ชนิดของใยแก้วนำแสง: ซิงเกิลโหมด G.65x, เกรดมัลติโหมด และใยแก้วนำแสงชนิดพิเศษ
“ใยแก้วนำแสงซิงเกิลโหมด” เป็นตระกูลผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียว ข้อแนะนำ ITU-T ตั้งแต่ G.652 ถึง G.657 อธิบายใยแก้วนำแสงที่แตกต่างกันในด้านดิสเพอร์ชัน ความยาวคลื่นตัดขาด ความทนทานต่อการโค้งงอ การสูญเสีย และพื้นที่ประสิทธิผล และโครงข่ายสายหนึ่งอาจมีใยแก้วนำแสงสามชนิดนี้ต่อเชื่อมกันอยู่ มัลติโหมดก็มีลำดับขั้นเกรดของตัวเอง และนอกเหนือจากทั้งสองกลุ่มนี้ยังมีใยแก้วนำแสงชนิดพิเศษ — ชดเชยดิสเพอร์ชัน เจือเออร์เบียม รักษาโพลาไรเซชัน แกนกลวง — ซึ่งปรากฏอยู่ภายในระบบมากกว่าที่จะอยู่ในท่อร้อยสาย หน้านี้คือแคตตาล็อก: แต่ละชนิดคืออะไร พารามิเตอร์หลักของมัน ใช้งานที่ไหน เกิดอะไรขึ้นเมื่อชนิดต่างกันมาบรรจบกันที่จุดเชื่อม และวิธีระบุว่าอะไรถูกฝังอยู่ในพื้นดินแล้ว
ใยแก้วนำแสงซิงเกิลโหมดตามข้อแนะนำ ITU-T
| ชนิด | ชื่อ | MFD ที่ 1310 / 1550 nm | λ₀ ดิสเพอร์ชันเป็นศูนย์ | D ที่ 1550 nm | การลดทอน 1310 / 1550 | รัศมีการโค้งงอ (ต่ำสุด) | การใช้งาน |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| G.652.A/B | SMF มาตรฐาน (รุ่นเก่า) | 8.6–9.5 / ~10.4 µm | 1300–1324 nm | ≈ 17 ps/(nm·km) | ≤ 0.5 / ≤ 0.4 (B: 0.35 / 0.22); จุดพีกน้ำที่ 1383 nm | 30 mm | โครงข่ายสายก่อนปี 2000; หลีกเลี่ยงแบนด์ E |
| G.652.C/D | SMF จุดพีกน้ำต่ำ — ตัวเลือกเริ่มต้น | 8.6–9.2 / ~10.4 µm | 1300–1324 nm | ≈ 17 | ≤ 0.4 / ≤ 0.3 (ทั่วไป 0.33 / 0.19); 1383 ≤ 0.4 | 30 mm | ทุกอย่างตั้งแต่โครงข่ายการเข้าถึงไปจนถึง 400ZR; ใช้งานได้เต็มแบนด์ CWDM |
| G.653 | ดิสเพอร์ชันเลื่อน (DSF) | ~8 µm | ≈ 1550 nm | ≈ 0 | 0.35 / 0.22 | 30 mm | ระยะไกลช่องสัญญาณเดียวที่ 1550 nm ในทศวรรษ 1990; ไม่เหมาะกับ DWDM (การผสมสี่คลื่น) |
| G.654.A–E | ตัดขาดเลื่อน การสูญเสียต่ำ แกนซิลิกาบริสุทธิ์ | ~10.5–12.5 µm | ≈ 1300 nm | ≈ 17–22 | — / 0.15–0.19 | 30 mm | ใต้น้ำ (A–D); G.654.E ภาคพื้นดินระยะไกล 400G ขึ้นไป (พื้นที่ประสิทธิผลขนาดใหญ่ ไม่เชิงเส้นต่ำ) |
| G.655 | ดิสเพอร์ชันเลื่อนแบบไม่เป็นศูนย์ (NZ-DSF: LEAF, TrueWave) | ~8.4–9.6 µm | นอกแบนด์ C | +2 … +10 (หรือค่าลบ) | 0.35 / 0.22 | 30 mm | DWDM 10G ระยะไกลในทศวรรษ 2000; D ค่าน้อยช่วยลด FWM ในขณะที่จำกัดดิสเพอร์ชัน |
| G.656 | NZ-DSF แบบแบนด์กว้าง | ~8 µm | < 1460 nm | +2 … +14 ตลอดช่วง 1460–1625 nm | 0.35 / 0.22 | 30 mm | DWDM แบนด์ S+C+L |
| G.657.A1 / A2 | ไม่ไวต่อการโค้งงอ เข้ากันได้กับ G.652.D | 8.6–9.2 µm | เหมือน G.652.D | ≈ 17 | เหมือน G.652.D | 10 / 7.5 mm | สายต่อเข้าบ้าน FTTH ภายในอาคาร แผงความหนาแน่นสูง; เชื่อมต่อกับ G.652 ด้วยการสูญเสีย ≤ 0.05 dB |
| G.657.B2 / B3 | ไม่ไวต่อการโค้งงอ ไม่จำเป็นต้องเข้ากันได้กับ G.652 | 6.3–9.5 µm | — | — | เหมือน G.652.D | 7.5 / 5 mm | ภายในอาคาร กล่องปลายทาง; อาจมี MFD ไม่ตรงกับ G.652 (0.1–0.3 dB) |
คำนิยามพารามิเตอร์หลัก: แสงแพร่กระจายอย่างไร, ดิสเพอร์ชันและแบนด์วิดท์
เกรดใยแก้วนำแสงมัลติโหมด
| เกรด (ISO/IEC 11801) | IEC 60793-2-10 | TIA | แกน | EMB ที่ 850 nm | แบนด์วิดท์ OFL 850 / 1300 | การลดทอน 850 / 1300 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | A1b | 492AAAA | 62.5 µm | — (200 MHz·km OFL) | 200 / 500 | 3.5 / 1.5 |
| OM2 | A1a.1 | 492AAAB | 50 µm | — (500 OFL) | 500 / 500 | 3.5 / 1.5 |
| OM3 | A1a.2 | 492AAAC | 50 µm | 2 000 | 1 500 / 500 | 3.0 / 1.5 |
| OM4 | A1a.3 | 492AAAD | 50 µm | 4 700 | 3 500 / 500 | 3.0 / 1.5 |
| OM5 | A1a.4 | 492AAAE | 50 µm | 4 700 (850), 2 470 (953) | 3 500 / 500 | 3.0 / 1.5 |
OM3/OM4/OM5 คือ “ปรับให้เหมาะกับเลเซอร์”: โพรไฟล์ดัชนีของใยแก้วนำแสงเหล่านี้วัดด้วยความหน่วงต่างโหมด (DMD) เพื่อรับประกันแบนด์วิดท์เมื่อใช้กับ VCSEL OM1/OM2 ถูกกำหนดสเปกสำหรับ LED (การป้อนแสงแบบล้น, OFL) ระยะส่ง: ตารางระยะส่ง
ใยแก้วนำแสงชนิดพิเศษ
| ใยแก้วนำแสง | จุดเด่นพิเศษ | พบได้ที่ไหน |
|---|---|---|
| ชดเชยดิสเพอร์ชัน (DCF) | D ≈ −80 … −150 ps/(nm·km), แกนขนาดเล็ก การสูญเสียสูงกว่า (0.5 dB/km) | ม้วน DCM ในสถานีตัวขยายสัญญาณ DWDM 10G (ดิสเพอร์ชัน) |
| เจือเออร์เบียม (EDF) | ไอออน Er³⁺ ในแกน; ให้เกนที่ 1530–1565 nm เมื่อถูกปั๊มที่ 980/1480 nm | ภายใน EDFA (การขยายสัญญาณ) |
| รักษาโพลาไรเซชัน (PM) | แท่งความเค้น (PANDA, bow-tie) รักษาแกนโพลาไรเซชัน | ภายในทรานซีฟเวอร์แบบโคฮีเรนต์, เซนเซอร์, ตัวรวมสัญญาณปั๊ม |
| ไวต่อแสง | การเจือ Ge/B สำหรับเกรตติงแบรกก์ที่เขียนด้วยยูวี | ฟิลเตอร์ FBG, DCM, เซนเซอร์ |
| พื้นที่ประสิทธิผลขนาดใหญ่ | A_eff 110–150 µm² เทียบกับ 80 | G.654.E สำหรับระยะไกล: ไม่เชิงเส้นต่ำกว่า (ปรากฏการณ์ไม่เชิงเส้น) |
| แกนกลวง (HCF) | แสงเดินทางในอากาศ: เวลาแฝงต่ำกว่า ~30 % (≈ 3.3 เทียบกับ 4.9 µs/km) ไม่เชิงเส้นต่ำมาก ปัจจุบันการสูญเสียต่ำกว่า 0.2 dB/km | ลิงก์การเทรด ระยะไกลที่กำลังเกิดขึ้นใหม่; การเชื่อมต่อแบบพิเศษ |
| หลายแกน (MCF) | แกน 2–7 แกนในแคลดดิงเดียวขนาด 125 µm (การมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่) | ระบบใต้น้ำรุ่นใหม่; ต้องใช้อุปกรณ์รวมสัญญาณเข้า/แยกสัญญาณออก |
| โหมดน้อย | โหมดนำคลื่น 2–6 โหมดในฐานะช่องสัญญาณแยกกัน | งานวิจัย; การมัลติเพล็กซ์เชิงโหมด |
| เส้นใยนำแสงพลาสติก (POF) | แกน PMMA ขนาด 1 mm, แสงที่มองเห็นได้ 650 nm, 100+ dB/km | เครือข่ายภายในบ้าน ยานยนต์ (MOST) ลิงก์ระยะสั้นในอุตสาหกรรม |
| ซิลิกาแคลดแข็ง (HCS) 200 µm | แกนขนาดใหญ่ ทนทาน | อุตสาหกรรม การแพทย์ การตรวจวัด |
| ทนรังสี อุณหภูมิสูง | แกนซิลิกาบริสุทธิ์ การเคลือบพิเศษ | งานนิวเคลียร์, ในหลุมเจาะ, การบินและอวกาศ |
เมื่อชนิดต่างกันมาบรรจบกัน: จุดเชื่อมและคอนเนกเตอร์ระหว่างใยแก้วนำแสง
| จุดต่อ | การสูญเสียเพิ่มเติม | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| G.652.D ↔ G.652.D | 0 | ค่าอ้างอิง |
| G.652.D ↔ G.657.A1/A2 | ≤ 0.05 dB | ออกแบบมาให้เข้ากันได้ |
| G.652.D ↔ G.657.B3 | 0.1–0.3 dB | MFD ไม่ตรงกัน; ใช้โปรแกรมใยแก้วนำแสงต่างชนิดของเครื่องเชื่อม |
| G.652 ↔ G.655 | 0.1–0.3 dB | MFD 9.2 เทียบกับ 8.4–9.6 µm; OTDR แสดง “จุดเกนหลอก” ในทิศทางหนึ่ง |
| G.652 ↔ G.653 | 0.2–0.5 dB | บวกกับปัญหา DWDM ของ DSF ที่เกิดขึ้นตามมา |
| G.652 ↔ G.654.E | 0.1–0.3 dB | MFD ใหญ่กว่า; บางครั้งใช้ใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อกลาง |
| OM3 ↔ OM4 | ≈ 0 | รูปทรงเรขาคณิตเหมือนกัน; แบนด์วิดท์ของลิงก์ = เกรดที่อ่อนกว่า |
| OM1 (62.5) ↔ OM2–OM5 (50) | 2–4 dB ในทิศทาง 62.5→50 | ควรหลีกเลี่ยงโดยสิ้นเชิง |
| SMF ↔ MMF | สัญญาณรบกวนแบบโหมด / > 10 dB | ไม่ควรใช้ในลิงก์ถาวรเด็ดขาด (ความไม่ตรงกันทางกายภาพ) |
เทคนิคการเชื่อมต่อสำหรับใยแก้วนำแสงต่างชนิด: การทำจุดเชื่อมและการทำปลายสาย
การเลือกชนิดใยแก้วนำแสง
| การใช้งาน | ที่แนะนำ | เหตุผล |
|---|---|---|
| ศูนย์ข้อมูลภายในอาคารเดียวกัน ≤ 100–150 m | OM4 (OM5 ถ้าวางแผนใช้ SWDM) หรือ OS2 เพื่อเผื่ออนาคต | โมดูลออปติคัล VCSEL ราคาถูก; SMF ขจัดเพดานจำกัดระยะส่ง |
| แคมปัส, เมโทร, การเข้าถึง, PON | G.652.D (OS2) | ใช้ได้สากล ราคาถูกที่สุด ใช้ได้กับทุกโมดูลออปติคัล |
| สายต่อภายในอาคาร กล่องปลายทาง แผงความหนาแน่นสูง | G.657.A2 | ทนต่อการโค้งงอโดยไม่มีปัญหาความเข้ากันได้ |
| ระยะไกลใหม่ / DWDM 400G ขึ้นไป | G.654.E | มีค่าเผื่อด้านการสูญเสียและความไม่เป็นเชิงเส้น |
| DWDM เดิมบน G.655 รุ่นเก่า | คงไว้ตามเดิม แต่ตรวจสอบแผนที่ดิสเพอร์ชันสำหรับ 100G ขึ้นไป | DSP แบบโคฮีเรนต์จัดการดิสเพอร์ชันที่หลงเหลือได้ |
| โครงข่ายสาย G.653 รุ่นเก่า | เฉพาะช่องสัญญาณเดียวหรือโคฮีเรนต์เท่านั้น | FWM ทำลาย DWDM ที่ 1550 nm |
| เวลาแฝงต่ำมากพิเศษ | แกนกลวงในกรณีที่คุ้มราคา | ประหยัดได้ 1.5 µs/km |
การระบุใยแก้วนำแสงที่ติดตั้งอยู่
| เบาะแส | วิธี |
|---|---|
| ตัวพิมพ์บนปลอกสายเคเบิล | ผู้ผลิต ชนิด (“G.652.D”, “SM 9/125”, “OM3 50/125”) ปี เครื่องหมายบอกระยะเป็นเมตร |
| สีปลอกสาย (ภายในอาคาร) | สีเหลือง SMF; สีส้ม OM1/OM2; สีฟ้าอมเขียว OM3/OM4; สีเขียวมะนาว OM5 (ฉลากและรหัสสี) |
| เอกสาร | แบบตามที่สร้างจริง แผนภาพจุดเชื่อม รายงานผลการทดสอบ (การบำรุงรักษาและการซ่อมคืนสภาพ) |
| OTDR | สัมประสิทธิ์การกระเจิงย้อนกลับแตกต่างกันไปตามชนิด; “จุดเกนหลอก” บ่งชี้ตำแหน่งรอยต่อ; การลดทอนที่ 1383 nm เผยให้เห็นใยแก้วนำแสงก่อนยุค LWP |
| การทดสอบดิสเพอร์ชัน / PMD | เครื่องวิเคราะห์ดิสเพอร์ชันแบบโครมาติกแยกแยะ G.652 จาก G.653/G.655 ได้; ทดสอบ PMD สำหรับโครงข่ายสายเก่า |
| ยุคที่ติดตั้ง | ก่อนปี 1995: คาดว่าจะมีจุดพีกน้ำ PMD สูงกว่า และอาจเป็น G.653 บนเส้นทางระยะไกล |
ใน CodingBox
โมดูลถูกกำหนดสเปกให้ตรงกับชนิดใยแก้วนำแสงผ่านรหัสความสอดคล้องและฟิลด์ระยะทาง: โมดูล “10 km SMF” ถือว่าดิสเพอร์ชันและการสูญเสียเป็นแบบ G.652 ส่วนโมดูล SR4 ถือตามระยะเป็นเมตรของ OM3/OM4 CodingBox แสดงฟิลด์เหล่านี้ เพื่อให้โมดูลตรงกับใยแก้วนำแสงที่ฝังอยู่ในพื้นดินจริง (Check transceiver, แผนผังหน่วยความจำ)
ใยแก้วนำแสงเหล่านี้ถูกผลิตอย่างไร และเหตุใดค่าเผื่อความคลาดเคลื่อนของมันจึงเป็นเช่นนั้น — พรีฟอร์ม การดึง การเคลือบ การทดสอบพิสูจน์แรงดึง: วิธีการผลิตใยแก้วนำแสง; เอกสารเบื้องหลังชื่อเรียกทุกชื่อ ตั้งแต่ ITU-T G.65x ไปจนถึงหมวดหมู่ IEC และมาตรฐานระดับประเทศ: แผนผังมาตรฐาน