Az ITU-T ajánlásai szerint a kommunikációs szál a következőkre oszlik: G.651, G.652, G.653, G654, G655, G656, G.657. Ebben a blogban bemutatjuk a főbb jellemzőket és alkalmazási elveket. az egyes szálak, valamint az optikai kommunikációs átvitel mögött rejlő tudomány.
G.651 optikai szál
A G.651 többmódusú szál, míg a G.652–G.657 egymódusú szál. Az optikai szál főként három részből áll: magból, burkolatból és bevonórétegből. A szálmag az a magrész, amely optikai jeleket továbbít. A burkolat körülveszi a szálmagot, hogy korlátozza a fényveszteséget és tükröző felületet biztosítson, míg a bevonat megvédi a szálat a vízgőztől és a mechanikai sérülésektől.
A burkolóréteg átmérője általában 125 μm, a bevonóréteg átmérője (színezés után) általában 250 μm. A szálmag átmérője azonban nem fix érték, mivel a szálmag eltérő átmérője közvetlenül a szál átviteli teljesítményének hatalmas változásához vezet.
1. ábra: A rost szerkezeti diagramja
A többmódusú szál magátmérője általában 50 μm ~ 100 μm, és amikor a mag átmérője kicsi lesz, a szál átviteli teljesítménye jelentősen javul. Eltér az egymódusú szálaktól, amelyek csak egy üzemmódban képesek átvinni a fényt, a többmódusú szál több keresztirányú irányított hullám mód átvitelét tudja támogatni.amikor a szálmag átmérője kisebb lesz, az optikai jelek átviteli módjai is csökkennek, és az egyes átvitelek közötti interferencia mód kevesebb lesz.
2. ábra. Többmódusú és egymódusú szálas átviteli módok
G.652 optikai szál
A G.652 szál a legszélesebb körben használt szál. Jelenleg az otthoni (FTTH) kábelen kívül a távolsági és a nagyvárosi térségben szinte az összes G.652 szálat használják. A fényenergia eloszlása szerint az egymódusú szálban az optikai jel nem csak továbbítódik. a magban, de a burkolatban is. Az egymódusú szálban a fényenergia koncentrációs fokának leírásához a szál két pontja közötti maximális távolságot a módusmező átmérőjeként határozzuk meg, amely az a pont, ahol a fényintenzitás 1/(e^-ra csökken 2) a maximális fényintenzitás a tengelyen.
A szál átviteli távolságát befolyásoló egyik legfontosabb tényező a szál csillapítása, a szál csillapítási együtthatója pedig hullámhosszfüggő. A hagyományos egymódusú szál halványulási együtthatója az 1. ábrán látható. 5. Az ábrán látható, hogy a szál csillapítása kicsi 1310 nm és 1550 nm, és az 1310 nm és 1550 nm lett a két leggyakrabban használt hullámhosszú Windows az egymódusú szálaknál.
3. ábra. Átviteli veszteség
G.653 Optikai szál
Miután az optikai kommunikációs rendszer sebességét tovább növeljük, a jel átvitelét kezdi befolyásolni a szál szórása. A diszperzió a jel torzításának (impulzusszélesedésének) jelenségére utal, amikor egy jel (impulzus) különböző frekvenciakomponensei vagy különböző üzemmódú összetevői különböző sebességgel terjednek és elérnek egy bizonyos távolságot.
4. ábra. A diszperzió diagramja
A szál diszperziója a hullámhossztól függően változik, és az egymódusú szál csillapítási együtthatója 1550 nm-nél a legkisebb, de a diszperziós együttható ennél a hullámhossznál nagyobb. Tehát az emberek kifejlesztettek egy egymódusú szálat, amelynek diszperziós együtthatója 0 1550 nm-en, és ez a látszólag tökéletes szál a G.653.
G.654 optikai szál
A G.654 optikai szálat főként tenger alatti kábeles kommunikációs rendszerekben használják. A nagy távolságú és nagy kapacitású tenger alatti kábeles kommunikáció igényeinek kielégítése érdekében a G.654 optikai szálat két szempontból is továbbfejlesztették. (1) Csökkentse az optikai szál veszteségét; G.652 0,22 dB/km-ről 0.19 dB/km-re (normál érték). (2) a szál módusmező-átmérőjének növelése; Minél nagyobb a szál módusmezejének átmérője, annál kisebb az energiasűrűség a szál keresztmetszetén keresztül, hogy javítsa a szál nemlineáris hatását és javítsa a szálas kommunikációs rendszer jel-zaj arányát.
G.655 optikai szál
A G.653 szál zéró diszperzióval rendelkezik 1550 nm hullámhosszon, és nem használ WDM rendszert. Ezért egy kicsi, de nem nulla diszperziójú szálat fejlesztettek ki 1550 nm hullámhosszon, ami egy G.655 szál. A G.655 szál a legkisebb csillapítással és kisebb szórással rendelkezik 1550 nm körül, amely WDM rendszerekben használható. Ezért a G.655 szál hosszú ideig az első választás a távolsági fővonalak számára. A diszperziókompenzációs technológia érettségével azonban a G.655 szálat fokozatosan felváltja a G.652 szál, ennek fő oka a nagy különbség a rost árában.
G.657 Optikai szál
A G.657 szál a G.652 kivételével a leggyakrabban használt szál. Ez egyfajta hajlításra érzéketlen szál, amelyet főként beltéri szálkábelekhez használnak. A G.657 szálat olyan FTTH-kábelekben használják, amelyek vékonyabbak, mint a telefonvonalak.
5. ábra. A diszperzió diagramja