Виды оптических волокон: характеристики и применение

Оптические волокна широко используются в телекоммуникациях, промышленности и IT-инфраструктуре благодаря высокой скорости передачи данных и устойчивости к помехам. Рассмотрим два основных типа волокон: одномодовые и многомодовые, их особенности и сферы применения.

1. Основные виды оптических волокон

1.1. Одномодовое волокно (Single-Mode Fiber, SMF)

Характеристики:

• Малый диаметр сердцевины (~9 мкм).

• Передача только одной моды света.

• Низкое затухание сигнала (0,2–0,4 дБ/км).

• Высокая пропускная способность (до 100 Гбит/с и более).

• Рабочие длины волн: 1310 нм и 1550 нм.

Применение:

• Магистральные линии связи (городские и междугородные сети).

• Телекоммуникационные сети (FTTH, 5G, DWDM-системы).

• Высокоскоростные дата-центры и облачные сервисы.

1.2. Многомодовое волокно (Multi-Mode Fiber, MMF)

Характеристики:

• Большой диаметр сердцевины (50 мкм или 62,5 мкм).

• Передача нескольких мод света.

• Более высокое затухание (2–3 дБ/км).

• Ограниченная дальность передачи (до 2 км).

• Рабочие длины волн: 850 нм и 1300 нм.

Применение:

• Корпоративные и локальные сети (LAN, SAN).

• Системы видеонаблюдения и промышленные сети.

• Короткие соединения в дата-центрах (до 500 м).

2. Сравнение одномодового и многомодового волокна

3. Как выбрать оптическое волокно? Сравнение оптических волокон и рекомендации по выбору.

• Одномодовое (SMF) – лучший выбор для высокоскоростных линий связи на большие расстояния (магистральные сети, телекоммуникации).

• Многомодовое (MMF) – подходит для локальных сетей, где важна простота монтажа и не требуется передача данных на километровые расстояния.

Современные стандарты (OM3, OM4, OM5) улучшают характеристики многомодовых волокон, но для самых высоких скоростей (400G, 800G) предпочтительнее одномодовые решения.

• OM1/OM2 (A1a/A1b) – устаревшие

• OM3/OM4 (A1a.1/A1a.2) – современные ЛВС и ЦОД

• OM5 (A1a.3) – для 100G SWDM

• G.652A - устаревший базовый стандарт

• OS2 (G.652C/D) - современный стандарт для магистралей

• OS2 (G.652.D) – магистрали и 5G, для новых проектов

• OS2 (G.655) – для длинных DWDM-линий (>100 км)

• OS2 (G.657A/B) – для плотного монтажа в FTTx

4. Сравнение стандартов TIA и IEC для оптических волокон

4.1. Многомодовые волокна (MMF)

4.2. Одномодовые волокна (SMF) - ITU-T G.652 / G.655 / G.657

5. Различия типов оптических волокон по Рекомендациям ITU-T

5.1. Основные категории одномодовых волокон

5.2. Детальное сравнение подтипов

5.2.1. Семейство G.652 (Standard Single-Mode Fiber)

5.2.2. Семейство G.655 (Non-Zero Dispersion Shifted Fiber)

5.2.3. Семейство G.657 (Bend-Insensitive Fiber)

*Примечание: G.657B3 требует специальных коннекторов.

5.3. Сравнение критических параметров

*Данные соответствуют актуальным редакциям Рекомендаций ITU-T (2023 г.).*