МНОГОМОДОВЫЙ
ОПТОВОЛОКОННЫЙ КАБЕЛЬ (MM - MULTIMODE)
Оптоволоконные кабели, применяемые в современных
информационных сетях, подразделяются на многомодовые и одномодовые.
Оптоволоконный кабель может содержать
от одного до нескольких десятков оптических волокон. Каждо волокно состоит из
трёх частей: сердцевины, оболочки и буфера.
Сердцевина является каналом, по
которому распространяется свет. Изготавливается сердцевина чаще всего из стекла
с примесью германия (SiO2 + GeO2), что обеспечивает
хорошую проводимость света. Оболочка изготавливается из чистого стекла (SiO2)
и имеет, по сравнению с сердцевиной, меньший коэффициент преломления. Разница
между коэффициентами преломления создаёт эффект распространения света только по
сердцевине. Граница сердцевина-оболочка действует как зеркало, не позволяющее
свету распространиться за пределы сердцевины. Т. о. принцип действия оптического
волокна заключается полном отражении света от границы материалов сердцевины и
оболочки.
Буфер является внешним слоем
оптического волокна. Изготавливается, как правило, из акрила. Буфер не влияет на
оптические свойства волокна и предназначен для его механической защиты.
Многомодовое оптическое волокно
характеризуется тем, что по нему может распространяться много лучей (мод) света
Определение моды
Коэффициент преломления света n
определяется как
n = c / v,
где: c = 3 x 108
м/с - скорость света в вакууме,
v - скорость света в среде передачи.
Скорость света в оболочке больше,
чем в сердцевине. Это приводит к тому, что происходит отражение света в сторону
оптической оси оптического волокна, т. е. происходит фокусирование света. Свет
как бы "стремится" к центру среды с большим коэффициентом преломления. С другой
стороны, свет, проходящий по сердцевине, подвергается т. н. дифракции или
рассеиванию (расширению).
Оба из описанных выше явления -
фокусирование и дифракция - происходят в оптическом волокне одновременно. Если
фокусирование и дифракция имеют одинаковое по интенсивности воздействие на свет,
то образуется световой пучок. Такой пучок света называется модой
оптического волокна.
Производимое в настоящее время
многомодовое оптическое волокно имеет несколько вариантов диаметра сердцевины: 50, 62,5
и 100 мкм. Чаще всего используется волокно с диаметром сердцевины 62,5 мкм,
что, в частности, определяется европейским стандартом по СКС EN 50173. Диаметр
оболочки оптических волокон составляет 125 мкм, что является промышленным
стандартом. Многомодовое оптическое волокно обычно обозначается как 62.5/125
мкм или 50/125 мкм.
 |
ОДНОМОДОВЫЙ
ОПТОВОЛОКОННЫЙ КАБЕЛЬ (SM - SINGLEMODE)
Одномодовые оптоволоконные кабели
применятся тогда, когда требуется обеспечить передачу на большие расстояния.
Одномодовое оптическое волокно
спроектировано таким образом, что по нему передаётся только одна мода (луч)
света. В качестве передатчика используется лазер или светодиод, излучающие очень
узкий пучок света. Диаметр сердцевины одномодового волокна - 8,5-9,5 мкм.
Оболочка имеет стандартный диаметр - 125 мкм.
Одномодовое волокно имеет практически
неограниченную полосу пропускания и очень низкие оптические потери. Это
позволяет передавать данные на расстояния 150 км и более.