English 
简体中文 
繁體中文 
Русский 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Bahasa Melayu 
العربية 
हिन्दी 
Tiếng Việt 
ภาษาไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی Loại sợi quang: đơn mode G.65x, các cấp đa mode, sợi chuyên dụng
“Sợi quang đơn mode” là cả một họ sản phẩm, không phải một sản phẩm duy nhất: các khuyến nghị ITU-T từ G.652 đến G.657 mô tả những sợi quang khác nhau về tán sắc, bước sóng cắt, khả năng chịu uốn cong, suy hao và diện tích hiệu dụng, và một tuyến cáp có thể chứa ba loại trong số đó được hàn nối với nhau. Sợi đa mode có thang cấp riêng của nó, và bên ngoài cả hai nhóm này còn có các sợi quang chuyên dụng — bù tán sắc, pha tạp erbium, giữ phân cực, lõi rỗng — xuất hiện bên trong hệ thống chứ không phải trong ống cáp. Trang này là một danh mục: mỗi loại là gì, các thông số chính của nó, được dùng ở đâu, điều gì xảy ra khi các loại gặp nhau tại mối hàn, và cách nhận diện loại sợi quang đã có sẵn dưới đất.
Sợi đơn mode theo khuyến nghị ITU-T
| Loại | Tên | MFD tại 1310 / 1550 nm | λ₀ tán sắc bằng 0 | D tại 1550 nm | Suy hao 1310 / 1550 | Bán kính uốn cong (tối thiểu) | Ứng dụng |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| G.652.A/B | SMF tiêu chuẩn (thế hệ cũ) | 8,6–9,5 / ~10,4 µm | 1300–1324 nm | ≈ 17 ps/(nm·km) | ≤ 0,5 / ≤ 0,4 (B: 0,35 / 0,22); đỉnh hấp thụ nước tại 1383 | 30 mm | tuyến cáp trước năm 2000; tránh băng E |
| G.652.C/D | SMF đỉnh hấp thụ nước thấp — lựa chọn mặc định | 8,6–9,2 / ~10,4 µm | 1300–1324 nm | ≈ 17 | ≤ 0,4 / ≤ 0,3 (điển hình 0,33 / 0,19); 1383 ≤ 0,4 | 30 mm | mọi thứ từ mạng truy cập đến 400ZR; dùng được toàn bộ băng CWDM |
| G.653 | dịch tán sắc (DSF) | ~8 µm | ≈ 1550 nm | ≈ 0 | 0,35 / 0,22 | 30 mm | tuyến đường dài đơn kênh 1550 thập niên 1990; không phù hợp cho DWDM (trộn bốn sóng) |
| G.654.A–E | dịch bước sóng cắt, suy hao thấp, lõi silica tinh khiết | ~10,5–12,5 µm | ≈ 1300 | ≈ 17–22 | — / 0,15–0,19 | 30 mm | cáp biển (A–D); G.654.E đường dài trên đất liền 400G trở lên (diện tích hiệu dụng lớn, phi tuyến thấp) |
| G.655 | dịch tán sắc khác 0 (NZ-DSF: LEAF, TrueWave) | ~8,4–9,6 µm | ngoài băng C | +2 … +10 (hoặc âm) | 0,35 / 0,22 | 30 mm | đường dài DWDM 10G của thập niên 2000; D nhỏ giúp triệt FWM trong khi vẫn giới hạn tán sắc |
| G.656 | NZ-DSF băng rộng | ~8 µm | < 1460 | +2 … +14 trong khoảng 1460–1625 | 0,35 / 0,22 | 30 mm | DWDM băng S+C+L |
| G.657.A1 / A2 | kháng uốn cong, tương thích G.652.D | 8,6–9,2 µm | như G.652.D | ≈ 17 | như G.652.D | 10 / 7,5 mm | dây thuê bao FTTH, trong nhà, tủ phối quang mật độ cao; hàn với G.652 chỉ mất ≤ 0,05 dB |
| G.657.B2 / B3 | kháng uốn cong, không nhất thiết tương thích G.652 | 6,3–9,5 µm | — | — | như G.652.D | 7,5 / 5 mm | trong tòa nhà, hộp đấu nối; có thể lệch MFD so với G.652 (0,1–0,3 dB) |
Định nghĩa các thông số chính: Ánh sáng lan truyền như thế nào, Tán sắc và băng thông.
Các cấp sợi đa mode
| Cấp (ISO/IEC 11801) | IEC 60793-2-10 | TIA | Lõi | EMB 850 nm | Băng thông OFL 850 / 1300 | Suy hao 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 được “tối ưu hóa cho laser”: biên dạng chiết suất của chúng được đo bằng độ trễ mode vi sai (DMD) để đảm bảo băng thông khi dùng với VCSEL. OM1/OM2 được quy định cho LED (chế độ phát tràn khẩu độ, OFL). Cự ly: Bảng cự ly.
Sợi quang chuyên dụng
| Sợi quang | Điểm đặc biệt | Gặp ở đâu |
|---|---|---|
| Bù tán sắc (DCF) | D ≈ −80 … −150 ps/(nm·km), lõi nhỏ, suy hao cao hơn (0,5 dB/km) | cuộn DCM tại các trạm khuếch đại DWDM 10G (Tán sắc) |
| Pha tạp erbium (EDF) | ion Er³⁺ trong lõi; khuếch đại 1530–1565 nm khi được bơm ở 980/1480 nm | bên trong EDFA (Khuếch đại) |
| Giữ phân cực (PM) | thanh ứng suất (PANDA, bow-tie) giữ cố định các trục phân cực | bên trong transceiver coherent, cảm biến, bộ ghép bơm |
| Nhạy quang | pha tạp Ge/B để ghi cách tử Bragg bằng UV | bộ lọc FBG, DCM, cảm biến |
| Diện tích hiệu dụng lớn | A_eff 110–150 µm² so với 80 | G.654.E cho đường dài: phi tuyến thấp hơn (Hiệu ứng phi tuyến) |
| Lõi rỗng (HCF) | ánh sáng truyền trong không khí: độ trễ thấp hơn ~30 % (≈ 3,3 so với 4,9 µs/km), phi tuyến rất thấp, suy hao hiện nay < 0,2 dB/km | liên kết giao dịch tài chính, đường dài mới nổi; cần kỹ thuật hàn đặc biệt |
| Đa lõi (MCF) | 2–7 lõi trong một lớp vỏ 125 µm (ghép kênh phân chia theo không gian) | hệ thống cáp biển mới; cần thiết bị fan-in/fan-out |
| Ít mode | 2–6 mode dẫn sóng dùng làm các kênh riêng biệt | nghiên cứu; ghép kênh phân chia theo mode |
| Sợi quang nhựa (POF) | lõi PMMA 1 mm, ánh sáng nhìn thấy 650 nm, suy hao trên 100 dB/km | mạng gia đình, ô tô (MOST), liên kết công nghiệp cự ly ngắn |
| Silica vỏ cứng (HCS) 200 µm | lõi lớn, bền chắc | công nghiệp, y tế, cảm biến |
| Kháng bức xạ, chịu nhiệt độ cao | lõi silica tinh khiết, lớp phủ đặc biệt | hạt nhân, giếng khoan, hàng không vũ trụ |
Khi các loại sợi quang gặp nhau: mối hàn và đầu nối giữa các sợi
| Mối nối | Suy hao thêm | Ghi chú |
|---|---|---|
| G.652.D ↔ G.652.D | 0 | tham chiếu |
| G.652.D ↔ G.657.A1/A2 | ≤ 0,05 dB | được thiết kế để tương thích |
| G.652.D ↔ G.657.B3 | 0,1–0,3 dB | lệch MFD; dùng chương trình hàn sợi khác loại của máy hàn |
| G.652 ↔ G.655 | 0,1–0,3 dB | MFD 9,2 so với 8,4–9,6 µm; OTDR cho thấy hiện tượng “gainer” theo một chiều |
| G.652 ↔ G.653 | 0,2–0,5 dB | cộng thêm vấn đề DWDM của DSF về sau |
| G.652 ↔ G.654.E | 0,1–0,3 dB | MFD lớn hơn; đôi khi dùng sợi quang trung gian |
| OM3 ↔ OM4 | ≈ 0 | cùng hình học; băng thông liên kết = cấp yếu hơn |
| OM1 (62,5) ↔ OM2–OM5 (50) | 2–4 dB theo chiều 62,5→50 | tránh hoàn toàn |
| SMF ↔ MMF | nhiễu mode / > 10 dB | không bao giờ dùng trong liên kết cố định (Sai lệch vật lý) |
Kỹ thuật hàn nối cho sợi quang khác loại: Hàn nối và đấu cuối.
Chọn loại sợi quang
| Ứng dụng | Khuyến nghị | Vì sao |
|---|---|---|
| Trong tòa nhà trung tâm dữ liệu ≤ 100–150 m | OM4 (OM5 nếu có kế hoạch dùng SWDM) hoặc OS2 để đón đầu tương lai | module quang VCSEL rẻ; SMF loại bỏ giới hạn trần về cự ly |
| Campus, metro, mạng truy cập, PON | G.652.D (OS2) | thông dụng, rẻ nhất, mọi loại quang đều hoạt động được |
| Dây thuê bao trong nhà, hộp đấu nối, tủ phối quang mật độ cao | G.657.A2 | chịu uốn cong tốt mà không gặp vấn đề tương thích |
| Đường dài mới / DWDM 400G trở lên | G.654.E | dư địa về suy hao và phi tuyến |
| DWDM hiện có trên G.655 thế hệ cũ | giữ nguyên, nhưng kiểm tra bản đồ tán sắc cho 100G trở lên | DSP coherent xử lý phần tán sắc còn lại |
| Tuyến cáp G.653 thế hệ cũ | chỉ đơn kênh hoặc coherent | FWM phá hỏng DWDM tại 1550 |
| Độ trễ cực thấp | lõi rỗng khi có đủ ngân sách | tiết kiệm 1,5 µs/km |
Nhận diện sợi quang đã lắp đặt
| Dấu hiệu | Cách nhận biết |
|---|---|
| Chữ in trên vỏ cáp | nhà sản xuất, loại (“G.652.D”, “SM 9/125”, “OM3 50/125”), năm sản xuất, vạch đánh dấu mét |
| Màu vỏ cáp (trong nhà) | vàng cho SMF; cam cho OM1/OM2; xanh ngọc cho OM3/OM4; xanh chanh cho OM5 (Nhãn và mã màu) |
| Tài liệu | bản vẽ hoàn công, sơ đồ mối hàn, báo cáo kiểm tra (Bảo trì và khôi phục) |
| OTDR | hệ số tán xạ ngược khác nhau theo từng loại; hiện tượng “gainer” đánh dấu các điểm chuyển tiếp; suy hao tại 1383 nm cho biết sợi quang trước thời kỳ đỉnh nước thấp |
| Kiểm tra tán sắc / PMD | máy phân tích tán sắc màu phân biệt được G.652 với G.653/G.655; kiểm tra PMD cho tuyến cáp cũ |
| Thời kỳ lắp đặt | trước năm 1995: có thể có đỉnh hấp thụ nước, PMD cao hơn, có thể là G.653 trên các tuyến đường dài |
Trong CodingBox
Module được quy định theo loại sợi quang thông qua các trường mã tuân thủ và chiều dài: một module “SMF 10 km” giả định tán sắc và suy hao ở mức G.652, một module SR4 giả định số mét OM3/OM4 của nó. CodingBox hiển thị các trường này để module khớp với loại sợi quang thực sự có dưới đất (Check transceiver, Bản đồ bộ nhớ).
Những sợi quang này được sản xuất như thế nào và vì sao dung sai của chúng lại như vậy — phôi, kéo sợi, phủ lớp bảo vệ, thử ứng suất: Sợi quang được sản xuất như thế nào; các tài liệu đứng sau mỗi ký hiệu, từ ITU-T G.65x đến các hạng mục IEC và tiêu chuẩn quốc gia: Bản đồ tiêu chuẩn.