SlideShare a Scribd company logo
1 of 89
Преимущества ВОЛС 
• Широкая полоса пропускания -. 
• Малое затухание светового сигнала в волокне.. 
• Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле 
позволяет увеличить полосу пропускания, путем передачи 
различной модуляции сигналов с малой избыточностью 
кода. 
• Высокая помехозащищенность.. 
• Малый вес и объем. 
• Высокая защищенность от несанкционированного доступа. 
• Гальваническая развязка элементов сети. 
• Взрыво- и пожаробезопасность. 
• Экономичность ВОК.. 
• Длительный срок эксплуатации.
Недостатки ВОЛС 
• Стоимость интерфейсного 
оборудования. 
• Монтаж и обслуживание оптических 
линий. 
• Требование специальной защиты 
волокна.
Структура ОВ
Распространение излучения в 
оптическом волокне 
n1 
n2 
qc n2 
qc - критический угол 
22 
2 
n1 
n2 
c 1 sin q = n - n - числовая апертура 
Защитное 
покрытие 
Оболочка 
Сердцевина 
r 
Луч света распространяющийся в сердцевине ОВ под углом ≤ критического испытывает на 
границе раздела сердцевина/оболочка эффект полного внутреннего отражения. Такой луч 
называется ведомой модой и способен распространяться на очень большие расстояния.
Многомодовые и одномодовые ОВ 
Многомодовые-волокна (MM) 
n2 
n2 
мода 1 
мода 0 
Æ50 мкм 
мода n 
мода 2 
В ММ-волокне введенное 
излучение распадается на 
большое количество (~1000) 
мод. Моду можно 
представить как луч 
распространяющийся под 
определенным углом к оси 
волновода. 
Одномодовые-волокна (SM) 
Æ10 мкм n2 
n2 
n1 
n1 
В SМ-волокне диаметр 
сердцевины в несколько раз 
меньше, благодаря чему, все 
введенное излучение 
сосредоточено в одной моде, 
распространяющейся по оси 
волновода.
Многомодовые и одномодовые ОВ 
Многомодовые-волокна (MM) 
мода 2 
мода 0 
мода 1 
Одномодовые-волокна (SM)
Многомодовые и одномодовые 
волокна – основные особенности. 
ММ-волокна 
• Большие диаметр сердцевины 
(50/62.5мкм) и числовая 
апертура – относительные 
простота монтажа и 
дешевизна активных и 
пассивных компонент ВОЛС 
• Ограниченная в следствии 
межмодовой дисперсии 
полоса пропускания ≤ 1 
ГГц/км* 
• Длина линии не превосходит 
2км. 
SM-волокна 
• Диаметр сердцевины ≤ 
10мкм – относительная 
сложность монтажа и 
более дорогие 
компоненты* 
• Практически отсутствуют 
ограничения на полосу 
пропускания возможны 
скорости передачи до 
100000 Гбит/с 
• Возможные расстояния 
передачи до 1000 км
Стандарты ММ волокна 
Transmissi 
on 
Standards 
100 Mb 
Ethernet 
1 Gb (1000 
Mb) 
Ethernet 
10 Gb 
Ethernet 
40 Gb 
Ethernet 
100 Gb 
Ethernet 
OM1 
(62.5/125) 
up to 2000 
meters (FX) 
[9] 
275 meters 
(SX)[9] 
33 meters 
(SR)[9] 
Not 
supported 
Not 
supported 
OM2 
(50/125) 
up to 2000 
meters (FX) 
[9] 
550 meters 
(SX)[2] 
82 meters 
(SR)[2] 
Not 
supported 
Not 
supported 
OM3 
(50/125) 
up to 2000 
meters (FX) 
550 meters 
(SX) 
300 meters 
(SR)[9] 
100 
meters[2]33 
0 meters 
QSFP+ 
eSR4[10] 
100 
meters[2] 
OM4 
(50/125) 
up to 2000 
meters (FX) 
1000 
meters 
(SX)[2] 
550 meters 
(SR)[2] 
150 
meters[2]55 
0 meters 
QSFP+ 
eSR4[10] 
150 
meters[2]
Предельные длины и 
скорости
Типы излучателей
Оптические приемники 
• PIN диоды и лавинные фотодиоды 
• Ключевая характеристика приемника – 
динамический диапазон. 
• Для исключения перегрузки приемника 
на коротких линиях используем 
аттенюаторы
Дисперсия 
• Межмодовая 
• Материальная она же Хроматическая 
• Поляризационная
Межмодовая дисперсия-основной 
ограничитель для ММ ОВ
Материальная дисперсия 
• Принцип призмы – различные длины волн проходят через 
сердцевину с разными скоростями (под разным углом) – 
результат уширение импульса на приеме 
• СИД – ширина спектра до 60 нм 
• Лазер – ширина спектра до 1 нм 
Применение лазера снижает действие МД 
1310 – нулевая МД
Моляризационно-модовая дисперсия 
(дифференциальное групповое время задержки) 
• Это разница во времени между 
электрической и магнитной 
составляющей световой волны
Классификация оптоволокна по 
стандартам ITU-T 
• G.651 Многомодовое ОВ 
• G.652 Стандартное одномодовое 
• G.653 Одномодовое со смещенной дисперсией 
• G.654 Одномодовое со смещенной длиной волны 
отсечки 
• G.655 Одномодовое с ненулевой смещенной 
дисперсией 
• G.656 Одномодовое с ненулевой дисперсией для 
широкополосной передачи данных 
• G.657Одномодовое с уменьшенными потерями на 
малых радиусах изгиба
G.652 
Наиболее распространенный вид волокна, оптимизированный для передачи сигнала 
на длине волны 1310 нм. Верхний предел длины волны L-диапазона составляет 1625 нм. 
Требования на макроизгиб - радиус оправки 30 мм. 
Стандарт разделяет волокна на четыре подкатегории A, B, C, D. 
Волокно G.652 А отвечает требованиям, необходимым для передачи информационных 
потоков уровня STM 16, - 10 Гбит/с (Ethernet) до 40 км, в соответствии с Рекомендациями 
G.691 и G.957, а также уровня STM 256, согласно G.691. 
Волокно G.652.B соответствует требованиям, необходимым для передачи информационных 
потоков уровня до STM 64 в соответствии с Рекомендациями G.691 и G.692, и уровня STM 256, 
согласно G.691 и G.959.1. 
Волокна G.652.C и G.652.D позволяют осуществлять передачу в расширенном 
диапазоне длин волн 1360-1530 нм и обладают пониженным затуханием на "пике воды" ("пик 
воды" разделяет окна прозрачности в полосе пропускания одномодовых световодов в 
диапазонах 1300 нм и 1550 нм). В остальном аналогичны G.652.A и G.652.B. 
G.652.A/B - эквивалент OS1 (классификация ISO/IEC 11801), G.652.C/D – эквивалент OS2. 
Использование волокна — G.652 при более высоких скоростях передачи на 
расстояния более 40 км приводит к несоответствию эксплуатационных качеств со стандартами 
для одномодового волокна, требует усложнения оконечной аппаратуры.
G.655 
• G.655 – «Характеристики кабеля с одномодовыми оптическими волокнами с 
ненулевой смещенной дисперсией» 
• Волокно с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) предназначено для применения в 
магистральных волоконно-оптических линиях и глобальных сетях связи, использующих 
DWDM-технологии. В этом волокне поддерживается ограниченный коэффициент 
хроматической дисперсии во всем оптическом диапазоне, используемом в волновом 
мультиплексировании (WDM). Волокна NZDSF оптимизированы для использования в 
диапазоне волн от 1530 нм до 1565 нм.Рекомендации разделяют волокна на три 
подкатегории - А, В, С, которые различаются по значениям коэффициента 
поляризационной модовой дисперсии, хроматической дисперсии и рабочему диапазону. 
• Оптические волокна категории G.655.А обладают параметрами, обеспечивающими их 
применение в одноканальных и многоканальных системах с оптическими усилителями 
(Рекомендации G.691, G.692, G.693) и в оптических транспортных сетях (Рекомендация 
G.959.1). Рабочие длины волн и дисперсия в волокне данной подкатегории ограничивают 
мощность входного сигнала и их применение в многоканальных системах. 
• Оптические волокна категории G.655.B аналогичны G.655.А. Но в зависимости от рабочей 
длины волны и дисперсионных характеристик мощность входного сигнала может быть 
выше, чем для G.655.А. Требования в части поляризационной модовой дисперсии 
обеспечивают функционирование систем уровня STM-64 на расстоянии до 400 км. 
• Категория волокон G.655.C подобна G.655.B, однако более строгие требования в части 
поляризационной модовой дисперсии позволяют использовать на данных оптических 
волокнах системы уровня STM-256 (Рекомендация G.959.1) или же увеличивать дальность 
передачи систем STM-64.
G.657 
• Одномодовые оптические волокна характеризуются малым уровнем потерь на 
изгибах, предназначены в первую очередь для сетей FTTH многоквартирных зданий, а их 
преимущества особенно очевидны на ограниченном пространстве. Работать с волокном 
стандарта G.657, можно практически как с медножильным кабелем. 
• Две подкатегории: A и B, которые различаются диаметром сердцевины и 
работоспособностью при изгибах. 
Для волокон типа G.657.A он составляет от 8.6 до 9.5 мкм, а для волокон типа G.657.B - от 
6.3 до 9.5 мкм. 
• Нормы потерь на макроизгибах существенно ужесточены, поскольку этот параметр для 
G.657 является определяющим: 
• • Десять витков волокна подкатегории G.657.A, намотанного на оправку радиусом 15 мм, не 
должны увеличивать затухание более чем на 0.25 дБ при длине волны 1550 нм. Один виток 
того же волокна, намотанного на оправку диаметром 10 мм, при условии, что остальные 
параметры не изменены, не должен увеличивать затухание более чем на 0.75 дБ. 
• • Десять витков подкатегории G.657.B на оправке диаметром 15 мм, не должны 
увеличивать затухание более чем на 0.03 дБ при длине волны 1550 нм. Один виток на 
оправке диаметром 10 мм - более чем на 0.1 дБ, один виток на оправке диаметром 7.5 мм - 
более чем на 0.5 дБ. 
• Рекомендация ITU G.657.А определяет приоритет совместимости со стандартными 
волокнами по отношению к функциональности (с ITU-T G.652D). 
Рекомендация ITU-T G.657.В делает упор на нечувствительность к изгибам, а не на 
соответствие требованиям стандартов G.652. 
• Описание стандартов http://izmer-ls.ru/sov.html
Потери на изгибах 
Потери на изгибах волокна 
Микроизгибы
Новые окна прозрачности для 
частотного уплотнения 
Для магистральных 
линий: 
добавлено четвертое окно 
прозрачности 
(1565 - 1620 нм). 
Для местных линий: 
добавлено пятое окно 
прзрачности 
(1350 - 1450 нм) 
TrueWave RS ® 
AllWave ®
Хроматическая дисперсия 
n( ) = C 
(l ) 
l 
V 
Dl 
Показатель преломления n и 
скорость распространения 
излучения V зависят от длины 
волны l 
Применяемые в ВОЛС источники 
излучения (полупроводниковые 
лазеры) имеют определенную 
ширину спектра Dl 
Хроматическая дисперсия в ОВ и конечная ширина спектра 
источника приводят к уширению импульса.
Хроматическая дисперсия
Технологии уплотнения сигнала в 
волоконно-оптических линиях связи 
Электрический 
сигнал 
Оптический сигнал До 10 Гбит/с 
Временное уплотнение ( ограничено скоростью модуляции ) 
Оптический сигнал 
Электрический 
сигнал 
Свыше 
1000 Гбит/с 
Частотное уплотнение ( ограничено окном прозрачности) 1нмº 89 ГГц
Влияние дисперсии волокна в 
цифровых системах связи 
1. Слишком большая дисперсия приводит к битовым ошибкам 
1 0? 1 
Период по битам 
Битовый код101 
на выходе из волокна 
2.Слишком малая дисперсия приводит к перекрестным 
помехам из-за четырехволнового смешения 
2 нм 1 нм 1.5 нм 2 нм 1 нм 1.5 нм 
1 нм/дел 1 нм/дел 
Волокно со смещенной, но 
ненулевой дисперсией. Спектр 
сигнала после прохождения 50 км 
не искажен. 
10 дБ/дел 
Волокно со смещенной ( нулевой) 
дисперсией. Спектр сигнала после 
прохождения 25 км искажен 
четырехволновым смешением.
Волокно со смещенной, но ненулевой 
дисперсией (NZDS*) 
Модификация профиля показателя 
преломления увеличивает 
волноводную составляющую 
дисперсии 
1200 1300 1400 1500 1600 
Длина волны (нм) 
0.6 
0.5 
0.4 
0.3 
0.2 
0.1 
Затухание (дБ/км) 
Затухание 
(одинаково для волокон 
всех типов) 
Стандартное 
одномодовое 
волокно 
20 
10 
0 
-10 
-20 
Дисперсия (пс/нмкм) 
DS волокно 
NZDS + волокно 
Рабочее 
окно 
оптических 
эрбиевых 
усилителей 
NZDS - волокно 
* NZDS - Non Zero Dispersion Shifted
Волокно со смещенной, но ненулевой 
дисперсией (NZDS) уменьшает искажения 
при передаче сигнала 
Предельное расстояние передачи сигнала 
без компенсации дисперсии в волокне 
NZDS (G.655) Стандатртное одномодовое (G.652) 
Скорость 
передачи 
STM 16 
(2.5 Гбит/с) 
STM 64 
(10 Гбит/с) 
STM 256 
(40 Гбит/с) 
4400 км 640 км 
300-500 км 50-100 км 
20-30 км ~ 5 км
Волокно со смещенной, но ненулевой дисперсией. 
Единый стандарт (G.655) - два подхода. 
Диаметр модового поля 
Дисперсия 
8.4 мкм 
9.5 мкм 
2.6 - 6.0 пс/(нм·км) 1.0 - 6.0 пс/(нм·км) 
+ Подавление нелиенйных эффектов + 
+! Потери на изгибе + 
+ Наклон дисперсионной кривой -
Волокно со смещенной, но ненулевой 
дисперсией (NZDS) обеспечивает 
снижение стоимости линии 
Волокно NZDS 
OУ 
Волокно NZDS исключает потребность в компенсаторах дисперсии 
и позволяет использовать более дешевые оптические усилители 
компенсаторы дисперсии 
OУ OУ 
OУ 
В линию из стандартного одномодового волокна 
необходимо встраивать компенсаторы дисперсии 
и увеличивать мощность ( и стоимость ) 
оптических усилителей. 
Оконечная 
аппаратура 
OУ OУ 
Стандартное одномодовое волокно 
Оконечная 
аппаратура 
Оконечная 
аппаратура 
Оконечная 
аппаратура
Параметры стыков 
оптических волокон (ОВ) 
• Проблемы 
Неидеальный стык в соединителях 
Неидеальная конструкция
Параметры соединений 
• Вносимые потери на стыке, дб (aLoss) 
• Затухание отражения от стыка,дб (aRefl)
Способы сращивания 
• Оптический разъем – Optical Connector; 
• Механический соединитель – Mechanical Splice; 
• Сварка (сварное соединение, сплавление, термическое 
соединение) – Fusion Splice; 
• Склеивание. 
Тип соединения aLoss, дБ ARefl, дБ Качество 
Сварка 0,1 (0,05) теор. –120 Высокое 
Мех. соединитель 0,1 – 60 Среднее 
Опт. разъем 0,5 – 30…40 Низкое
Типы разъемов 
• Большинство наконечников имеют 
цилиндрическую форму с диаметром 
2,5 мм.(FC,SC,ST) 
• коннекторы LC имеют наконечник 
диаметром 1,25 мм
ST 
(Straight Tip – удлинненный наконечник) 
• Фиксация производится за счет поворота оправы вокруг оси коннектора, при этом 
вращения основы коннектора отсутствуют (теоретически) за счет паза в разъеме розетки. 
• Недостатки: 1. вращательное движение требует жизненного пространства вокруг разъема 
– малая плотность кросса 2. микровращения сердечника приводят к смещению сердцевин. 
А значит к росту затухания из-за неточного соединения. 3. Длинный наконечник быстро 
накапливает грязь. 
• Рекомендация к применению – только на 
многомодовых линиях с малым количеством 
волокон на кроссе и редкими переключениями
SC-коннектор 
(Subscriber Connector) 
• Недостатки ST устранены: нет поворота вокруг сердечника, не 
требуется много места для подключения (высокая плотность кросса), 
наконечник короче ;) 
• Недостаток – не устойчив к вибрациям 
• Рекомендации – не применять на 
магистральных и особо ответственных 
ВОЛП (магистрали)
LC - малогабаритный вариант SC 
• Высокая плотность монтажа 
• Недостатки те же что и у SC
FC 
• Прецизионные геометрические характеристики, накидная гайка 
обеспечивает надежный контакт даже в условиях сильной 
вибрации 
• Высокая защита наконечника 
• Область применения – магистральные линии 
• Недостаток – низкая плотность монтажа на кроссе
MT-RJ 
• Размер и конструкция защелки аналогичны RJ-45 
• Дуплексный 
• Низкая стоимость 
• Высокая плотность портов 
• Соответствие стандартам 
• ISO/IEC 11801 и 
TIA/EIA 568A (СКС) 
Назначение – оптика до 
рабочего места
Тип полировки стыка 
РС (Physical Contact) 
Торец определенным образом полируется с целью достижения полного контакта торцевых 
поверхностей. Однако при полировке волокна происходят негативные изменения 
поверхностного торцевого слоя в инфракрасном диапазоне (так называемый "инфракрасный 
слой"), обусловленные механическими изменениями при полировке. Этот фактор ограничивает 
применение таких коннекторов на высокоскоростных сетях (565 Мбит/с). 
SРС (Super Physical Contact) 
радиус сердечника был уменьшен до 20 мм, а в качестве материала наконечника 
использовался более мягкий цирконий. Благодаря этому подходу снизились такие дефекты 
полировки, как скосы. Возможность изгиба циркония на субмикронном уровне позволила 
волокну контактировать даже при скосах в сотни микрон без значительного ухудшения 
параметров. Однако проблему инфракрасного слоя такая полировка оставляет нерешенной. 
UPC (Ultra Physical Contact) 
Методика полировки торцов UPC характеризуется малыми напряжениями. Полировка 
осуществляется под контролем сложных и дорогостоящих систем управления. В результате 
устраняется проблема поверхностного инфракрасного слоя. Параметр отражения значительно 
улучшен, и такие коннекторы могут применяться в высокоскоростных системах с пропускной 
способностью 2,5 Гбит/с и выше. 
APC (Angled Physically Contact) 
В таком стыке отраженный световой сигнал распространяется под углом большим, чем угол, 
под которым сигнал вводится в оптическое волокно. АРС-коннекторы отличаются цветовой 
маркировкой хвостовиков (как правило, зеленого цвета), поскольку они не могут 
использоваться совместно с коннекторами другой полировки. Использование других серий 
совместно с серией APC недопустимо и может привести к выходу одного или обоих 
коннекторов из строя
Характеристики полировки
Механические соединители 
• Применение – Кросс, муфта 
• Цель – не связываться со сваркой* 
• Укладывается на ложемент вместо КДЗС
Сварка 
• Потери 0.1-0.15дб 
• Преимущества: 
- прочность* 
- Малое затухание за счет современных 
методов юстировки сердцевин 
- Недостатки: «сложность» сварки 
волокон разных изготовителей (иногда)
Конструкция оптических модулей
Избыточное наполнение модуля
Классификация оптических кабелей
Основные факторы, воздействующие на оптический кабель 
Условия 
применения 
Механические факторы Климатические факторы Электромагнитные 
факторы 
Подземные Растягивающие и раздавливающие нагрузки: 
средние — в легких грунтах, 
в тоннелях, коллекторах; 
значительные — в остальных грунтах; 
очень значительные — в вечномерзлых 
грунтах; 
меньше средних — в кабельной канализации. 
Изгибы, кручения, удары, вибрация. 
Воздействие грызунов 
Циклическая смена температур в 
диапазоне рабочих температур. Повы- 
шенная относительная влажность. 
Пониженное атмосферное давление. 
Плесневые грибы. Влага и вода 
Химическое воздействие 
Импульсный ток молнии. 
Индуктированное 
напряжение от 
источников высокого 
напряжения 
Подвесные Растягивающие и раздавливающие нагрузки: 
средние — при подвеске на опорах ВЛС, 
эл.ж.д. и низковольтных ЛЭП; 
значительные — при подвеске на опорах 
высоковольтных ЛЭП. Вибрация. Пляска 
проводов. Ветер 
Циклическая смена температур в более 
значительном диапазоне рабочих 
температур. Атмосферные осадки (дождь, 
снег, иней). Воздействие прямого 
солнечного излучения. Соляной туман. 
Химическое воздействие 
Импульсный ток молнии. 
Термическое воздействие 
тока молнии 
Подводные Растягивающие и раздавливающие нагрузки 
— очень значительные. 
Высокое избыточное гидростатическое 
давление 
Прямое длительное воздействие воды. 
Циклическая смена температур в диапазоне 
рабочих температур (меньшем, чем для 
подземных) 
Распредели- 
тельные и 
станционны 
е 
Растягивающие и раздавливающие нагрузки: 
близкие к средним для распределительных; 
очень незначительные для станционных. 
Изгибы и удары 
Прямое воздействие огня при пожарах. 
Циклическая смена температур в диапазоне 
рабочих температур (меньшем, чем для 
подземных)
ОК для прокладки в грунт 
ОК модульной конструкции. 
1 – оптическое волокно; 
2 - внутримодульный гидрофобный заполнитель; 
3 – центральный силовой элемент; 
4 – межмодульный гидрофобный заполнитель; 
5 – промежуточная оболочка; 
6 – броня из стальной проволоки; 
7 – гидрофобный заполнитель; 
8 – наружная полиэтиленовая оболочка 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
ОК с центральной трубкой. 
1 – оптическое волокно; 
2 - гидрофобный заполнитель; 
3 – полимерная трубка; 
4 –гидрофобный заполнитель; 
5 – броня из стальной проволоки; 
6 – наружная полиэтиленовая оболочка
ОК для прокладки в 
кабельной канализации 
ОК для прокладки в кабельной канализации. 
1 – оптическое волокно; 
2 – внутримодульный гидрофобный заполнитель; 
3 – центральный силовой элемент; 
4 – гидрофобный заполнитель; 
5 – промежуточная полиэтиленовая оболочка; 
6 – гидрофобный заполнитель; 
7 – броня из гофрированной металлической ленты; 
8 – наружная полиэтиленовая оболочка
ОК для воздушной прокладки 
Кабель оптический подвесной. 
1 - Оптическое волокно; 
2 - Внутримодульный гидрофобный заполнитель; 
3 - Центральный силовой элемент; 
4 - Межмодульный гидрофобный заполнитель; 
5 - Защитная оболочка из полиэтилена; 
6 - Внешний силовой элемент. 
Самонесущий ОК. 
1 – оптическое волокно; 
2 – внутримодульный гидрофобный заполнитель; 
3 – центральный силовой элемент; 
4 – гидрофобный заполнитель; 
5 – промежуточная оболочка; 
6 – обмотка из армидных нитей; 
7 – наружная полиэтиленовая оболочка.
Станционные и 
внутриобъектовые ОК 
Внутриобъектовый ОК. 
1 – оптическое волокно; 
2 – армидные полимерные нити; 
3 – центральный силовой элемент; 
4 – внешняя полиэтиленовая оболочка 
Кабель для прокладки внутри аппаратуры. 
1 – оптическое волокно; 
2 – армидные полимерные нити; 
3 – внешняя ПВХ оболочка.
Пример условного обозначения ОК
Марки кабелей и рекомендуемые 
условия прокладки
Фирма-изготовитель – опн-дпс-06-016 Е08-15 
Оптен 
Тип центрального 
силового 
элемента 
Д – 
диэлектрический; 
С – стальной; 
Т – трубчатый 
сердечник 
Тип внутренней оболочки 
П – полиэтиленовая; 
В – из материала повышенной 
теплостойкости; 
Н – из материала, 
не распространяющего горение; 
Г – из галогенонесодержащего 
материала, 
не распространяющего горение; 
А – двухслойная: 
водоблокирующий слой 
из алюминиевой ленты 
с полимерным покрытием и слой 
из полиэтилена; 
О – без внутренней оболочки 
Длительно допустимая растягивающая 
нагрузка, кН 
Максимальное число оптических 
волокон в модуле 
Тип оптического волокна: 
Е – стандартное одномодовое; 
С – одномодовое со смещенной дисперсией; 
Н – одномодовое с ненулевой смещенной 
дисперсией; 
Г – многомодовое градиентное (диаметр сердцевины 
50 мкм); 
Число оптических волокон в кабеле 
Число элементов в повиве сердечника 
Тип защитного покрова: 
С – однослойная броня из стальных проволок и наружная 
полиэтиленовая оболочка; 
Н – однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка 
из материала, не распространяющего горение; 
Г – однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка 
из галогенонесодержащего материала, не распространяющего 
горение; 
М – несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и 
наружная полиэтиленовая оболочка; 
К – несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и 
наружная оболочка из дугостойкого материала; 
2 – двухслойная броня из стальных проволок и наружная 
полиэтиленовая оболочка; 
Т – несущие силовые элементы из арамидных прядей и наружная 
полиэтиленовая оболочка; 
Р – несущие силовые элементы из арамидных прядей и наружная 
оболочка из дугостойкого материала; 
О – без защитного покрова
Меридианальный луч Косой луч
Геометрические дефекты ОВ 
Несовпадение диаметров модового 
поля - приводит к увеличению потерь в 
соединении и появлению отражений 
Неконцентричность сердцевины ОВ 
осложняет соединение, приводит к 
увеличению потерь 
Некруглость сердцевины ОВ 
осложняет соединение, приводит к 
увеличению потерь и возникновению 
поляризационной модовой дисперсии 
(ПМД) 
Собственный изгиб ОВ осложняет 
сращивание, приводит к увеличению 
потерь
Выбор кабеля 
1. Определиться с заводом-изготовителем – сертификаты ФСК, стык с 
существующим кабелем 
2. Определить способ прокладки - конструкция 
3. Необходимость прокладки по помещению или совместно с силовыми 
кабелями – негорючая оболочка 
4. расстояние передачи – тип волокна SM,MM 
5. Количество волокон в кабеле с запасом
Таблица соответствия марок 
производимых волоконно- 
оптических кабелей в России 
http://optik.ru/index.php? 
page=service&pid=100035&ite 
m=100048
Нормативка 
1. Сертификация 
1.1 В соответствии с Постановлением Правительства РФ «Об утверждении перечня 
средств связи, подлежащих обязательной сертификации» от 25 июня 2009 г. N 
532, оптический кабель не входит в данный перечень. Поэтому он подлежит 
только декларированию в Федеральном агентстве связи. Декларация является 
единственным и достаточным документом, подтверждающим право 
использования данного оптического кабеля в единой сети электросвязи 
Российской Федерации. 
1.2 Согласно «Правилам проектирования, строительства и эксплуатации 
волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи» для 
подвески допускается применение только самонесущих диэлектрических 
оптических кабелей. В случае применения такого типа кабеля на объектах ФСК 
ЕЭС и МРСК, требуется Заключение аттестационной комиссии о соответствии 
кабеля требованиям стандартов ФСК ЕЭС с рекомендацией к применению. Для 
соединения самонесущего оптического кабеля с аппаратурой связи иногда 
требуется оптический кабель ввода с прокладкой в кабельной канализации, 
лотках, трубах или грунте. Предпочтительной является полностью 
диэлектрическая конструкция, соответствующая условиям применения. При 
прокладке внутри зданий или рядом с силовыми кабелями, оболочка ОК не 
должна поддерживать горение. Кроме деклараций о соответствии в Минсвязи, 
дополнительных документов на оптические кабели ввода не требуются.
2.1.ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЛОКОННО- 
ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 
НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4-35 КВ 
2.2. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ 
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ НА ВОЗДУШНЫХ 
ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 110 KB И ВЫШЕ

More Related Content

What's hot

пашков пашков виктор семенович мифи уф светодиодф
пашков пашков виктор семенович мифи  уф светодиодфпашков пашков виктор семенович мифи  уф светодиодф
пашков пашков виктор семенович мифи уф светодиодф
Ecolife Journal
 
Электронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасов
Электронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасовЭлектронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасов
Электронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасов
Nedorezov
 
распространение радиоволн
распространение радиоволнраспространение радиоволн
распространение радиоволн
bikali11
 

What's hot (20)

12.11docx
12.11docx12.11docx
12.11docx
 
Измерения в пассивных оптических сетях (PON). Приборы и методы (Юрий Никитченко)
Измерения в пассивных оптических сетях (PON). Приборы и методы (Юрий Никитченко)Измерения в пассивных оптических сетях (PON). Приборы и методы (Юрий Никитченко)
Измерения в пассивных оптических сетях (PON). Приборы и методы (Юрий Никитченко)
 
Построение пассивной оптической сети (PON) при многоэтажной застройке. Межэта...
Построение пассивной оптической сети (PON) при многоэтажной застройке. Межэта...Построение пассивной оптической сети (PON) при многоэтажной застройке. Межэта...
Построение пассивной оптической сети (PON) при многоэтажной застройке. Межэта...
 
Внедрение услуги ТВ в сети PON (Алексей Омельченко)
Внедрение услуги ТВ в сети PON (Алексей Омельченко)Внедрение услуги ТВ в сети PON (Алексей Омельченко)
Внедрение услуги ТВ в сети PON (Алексей Омельченко)
 
Радиоосвещение на основе сверхширокополосных генераторов динамического хаоса
Радиоосвещение на основе сверхширокополосных генераторов динамического хаосаРадиоосвещение на основе сверхширокополосных генераторов динамического хаоса
Радиоосвещение на основе сверхширокополосных генераторов динамического хаоса
 
кроссворд к открытому уроку
кроссворд  к открытому урокукроссворд  к открытому уроку
кроссворд к открытому уроку
 
таблица
таблицатаблица
таблица
 
7198
71987198
7198
 
XWS плазменный широкополосный источник излучения
XWS плазменный широкополосный источник излученияXWS плазменный широкополосный источник излучения
XWS плазменный широкополосный источник излучения
 
Распространение радиоволн в современных системах мобильной связи
Распространение радиоволн в современных системах мобильной связиРаспространение радиоволн в современных системах мобильной связи
Распространение радиоволн в современных системах мобильной связи
 
7230
72307230
7230
 
Лампа радиосветая
Лампа радиосветаяЛампа радиосветая
Лампа радиосветая
 
пашков пашков виктор семенович мифи уф светодиодф
пашков пашков виктор семенович мифи  уф светодиодфпашков пашков виктор семенович мифи  уф светодиодф
пашков пашков виктор семенович мифи уф светодиодф
 
нанороботы б ю_8_б
нанороботы б ю_8_бнанороботы б ю_8_б
нанороботы б ю_8_б
 
6815
68156815
6815
 
излучение
излучениеизлучение
излучение
 
Cma5000a otdr
Cma5000a   otdrCma5000a   otdr
Cma5000a otdr
 
Электронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасов
Электронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасовЭлектронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасов
Электронное образовательное пособие лазерные указки андрей тарасов
 
распространение радиоволн
распространение радиоволнраспространение радиоволн
распространение радиоволн
 
Распространение радиоволн
Распространение радиоволнРаспространение радиоволн
Распространение радиоволн
 

Similar to волоконная оптика

коаксиальный кабель
коаксиальный кабелькоаксиальный кабель
коаксиальный кабель
lisitca
 
DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.
 DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.  DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.
DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.
Cisco Russia
 
Lecture 12
Lecture 12Lecture 12
Lecture 12
Astakx
 
Презентация Монтаж.ppt
Презентация Монтаж.pptПрезентация Монтаж.ppt
Презентация Монтаж.ppt
JavohirFayz
 
Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM
Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM
Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM
Cisco Russia
 
Решения для сетей ЦОД: новые горизонты
Решения для сетей ЦОД: новые горизонты Решения для сетей ЦОД: новые горизонты
Решения для сетей ЦОД: новые горизонты
Cisco Russia
 
Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...
Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...
Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...
Cisco Russia
 

Similar to волоконная оптика (20)

Cma5000a pmd
Cma5000a   pmdCma5000a   pmd
Cma5000a pmd
 
Cma5 5l
Cma5   5lCma5   5l
Cma5 5l
 
llinkmeup #59 DWDM. Плотность света
llinkmeup #59 DWDM. Плотность светаllinkmeup #59 DWDM. Плотность света
llinkmeup #59 DWDM. Плотность света
 
Ответы на вопросы
Ответы на вопросыОтветы на вопросы
Ответы на вопросы
 
модуль Sdh(m) osa
модуль  Sdh(m) osaмодуль  Sdh(m) osa
модуль Sdh(m) osa
 
72568
7256872568
72568
 
Как проводится сертификация волоконно-оптических соединений (ВОЛС)?
Как проводится сертификация волоконно-оптических соединений (ВОЛС)?Как проводится сертификация волоконно-оптических соединений (ВОЛС)?
Как проводится сертификация волоконно-оптических соединений (ВОЛС)?
 
Cma5 5p
Cma5   5pCma5   5p
Cma5 5p
 
Оборудование для оптических сетей досутпа FTTX, PON | Семинар для интеграторо...
Оборудование для оптических сетей досутпа FTTX, PON | Семинар для интеграторо...Оборудование для оптических сетей досутпа FTTX, PON | Семинар для интеграторо...
Оборудование для оптических сетей досутпа FTTX, PON | Семинар для интеграторо...
 
Удлинители EKF
Удлинители EKFУдлинители EKF
Удлинители EKF
 
Когерентный рефлектометр Anritsu mw90010A
Когерентный рефлектометр Anritsu mw90010AКогерентный рефлектометр Anritsu mw90010A
Когерентный рефлектометр Anritsu mw90010A
 
коаксиальный кабель
коаксиальный кабелькоаксиальный кабель
коаксиальный кабель
 
DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.
 DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.  DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.
DWDM инфраструктура для сети следующего поколения.
 
Lecture 12
Lecture 12Lecture 12
Lecture 12
 
Презентация Монтаж.ppt
Презентация Монтаж.pptПрезентация Монтаж.ppt
Презентация Монтаж.ppt
 
Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM
Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM
Гибкие перестраиваемые узлы ввода- вывода нового поколения – Cisco nLight ROADM
 
«Чистоозерное производственное объединение» «Технология производства силовых ...
«Чистоозерное производственное объединение» «Технология производства силовых ...«Чистоозерное производственное объединение» «Технология производства силовых ...
«Чистоозерное производственное объединение» «Технология производства силовых ...
 
Презентация решения Extreme Wireless 802.11ac Wave2
Презентация решения Extreme Wireless 802.11ac Wave2Презентация решения Extreme Wireless 802.11ac Wave2
Презентация решения Extreme Wireless 802.11ac Wave2
 
Решения для сетей ЦОД: новые горизонты
Решения для сетей ЦОД: новые горизонты Решения для сетей ЦОД: новые горизонты
Решения для сетей ЦОД: новые горизонты
 
Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...
Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...
Технология Cisco nLight для построения транспортных инфраструктур нового поко...
 

волоконная оптика

  • 1. Преимущества ВОЛС • Широкая полоса пропускания -. • Малое затухание светового сигнала в волокне.. • Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле позволяет увеличить полосу пропускания, путем передачи различной модуляции сигналов с малой избыточностью кода. • Высокая помехозащищенность.. • Малый вес и объем. • Высокая защищенность от несанкционированного доступа. • Гальваническая развязка элементов сети. • Взрыво- и пожаробезопасность. • Экономичность ВОК.. • Длительный срок эксплуатации.
  • 2. Недостатки ВОЛС • Стоимость интерфейсного оборудования. • Монтаж и обслуживание оптических линий. • Требование специальной защиты волокна.
  • 3.
  • 5.
  • 6. Распространение излучения в оптическом волокне n1 n2 qc n2 qc - критический угол 22 2 n1 n2 c 1 sin q = n - n - числовая апертура Защитное покрытие Оболочка Сердцевина r Луч света распространяющийся в сердцевине ОВ под углом ≤ критического испытывает на границе раздела сердцевина/оболочка эффект полного внутреннего отражения. Такой луч называется ведомой модой и способен распространяться на очень большие расстояния.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14. Многомодовые и одномодовые ОВ Многомодовые-волокна (MM) n2 n2 мода 1 мода 0 Æ50 мкм мода n мода 2 В ММ-волокне введенное излучение распадается на большое количество (~1000) мод. Моду можно представить как луч распространяющийся под определенным углом к оси волновода. Одномодовые-волокна (SM) Æ10 мкм n2 n2 n1 n1 В SМ-волокне диаметр сердцевины в несколько раз меньше, благодаря чему, все введенное излучение сосредоточено в одной моде, распространяющейся по оси волновода.
  • 15. Многомодовые и одномодовые ОВ Многомодовые-волокна (MM) мода 2 мода 0 мода 1 Одномодовые-волокна (SM)
  • 16.
  • 17. Многомодовые и одномодовые волокна – основные особенности. ММ-волокна • Большие диаметр сердцевины (50/62.5мкм) и числовая апертура – относительные простота монтажа и дешевизна активных и пассивных компонент ВОЛС • Ограниченная в следствии межмодовой дисперсии полоса пропускания ≤ 1 ГГц/км* • Длина линии не превосходит 2км. SM-волокна • Диаметр сердцевины ≤ 10мкм – относительная сложность монтажа и более дорогие компоненты* • Практически отсутствуют ограничения на полосу пропускания возможны скорости передачи до 100000 Гбит/с • Возможные расстояния передачи до 1000 км
  • 18.
  • 19. Стандарты ММ волокна Transmissi on Standards 100 Mb Ethernet 1 Gb (1000 Mb) Ethernet 10 Gb Ethernet 40 Gb Ethernet 100 Gb Ethernet OM1 (62.5/125) up to 2000 meters (FX) [9] 275 meters (SX)[9] 33 meters (SR)[9] Not supported Not supported OM2 (50/125) up to 2000 meters (FX) [9] 550 meters (SX)[2] 82 meters (SR)[2] Not supported Not supported OM3 (50/125) up to 2000 meters (FX) 550 meters (SX) 300 meters (SR)[9] 100 meters[2]33 0 meters QSFP+ eSR4[10] 100 meters[2] OM4 (50/125) up to 2000 meters (FX) 1000 meters (SX)[2] 550 meters (SR)[2] 150 meters[2]55 0 meters QSFP+ eSR4[10] 150 meters[2]
  • 22.
  • 23.
  • 24. Оптические приемники • PIN диоды и лавинные фотодиоды • Ключевая характеристика приемника – динамический диапазон. • Для исключения перегрузки приемника на коротких линиях используем аттенюаторы
  • 25. Дисперсия • Межмодовая • Материальная она же Хроматическая • Поляризационная
  • 27. Материальная дисперсия • Принцип призмы – различные длины волн проходят через сердцевину с разными скоростями (под разным углом) – результат уширение импульса на приеме • СИД – ширина спектра до 60 нм • Лазер – ширина спектра до 1 нм Применение лазера снижает действие МД 1310 – нулевая МД
  • 28. Моляризационно-модовая дисперсия (дифференциальное групповое время задержки) • Это разница во времени между электрической и магнитной составляющей световой волны
  • 29. Классификация оптоволокна по стандартам ITU-T • G.651 Многомодовое ОВ • G.652 Стандартное одномодовое • G.653 Одномодовое со смещенной дисперсией • G.654 Одномодовое со смещенной длиной волны отсечки • G.655 Одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией • G.656 Одномодовое с ненулевой дисперсией для широкополосной передачи данных • G.657Одномодовое с уменьшенными потерями на малых радиусах изгиба
  • 30. G.652 Наиболее распространенный вид волокна, оптимизированный для передачи сигнала на длине волны 1310 нм. Верхний предел длины волны L-диапазона составляет 1625 нм. Требования на макроизгиб - радиус оправки 30 мм. Стандарт разделяет волокна на четыре подкатегории A, B, C, D. Волокно G.652 А отвечает требованиям, необходимым для передачи информационных потоков уровня STM 16, - 10 Гбит/с (Ethernet) до 40 км, в соответствии с Рекомендациями G.691 и G.957, а также уровня STM 256, согласно G.691. Волокно G.652.B соответствует требованиям, необходимым для передачи информационных потоков уровня до STM 64 в соответствии с Рекомендациями G.691 и G.692, и уровня STM 256, согласно G.691 и G.959.1. Волокна G.652.C и G.652.D позволяют осуществлять передачу в расширенном диапазоне длин волн 1360-1530 нм и обладают пониженным затуханием на "пике воды" ("пик воды" разделяет окна прозрачности в полосе пропускания одномодовых световодов в диапазонах 1300 нм и 1550 нм). В остальном аналогичны G.652.A и G.652.B. G.652.A/B - эквивалент OS1 (классификация ISO/IEC 11801), G.652.C/D – эквивалент OS2. Использование волокна — G.652 при более высоких скоростях передачи на расстояния более 40 км приводит к несоответствию эксплуатационных качеств со стандартами для одномодового волокна, требует усложнения оконечной аппаратуры.
  • 31. G.655 • G.655 – «Характеристики кабеля с одномодовыми оптическими волокнами с ненулевой смещенной дисперсией» • Волокно с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) предназначено для применения в магистральных волоконно-оптических линиях и глобальных сетях связи, использующих DWDM-технологии. В этом волокне поддерживается ограниченный коэффициент хроматической дисперсии во всем оптическом диапазоне, используемом в волновом мультиплексировании (WDM). Волокна NZDSF оптимизированы для использования в диапазоне волн от 1530 нм до 1565 нм.Рекомендации разделяют волокна на три подкатегории - А, В, С, которые различаются по значениям коэффициента поляризационной модовой дисперсии, хроматической дисперсии и рабочему диапазону. • Оптические волокна категории G.655.А обладают параметрами, обеспечивающими их применение в одноканальных и многоканальных системах с оптическими усилителями (Рекомендации G.691, G.692, G.693) и в оптических транспортных сетях (Рекомендация G.959.1). Рабочие длины волн и дисперсия в волокне данной подкатегории ограничивают мощность входного сигнала и их применение в многоканальных системах. • Оптические волокна категории G.655.B аналогичны G.655.А. Но в зависимости от рабочей длины волны и дисперсионных характеристик мощность входного сигнала может быть выше, чем для G.655.А. Требования в части поляризационной модовой дисперсии обеспечивают функционирование систем уровня STM-64 на расстоянии до 400 км. • Категория волокон G.655.C подобна G.655.B, однако более строгие требования в части поляризационной модовой дисперсии позволяют использовать на данных оптических волокнах системы уровня STM-256 (Рекомендация G.959.1) или же увеличивать дальность передачи систем STM-64.
  • 32. G.657 • Одномодовые оптические волокна характеризуются малым уровнем потерь на изгибах, предназначены в первую очередь для сетей FTTH многоквартирных зданий, а их преимущества особенно очевидны на ограниченном пространстве. Работать с волокном стандарта G.657, можно практически как с медножильным кабелем. • Две подкатегории: A и B, которые различаются диаметром сердцевины и работоспособностью при изгибах. Для волокон типа G.657.A он составляет от 8.6 до 9.5 мкм, а для волокон типа G.657.B - от 6.3 до 9.5 мкм. • Нормы потерь на макроизгибах существенно ужесточены, поскольку этот параметр для G.657 является определяющим: • • Десять витков волокна подкатегории G.657.A, намотанного на оправку радиусом 15 мм, не должны увеличивать затухание более чем на 0.25 дБ при длине волны 1550 нм. Один виток того же волокна, намотанного на оправку диаметром 10 мм, при условии, что остальные параметры не изменены, не должен увеличивать затухание более чем на 0.75 дБ. • • Десять витков подкатегории G.657.B на оправке диаметром 15 мм, не должны увеличивать затухание более чем на 0.03 дБ при длине волны 1550 нм. Один виток на оправке диаметром 10 мм - более чем на 0.1 дБ, один виток на оправке диаметром 7.5 мм - более чем на 0.5 дБ. • Рекомендация ITU G.657.А определяет приоритет совместимости со стандартными волокнами по отношению к функциональности (с ITU-T G.652D). Рекомендация ITU-T G.657.В делает упор на нечувствительность к изгибам, а не на соответствие требованиям стандартов G.652. • Описание стандартов http://izmer-ls.ru/sov.html
  • 33.
  • 34. Потери на изгибах Потери на изгибах волокна Микроизгибы
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38. Новые окна прозрачности для частотного уплотнения Для магистральных линий: добавлено четвертое окно прозрачности (1565 - 1620 нм). Для местных линий: добавлено пятое окно прзрачности (1350 - 1450 нм) TrueWave RS ® AllWave ®
  • 39. Хроматическая дисперсия n( ) = C (l ) l V Dl Показатель преломления n и скорость распространения излучения V зависят от длины волны l Применяемые в ВОЛС источники излучения (полупроводниковые лазеры) имеют определенную ширину спектра Dl Хроматическая дисперсия в ОВ и конечная ширина спектра источника приводят к уширению импульса.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
  • 44.
  • 45. Технологии уплотнения сигнала в волоконно-оптических линиях связи Электрический сигнал Оптический сигнал До 10 Гбит/с Временное уплотнение ( ограничено скоростью модуляции ) Оптический сигнал Электрический сигнал Свыше 1000 Гбит/с Частотное уплотнение ( ограничено окном прозрачности) 1нмº 89 ГГц
  • 46. Влияние дисперсии волокна в цифровых системах связи 1. Слишком большая дисперсия приводит к битовым ошибкам 1 0? 1 Период по битам Битовый код101 на выходе из волокна 2.Слишком малая дисперсия приводит к перекрестным помехам из-за четырехволнового смешения 2 нм 1 нм 1.5 нм 2 нм 1 нм 1.5 нм 1 нм/дел 1 нм/дел Волокно со смещенной, но ненулевой дисперсией. Спектр сигнала после прохождения 50 км не искажен. 10 дБ/дел Волокно со смещенной ( нулевой) дисперсией. Спектр сигнала после прохождения 25 км искажен четырехволновым смешением.
  • 47. Волокно со смещенной, но ненулевой дисперсией (NZDS*) Модификация профиля показателя преломления увеличивает волноводную составляющую дисперсии 1200 1300 1400 1500 1600 Длина волны (нм) 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Затухание (дБ/км) Затухание (одинаково для волокон всех типов) Стандартное одномодовое волокно 20 10 0 -10 -20 Дисперсия (пс/нмкм) DS волокно NZDS + волокно Рабочее окно оптических эрбиевых усилителей NZDS - волокно * NZDS - Non Zero Dispersion Shifted
  • 48. Волокно со смещенной, но ненулевой дисперсией (NZDS) уменьшает искажения при передаче сигнала Предельное расстояние передачи сигнала без компенсации дисперсии в волокне NZDS (G.655) Стандатртное одномодовое (G.652) Скорость передачи STM 16 (2.5 Гбит/с) STM 64 (10 Гбит/с) STM 256 (40 Гбит/с) 4400 км 640 км 300-500 км 50-100 км 20-30 км ~ 5 км
  • 49. Волокно со смещенной, но ненулевой дисперсией. Единый стандарт (G.655) - два подхода. Диаметр модового поля Дисперсия 8.4 мкм 9.5 мкм 2.6 - 6.0 пс/(нм·км) 1.0 - 6.0 пс/(нм·км) + Подавление нелиенйных эффектов + +! Потери на изгибе + + Наклон дисперсионной кривой -
  • 50. Волокно со смещенной, но ненулевой дисперсией (NZDS) обеспечивает снижение стоимости линии Волокно NZDS OУ Волокно NZDS исключает потребность в компенсаторах дисперсии и позволяет использовать более дешевые оптические усилители компенсаторы дисперсии OУ OУ OУ В линию из стандартного одномодового волокна необходимо встраивать компенсаторы дисперсии и увеличивать мощность ( и стоимость ) оптических усилителей. Оконечная аппаратура OУ OУ Стандартное одномодовое волокно Оконечная аппаратура Оконечная аппаратура Оконечная аппаратура
  • 51. Параметры стыков оптических волокон (ОВ) • Проблемы Неидеальный стык в соединителях Неидеальная конструкция
  • 52. Параметры соединений • Вносимые потери на стыке, дб (aLoss) • Затухание отражения от стыка,дб (aRefl)
  • 53. Способы сращивания • Оптический разъем – Optical Connector; • Механический соединитель – Mechanical Splice; • Сварка (сварное соединение, сплавление, термическое соединение) – Fusion Splice; • Склеивание. Тип соединения aLoss, дБ ARefl, дБ Качество Сварка 0,1 (0,05) теор. –120 Высокое Мех. соединитель 0,1 – 60 Среднее Опт. разъем 0,5 – 30…40 Низкое
  • 54. Типы разъемов • Большинство наконечников имеют цилиндрическую форму с диаметром 2,5 мм.(FC,SC,ST) • коннекторы LC имеют наконечник диаметром 1,25 мм
  • 55. ST (Straight Tip – удлинненный наконечник) • Фиксация производится за счет поворота оправы вокруг оси коннектора, при этом вращения основы коннектора отсутствуют (теоретически) за счет паза в разъеме розетки. • Недостатки: 1. вращательное движение требует жизненного пространства вокруг разъема – малая плотность кросса 2. микровращения сердечника приводят к смещению сердцевин. А значит к росту затухания из-за неточного соединения. 3. Длинный наконечник быстро накапливает грязь. • Рекомендация к применению – только на многомодовых линиях с малым количеством волокон на кроссе и редкими переключениями
  • 56. SC-коннектор (Subscriber Connector) • Недостатки ST устранены: нет поворота вокруг сердечника, не требуется много места для подключения (высокая плотность кросса), наконечник короче ;) • Недостаток – не устойчив к вибрациям • Рекомендации – не применять на магистральных и особо ответственных ВОЛП (магистрали)
  • 57. LC - малогабаритный вариант SC • Высокая плотность монтажа • Недостатки те же что и у SC
  • 58. FC • Прецизионные геометрические характеристики, накидная гайка обеспечивает надежный контакт даже в условиях сильной вибрации • Высокая защита наконечника • Область применения – магистральные линии • Недостаток – низкая плотность монтажа на кроссе
  • 59. MT-RJ • Размер и конструкция защелки аналогичны RJ-45 • Дуплексный • Низкая стоимость • Высокая плотность портов • Соответствие стандартам • ISO/IEC 11801 и TIA/EIA 568A (СКС) Назначение – оптика до рабочего места
  • 60. Тип полировки стыка РС (Physical Contact) Торец определенным образом полируется с целью достижения полного контакта торцевых поверхностей. Однако при полировке волокна происходят негативные изменения поверхностного торцевого слоя в инфракрасном диапазоне (так называемый "инфракрасный слой"), обусловленные механическими изменениями при полировке. Этот фактор ограничивает применение таких коннекторов на высокоскоростных сетях (565 Мбит/с). SРС (Super Physical Contact) радиус сердечника был уменьшен до 20 мм, а в качестве материала наконечника использовался более мягкий цирконий. Благодаря этому подходу снизились такие дефекты полировки, как скосы. Возможность изгиба циркония на субмикронном уровне позволила волокну контактировать даже при скосах в сотни микрон без значительного ухудшения параметров. Однако проблему инфракрасного слоя такая полировка оставляет нерешенной. UPC (Ultra Physical Contact) Методика полировки торцов UPC характеризуется малыми напряжениями. Полировка осуществляется под контролем сложных и дорогостоящих систем управления. В результате устраняется проблема поверхностного инфракрасного слоя. Параметр отражения значительно улучшен, и такие коннекторы могут применяться в высокоскоростных системах с пропускной способностью 2,5 Гбит/с и выше. APC (Angled Physically Contact) В таком стыке отраженный световой сигнал распространяется под углом большим, чем угол, под которым сигнал вводится в оптическое волокно. АРС-коннекторы отличаются цветовой маркировкой хвостовиков (как правило, зеленого цвета), поскольку они не могут использоваться совместно с коннекторами другой полировки. Использование других серий совместно с серией APC недопустимо и может привести к выходу одного или обоих коннекторов из строя
  • 62. Механические соединители • Применение – Кросс, муфта • Цель – не связываться со сваркой* • Укладывается на ложемент вместо КДЗС
  • 63. Сварка • Потери 0.1-0.15дб • Преимущества: - прочность* - Малое затухание за счет современных методов юстировки сердцевин - Недостатки: «сложность» сварки волокон разных изготовителей (иногда)
  • 67. Основные факторы, воздействующие на оптический кабель Условия применения Механические факторы Климатические факторы Электромагнитные факторы Подземные Растягивающие и раздавливающие нагрузки: средние — в легких грунтах, в тоннелях, коллекторах; значительные — в остальных грунтах; очень значительные — в вечномерзлых грунтах; меньше средних — в кабельной канализации. Изгибы, кручения, удары, вибрация. Воздействие грызунов Циклическая смена температур в диапазоне рабочих температур. Повы- шенная относительная влажность. Пониженное атмосферное давление. Плесневые грибы. Влага и вода Химическое воздействие Импульсный ток молнии. Индуктированное напряжение от источников высокого напряжения Подвесные Растягивающие и раздавливающие нагрузки: средние — при подвеске на опорах ВЛС, эл.ж.д. и низковольтных ЛЭП; значительные — при подвеске на опорах высоковольтных ЛЭП. Вибрация. Пляска проводов. Ветер Циклическая смена температур в более значительном диапазоне рабочих температур. Атмосферные осадки (дождь, снег, иней). Воздействие прямого солнечного излучения. Соляной туман. Химическое воздействие Импульсный ток молнии. Термическое воздействие тока молнии Подводные Растягивающие и раздавливающие нагрузки — очень значительные. Высокое избыточное гидростатическое давление Прямое длительное воздействие воды. Циклическая смена температур в диапазоне рабочих температур (меньшем, чем для подземных) Распредели- тельные и станционны е Растягивающие и раздавливающие нагрузки: близкие к средним для распределительных; очень незначительные для станционных. Изгибы и удары Прямое воздействие огня при пожарах. Циклическая смена температур в диапазоне рабочих температур (меньшем, чем для подземных)
  • 68.
  • 69. ОК для прокладки в грунт ОК модульной конструкции. 1 – оптическое волокно; 2 - внутримодульный гидрофобный заполнитель; 3 – центральный силовой элемент; 4 – межмодульный гидрофобный заполнитель; 5 – промежуточная оболочка; 6 – броня из стальной проволоки; 7 – гидрофобный заполнитель; 8 – наружная полиэтиленовая оболочка 1 2 3 4 5 6 ОК с центральной трубкой. 1 – оптическое волокно; 2 - гидрофобный заполнитель; 3 – полимерная трубка; 4 –гидрофобный заполнитель; 5 – броня из стальной проволоки; 6 – наружная полиэтиленовая оболочка
  • 70. ОК для прокладки в кабельной канализации ОК для прокладки в кабельной канализации. 1 – оптическое волокно; 2 – внутримодульный гидрофобный заполнитель; 3 – центральный силовой элемент; 4 – гидрофобный заполнитель; 5 – промежуточная полиэтиленовая оболочка; 6 – гидрофобный заполнитель; 7 – броня из гофрированной металлической ленты; 8 – наружная полиэтиленовая оболочка
  • 71. ОК для воздушной прокладки Кабель оптический подвесной. 1 - Оптическое волокно; 2 - Внутримодульный гидрофобный заполнитель; 3 - Центральный силовой элемент; 4 - Межмодульный гидрофобный заполнитель; 5 - Защитная оболочка из полиэтилена; 6 - Внешний силовой элемент. Самонесущий ОК. 1 – оптическое волокно; 2 – внутримодульный гидрофобный заполнитель; 3 – центральный силовой элемент; 4 – гидрофобный заполнитель; 5 – промежуточная оболочка; 6 – обмотка из армидных нитей; 7 – наружная полиэтиленовая оболочка.
  • 72.
  • 73. Станционные и внутриобъектовые ОК Внутриобъектовый ОК. 1 – оптическое волокно; 2 – армидные полимерные нити; 3 – центральный силовой элемент; 4 – внешняя полиэтиленовая оболочка Кабель для прокладки внутри аппаратуры. 1 – оптическое волокно; 2 – армидные полимерные нити; 3 – внешняя ПВХ оболочка.
  • 75. Марки кабелей и рекомендуемые условия прокладки
  • 76.
  • 77.
  • 78.
  • 79. Фирма-изготовитель – опн-дпс-06-016 Е08-15 Оптен Тип центрального силового элемента Д – диэлектрический; С – стальной; Т – трубчатый сердечник Тип внутренней оболочки П – полиэтиленовая; В – из материала повышенной теплостойкости; Н – из материала, не распространяющего горение; Г – из галогенонесодержащего материала, не распространяющего горение; А – двухслойная: водоблокирующий слой из алюминиевой ленты с полимерным покрытием и слой из полиэтилена; О – без внутренней оболочки Длительно допустимая растягивающая нагрузка, кН Максимальное число оптических волокон в модуле Тип оптического волокна: Е – стандартное одномодовое; С – одномодовое со смещенной дисперсией; Н – одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией; Г – многомодовое градиентное (диаметр сердцевины 50 мкм); Число оптических волокон в кабеле Число элементов в повиве сердечника Тип защитного покрова: С – однослойная броня из стальных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка; Н – однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка из материала, не распространяющего горение; Г – однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка из галогенонесодержащего материала, не распространяющего горение; М – несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и наружная полиэтиленовая оболочка; К – несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и наружная оболочка из дугостойкого материала; 2 – двухслойная броня из стальных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка; Т – несущие силовые элементы из арамидных прядей и наружная полиэтиленовая оболочка; Р – несущие силовые элементы из арамидных прядей и наружная оболочка из дугостойкого материала; О – без защитного покрова
  • 80.
  • 81.
  • 82.
  • 83.
  • 85. Геометрические дефекты ОВ Несовпадение диаметров модового поля - приводит к увеличению потерь в соединении и появлению отражений Неконцентричность сердцевины ОВ осложняет соединение, приводит к увеличению потерь Некруглость сердцевины ОВ осложняет соединение, приводит к увеличению потерь и возникновению поляризационной модовой дисперсии (ПМД) Собственный изгиб ОВ осложняет сращивание, приводит к увеличению потерь
  • 86. Выбор кабеля 1. Определиться с заводом-изготовителем – сертификаты ФСК, стык с существующим кабелем 2. Определить способ прокладки - конструкция 3. Необходимость прокладки по помещению или совместно с силовыми кабелями – негорючая оболочка 4. расстояние передачи – тип волокна SM,MM 5. Количество волокон в кабеле с запасом
  • 87. Таблица соответствия марок производимых волоконно- оптических кабелей в России http://optik.ru/index.php? page=service&pid=100035&ite m=100048
  • 88. Нормативка 1. Сертификация 1.1 В соответствии с Постановлением Правительства РФ «Об утверждении перечня средств связи, подлежащих обязательной сертификации» от 25 июня 2009 г. N 532, оптический кабель не входит в данный перечень. Поэтому он подлежит только декларированию в Федеральном агентстве связи. Декларация является единственным и достаточным документом, подтверждающим право использования данного оптического кабеля в единой сети электросвязи Российской Федерации. 1.2 Согласно «Правилам проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи» для подвески допускается применение только самонесущих диэлектрических оптических кабелей. В случае применения такого типа кабеля на объектах ФСК ЕЭС и МРСК, требуется Заключение аттестационной комиссии о соответствии кабеля требованиям стандартов ФСК ЕЭС с рекомендацией к применению. Для соединения самонесущего оптического кабеля с аппаратурой связи иногда требуется оптический кабель ввода с прокладкой в кабельной канализации, лотках, трубах или грунте. Предпочтительной является полностью диэлектрическая конструкция, соответствующая условиям применения. При прокладке внутри зданий или рядом с силовыми кабелями, оболочка ОК не должна поддерживать горение. Кроме деклараций о соответствии в Минсвязи, дополнительных документов на оптические кабели ввода не требуются.
  • 89. 2.1.ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4-35 КВ 2.2. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 110 KB И ВЫШЕ

Editor's Notes

  1. Чем больше длина и выше частота тем больше расползается импульс
  2. На длинах ниже 1310 волокно имеет свойство – чем волна длинее тем выше скорость (отрицательная дисперсия), на длинах выше 1310нм чем короче длина волны тем быстрее скорость распространения
  3. Несмотря на то, что затухание на 1310 больше чем на 1550 рекомендуется использовать 1310 т.к. меньше сказывается материальная дисперсия
  4. Основополагающее преимущество волокна Corning LEAF категории G.655 состоит в четырехкратном снижении хромати­ческой дисперсии на длине волны 1550 нм по сравнению с любым ОВ G.652 (примерно 17 пс/нм*км).
  5. Диаметр модового поля (пятна) – важен почему?, чтобы подбирать кабели разных производителей , ибо при стыковке волокон с разными диаметрами модового пятна возникает обратное отражение, часть мощности теряется
  6. Потеря мощности или затухание оптической волны возникает при неточной центровке ОВ. В этом случае часть лучей просто не переходит в следующее волокно или входит под углом более критического. При неполном физическом контакте волокон образуется воздушный зазор. В связи с чем возникает эффект возвратных потерь. Часть лучей при прохождении прозрачных сред с разной плотностью отражается в обратном направлении, формируя обратный световой поток. При его повторном отражении формируется так называемый попутный световой поток, распространяющийся по ОВ в том же направлении, что и основной, но задержанный на некоторое время. Достигая фотоприемника эти сигналы складываются, и при этом происходит увеличение длительности суммарного сигнала. Это явление аналогично межмодовой дисперсии оптических сигналов в многомодовых ОВ. Неидеальная геометрическая форма волокон также вносит вклад в потери мощности. Это может быть и эллиптичность и нецентричность сердцевины ОВ. Торец самого волокна может содержать деформации: сколы и шероховатости, что в свою очередь уменьшает рабочую поверхность соприкосновения волокон.
  7. Механические соединители оптических волокон разрабатывались как более дешевый и быстрый способ сращивания оптических волокон. Применение аппарата для сварки оптических волокон сопряжено с необходимостью соблюдения ряда условий: для работы используется помещение, параметры которого (температурный диапазон, влажность, давление, вибрации и пр.) соответствуют требованиям производителей сварочного оборудования; также необходима организация питания от сети переменного тока с достаточно жестко регламентированными параметрами Достаточно устойчивое функционирование механических соединителей в процессе эксплуатации позволяет уже сегодня рекомендовать их для широкого внедрения на телекоммуникационных сетях с невысокими требованиями к качеству соединений, а также в случаях, когда использование аппарата для сварки оптических волокон технологически затруднено или вообще невозможно. В дальнейшем статистика технической эксплуатации, а также совершенствование материалов компонентов механических соединителей, вероятно, определит их более широкое применение для строительства телекоммуникационных волоконно-оптических линий различных уровней. Производители гарантируют качество соединения оптических волокон при повторном монтаже соединителя не более 2-3 раз
  8. Преимущество сварки современными аппаратами по сравнению с механическими соединителями – аппараты центрируют по сердцевине ОВ, таким образом минимизируется затухание