+7 (812) 740-11-75
+7 (812) 335-48-85
+7 (499) 347-11-75

Часть 2. Одномодовые волокна

Часть 2. Одномодовые волокна

В ступенчатом одномодовом волокне (SF) диаметр светонесущей жилы составляет 8-10 мкм и сравним с длиной световой волны. В таком волокне при достаточно большой длине волны света λ>λCF (λ>λCF - длина волны отсечки) распространяется только один луч (одна мода). Одномодовый режим в одномодовом волокне реализуется в окнах прозрачности 1310 и 1550 нм. Распространение только одной моды устраняет межмодовую дисперсию и обеспечивает очень высокую пропускную способность одномодового волокна в этих окнах прозрачности. Наилучший режим распространения с точки зрения дисперсии достигается в окрестности длины волны 1310 нм, когда хроматическая дисперсия обращается в ноль. С точки зрения потерь это не самое лучшее окно прозрачности. В этом окне потери составляют 0,3-0,4 дБ/км, в то время как наименьшее затухание 0,2-0,25 дБ/км достигается в окне 1550 нм.

В одномодовом волокне со смещенной дисперсией (DSF) длина волны, на которой результирующая дисперсия обращается в ноль, - длина волны нулевой дисперсии λ0 - смещена в окно 1550 нм. Такое смещение достигается благодаря специальному профилю показателя преломления волокна.Таким образом, в волокне со смещенной дисперсией реализуются наилучшие характеристики как по минимуму дисперсии, так и по минимуму потерь. Поэтому такое волокно лучше подходит для строительства протяженных сегментов с расстоянием между ретрансляторами до 100 и более км. Разумеется, единственная рабочая длина волны берется близкой к 1550 нм.

Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF в отличие от DSF оптимизировано для передачи не одной длины волны, а сразу нескольких длин волн (мультиплексного волнового сигнала) и наиболее эффективно может использоваться при построении магистралей на узлах которых не происходит оптоэлектронного преобразования при распространении оптического сигнала.  Передача мультиплексного сигнала на большие расстояния требует использования линейных широкополосных оптических усилителей, из которых наибольшее распространение получили так называемые эрбиевые усилители на основе легированного эрбием волокна (EDFA). Линейные усилители типа EDFA эффективно могут усиливать сигнал в своем рабочем диапазоне от 1530-1560 нм. Длина волны нулевой дисперсии у волокна NZDSF, в отличие от волокна DSF, выведена за пределы этого диапазона, что значительно ослабляет влияние нелинейных эффектов в окрестности точки нулевой дисперсии при распространении нескольких длин волн.

Но совершенно не значит, что все три типа волокон должны использоваться исключительно под определенные задачи. Например, мультиплексный сигнал в окне 1530-1560 нм можно передавать и по стандартному одномодовому волокну SF. Однако длина безретрансляцион-ного участка при использовании волокна SF будет меньше, чем при использовании NZDSF. Максимальное расстояние определяется техническими характеристиками, как приемо-передающего оборудования (мощностью, частотой, спектральным уширением излучения передатчика, чувствительностью приемника) так и оптического волокна (затуханием, дисперсией).

Более полное описание одномодовых волокон можно прочитать в статье Характеристики одномодовых волокон.