Jaka jest typowa średnica rdzenia światłowodu jednomodowego?

W dziedzinie nowoczesnej telekomunikacji światłowody jednomodowe stanowią podstawę szybkiej transmisji danych na duże odległości. Jako dostawca światłowodów jednomodowych często jestem pytany o typową średnicę rdzenia tych niezbędnych komponentów. Na tym blogu będę zagłębiać się w szczegóły średnic rdzeni światłowodów jednomodowych, ich znaczenia i różnic w różnych typach włókien.

Zrozumienie światłowodów jednomodowych

Światłowody jednomodowe są przeznaczone do przesyłania światła pojedynczą ścieżką lub modem. W przeciwieństwie do włókien wielomodowych, które umożliwiają jednoczesną propagację wielu ścieżek światła, włókna jednomodowe oferują mniejsze tłumienie i większą szerokość pasma, co czyni je idealnymi do długodystansowych sieci komunikacyjnych, takich jak te stosowane w telekomunikacji, centrach danych i telewizji kablowej.

Rdzeń światłowodu to centralny obszar, przez który przechodzi światło. Płaszcz otaczający rdzeń ma niższy współczynnik załamania światła, co powoduje, że światło jest zatrzymywane w rdzeniu w wyniku całkowitego wewnętrznego odbicia. Średnica rdzenia odgrywa kluczową rolę w określaniu właściwości optycznych światłowodu, w tym średnicy pola modowego, długości fali odcięcia i strat na zginaniu.

Typowa średnica rdzenia światłowodów jednomodowych

Najpopularniejsza średnica rdzenia dla włókien optycznych jednomodowych wynosi 9 mikrometrów (µm). Norma ta została szeroko przyjęta w branży ze względu na doskonałe właściwości użytkowe. Średnica rdzenia wynosząca 9 μm pozwala na efektywną jednomodową propagację światła w zakresie fal powszechnie stosowanych w telekomunikacji, takich jak 1310 nm i 1550 nm.

Przy tych długościach fal średnica rdzenia wynosząca 9 μm zapewnia, że ​​tylko podstawowy mod światła może rozprzestrzeniać się przez włókno, minimalizując rozproszenie i tłumienie. Dyspersja odnosi się do rozprzestrzeniania się impulsów świetlnych podczas ich przemieszczania się przez światłowód, co może ograniczać szybkość transmisji danych. Z drugiej strony tłumienie to utrata natężenia światła wraz z odległością, co wpływa na siłę i jakość sygnału.

Czynniki wpływające na średnicę rdzenia

Chociaż typowa średnica rdzenia dla włókien jednomodowych wynosi 9 μm, istnieje kilka czynników, które mogą wpływać na wybór średnicy rdzenia dla określonych zastosowań.

Długość fali operacyjnej

Długość fali światła wykorzystywanego do transmisji jest jednym z głównych czynników wpływających na średnicę rdzenia. Różne długości fal wymagają różnych średnic rdzenia, aby zapewnić propagację jednomodową. Na przykład przy krótszych długościach fal może być potrzebna mniejsza średnica rdzenia, aby zapewnić działanie w trybie jednomodowym. I odwrotnie, przy dłuższych falach akceptowalna może być nieco większa średnica rdzenia.

Wymagania dotyczące przepustowości

Zastosowania o większej przepustowości mogą wymagać bardziej precyzyjnej kontroli średnicy rdzenia, aby zminimalizować dyspersję. Mniejsza średnica rdzenia może pomóc w zmniejszeniu dyspersji chromatycznej, która jest spowodowana różnymi prędkościami propagacji różnych długości fal światła we włóknie. Jest to szczególnie ważne w przypadku szybkiej transmisji danych na duże odległości.

Wrażliwość na zginanie

Niektóre zastosowania, takie jak okablowanie wewnątrz budynków lub instalacje światłowodowe do domu (FTTH), wymagają włókien mniej wrażliwych na zginanie. W takich przypadkach można zastosować włókna o większej powierzchni efektywnej lub specjalną konstrukcję niewrażliwą na zginanie. Na przykładG.657.a2 Światłowód jednomodowy odporny na zginanieIG.657.a1 Światłowód jednomodowy odporny na zginaniesą zaprojektowane tak, aby charakteryzowały się niskimi stratami na zginaniu, nawet przy zginaniu z małymi promieniami. Aby osiągnąć tę wydajność, włókna te mogą mieć nieco inne średnice rdzenia lub profile współczynnika załamania światła w porównaniu ze standardowymi włóknami jednomodowymi.

Różne typy włókien światłowodowych jednomodowych i ich średnice rdzeni

Istnieje kilka międzynarodowych standardów dotyczących włókien optycznych jednomodowych, każdy z nich ma swoją specyficzną charakterystykę i wymagania dotyczące średnicy rdzenia.

Włókno G.652

Włókno G.652, zwane także standardowym włóknem jednomodowym, jest najpowszechniej stosowanym typem światłowodu jednomodowego. Ma średnicę rdzenia około 9 μm i jest zoptymalizowany do pracy przy długościach fal 1310 nm i 1550 nm. TheG.652d Światłowód jednomodowy o niskim szczycie wody, bez przesunięcia dyspersjito odmiana światłowodu G.652 charakteryzująca się niskim pikiem wodnym, który zmniejsza tłumienie w zakresie długości fali 1380 - 1420 nm, umożliwiając zwiększenie szerokości pasma.

Włókno G.655

Włókno G.655 jest włóknem z przesuniętą dyspersją, zaprojektowanym tak, aby zminimalizować dyspersję chromatyczną przy długości fali 1550 nm. Zwykle ma rdzeń podobny do średnicy włókna G.652 (około 9 μm), ale ma inny profil współczynnika załamania światła, aby uzyskać kompensację dyspersji.

Włókno G.657

Światłowód G.657 jest niewrażliwym na zginanie włóknem jednomodowym przeznaczonym do stosowania w sieciach dostępowych, takich jak FTTH. Jak wspomniano wcześniej,G.657.a2 Światłowód jednomodowy odporny na zginanieIG.657.a1 Światłowód jednomodowy odporny na zginanienależą do rodziny G.657. Włókna te mogą mieć średnice rdzenia zoptymalizowane pod kątem niskich strat na zginaniu przy jednoczesnym zachowaniu pracy w trybie jednomodowym.

Znaczenie średnicy rdzenia przy wyborze włókna

Przy wyborze światłowodu jednomodowego do konkretnego zastosowania ważnym czynnikiem jest średnica rdzenia. Włókno o odpowiedniej średnicy rdzenia zapewni skuteczną propagację światła, niską dyspersję i minimalne tłumienie, które są niezbędne do wysokiej jakości transmisji danych.

W przypadku długodystansowych sieci telekomunikacyjnych, gdzie wymagana jest szybka transmisja danych na duże odległości, często preferowanym wyborem jest standardowy światłowód jednomodowy o średnicy rdzenia 9 μm, taki jak światłowód G.652. Z drugiej strony, w przypadku zastosowań w budynkach lub sieciach dostępowych, gdzie problemem jest wrażliwość na zginanie, bardziej odpowiednie może być włókno niewrażliwe na zginanie, takie jak włókno G.657.

Wniosek

Podsumowując, typowa średnica rdzenia światłowodów jednomodowych wynosi 9 mikrometrów, co zapewnia doskonałą wydajność w większości zastosowań telekomunikacyjnych. Jednakże różne typy włókien jednomodowych, takie jak te zaprojektowane dla określonych długości fal lub o specjalnych właściwościach odpornych na zginanie, mogą mieć nieco inne średnice rdzenia lub profile współczynnika załamania światła.

Jako dostawca światłowodów jednomodowych oferujemy szeroką gamę produktów odpowiadających różnorodnym potrzebom naszych klientów. Niezależnie od tego, czy budujesz długodystansową sieć telekomunikacyjną, centrum danych czy sieć dostępową, możemy zapewnić odpowiedni włókno do Twojego zastosowania. Jeśli są Państwo zainteresowani dodatkowymi informacjami na temat naszych światłowodów jednomodowych lub chcieliby Państwo omówić swoje specyficzne wymagania, prosimy o kontakt w celu omówienia zakupów.

Referencje

• Zalecenia ITU - T G.652, G.655 i G.657 dla włókien optycznych jednomodowych.
• Systemy komunikacji światłowodowej firmy Govind P. Agrawal.