Одномодове волокно і його відмінність від многомодового

Коли виникає необхідність передачі даних з однієї віддаленої точки до іншої, все частіше замість традиційного мідного дроту замовнику підрядними організаціями пропонується прокладка оптичного кабелю. Про цієї цікавої технології ми сьогодні і поговоримо.

Волоконно-оптичні лінії зв`язку (ВОЛЗ) працюють на принципі передачі світлової хвилі по спеціальному каналу, виконаному з особливо чистого, кварцового скла. Електричні імпульси електронного устаткування надходять на перетворювач сигналів, який генерує потік світлових спалахів і передає їх в кабель. На іншому кінці приймач отримує світловий потік і транскодірует його назад в електромагнітні імпульси. Оскільки весь процес контролюється електронікою і представляє з себе цифрові перетворення, спотворення мінімальні.

Щоб побудувати такі ВОЛЗ, використовують спеціальний матеріал - одномодове волокно і многомодовое.

Оптичні лінії отримали таке широке поширення не тільки завдяки відсутності перешкод при передачі сигналу. У числі незаперечних переваг цієї технології широка смуга, дуже слабке загасання сигналу, неперевершена стійкість до будь перешкод електромагнітної природи, величезна дальність передачі, складова багато десятків кілометрів. Вагомим плюсом є і довгий термін служби комунікацій, прокладених за допомогою ВОЛЗ, що становить мінімум 25 років.

Види оптоволокна

При монтажі ліній зв`язку із застосуванням ВОЛЗ обирають або многомодовое, або одномодове волокно.

З чого складається такий кабель? Ядром оптоволокна є кварцове, надчистого скло, яке і пропускає через себе світловий потік. А розпорошення його не відбувається, тому що коефіцієнт заломлення оболонки нижче, ніж у ядра, отже, світловий промінь повністю відбивається від стінок усередині волокна.

Многомодовое оптоволокно добре тим, що в нього можна запустити відразу кілька сотень світлових мод, які вводяться під різними кутами. Кожна така мода має свою власну траєкторію і, як наслідок, унікальний час розповсюдження.

Головний недолік такого типу волокон - модів дисперсія, яка звужує смугу пропускання і обмежує максимальну довжину лінії. Передавачі для багатомодових ліній зв`язку зазвичай мають граничну дальність близько 5 кілометрів.

Проблему зниження модової дисперсії вирішує кабель з градієнтним профілем заломлення серцевини. У такому оптоволокне, на відміну від стандартних варіантів, параметри заломлення зменшуються від центру ядра до оболонки, що дає значне поліпшення параметрів переданого сигналу.

Одномодове волокно спроектовано, виходячи із завдання пропуску через канал зв`язку всього однієї моди (основний). Цей підхід дає багато переваг. Деякі характеристики у кабелю, виконаного за одномодової технології, на порядок краще, ніж у того, що виготовлений по багатомодовою. Саме це є вирішальним фактором, який впливає на вибір інженерів на користь першої при прокладанні нових ВОЛЗ. Адже одномодове волокно дає загасання сигналу на рівні 0,25db на кілометр, величина дисперсії в ньому дуже мала, а широка смуга пропускання забезпечує чітку і швидку передачу великих обсягів даних без спотворень.

Але є в цій бочці меду й ложка дьогтю. Цей тип набагато дорожче, ніж багатомодові волокна. Так як розмір световодного ядра в одномодовому кабелі дуже малий, введення випромінювання в такий кабель є непростим завданням і вимагає дуже ретельного контролю при зрощуванні. Кінцеві роз`єми для цих ліній також коштують набагато дорожче, ніж концевики багатомодових ліній. До того ж в останніх завдяки простоті введення світлового пучка в широке ядро дуже прості і дешеві випромінювачі, які до того ж випускаються величезною кількістю конкуруючих компаній.