La elección entre fibra óptica de una sola moderada y multiMuddy

La fibra o fibra óptica se ha convertido en un medio de transmisión de señal líder en las redes de transmisión de datos. Se propuso por primera vez como tecnología para la transferencia de luz en la década de 1950. En la década de 1990, la tecnología de la fibra óptica era ampliamente utilizada. Para 2010, dio paso a los datos sobre cables de cobre. A diferencia de los cables de cobre, la fibra transmite señales en el formato óptico, es decir, en forma de ondas de luz. Proporciona una mayor velocidad de transferencia de datos, mayor seguridad de datos y resistencia a condiciones ambientales adversas en comparación con los cables de cobre. La ventaja de estos cables es su diseño y diseño. Los cables de construcción se crean combinando varias roscas de vidrio dentro de la carcasa, que también está protegida por un tubo de amortiguación que proporciona protección contra las condiciones ambientales. Las señales ópticas se transmiten a través de estas roscas de vidrio de acuerdo con el principio de la refracción de la luz.

Las señales ópticas pasan a lo largo de la ruta de transmisión dentro de una rosca de vidrio, que se conoce como método de transmisión. En resumen, el modo de transmisión se refiere a la transmisión de una señal óptica desde un extremo del cable óptico de fibra a otro. El método de transmisión depende del diseño, como el material de vidrio, el índice de refracción, la efectividad de la carcasa y el diámetro interno del medio de transmisión, que es una rosca de vidrio. Hay dos tipos principales de cables de fibra óptica basados ​​en el método de transmisión, a saber: cables ópticos de fibra múltiple y de múltiples muescas. Estos cables ópticos de fibra a menudo se usan para diversas aplicaciones en diversas condiciones. Por lo tanto, es muy importante conocer los parámetros de selección de fibra óptica de modificación única o múltiple para aplicaciones específicas.

Este documento discute en detalle una fibra óptica de un solo moderno y multimensilización, la diferencia entre ellos y los parámetros de elección para operaciones específicas.

El concepto de régimen

El modo generalmente se define como un método para transmitir una onda óptica. Las ondas ópticas de la misma frecuencia, que caen en la fibra óptica, se distribuyen de acuerdo con varias rutas de transmisión. El camino a lo largo del cual sigue cada onda óptica individual se llama régimen.

El número de modificaciones en el cable de fibra óptica se calcula resolviendo la ecuación de onda de Helmholtz. La misma ecuación de Helmholtz se obtiene aplicando las condiciones de contorno a la ecuación de Maxwell. Por lo tanto, las modificaciones del cable óptico de fibra son soluciones proyectivas a la ecuación de Maxwell.

La moda es el resultado del fenómeno de la dispersión modal que ocurre dentro del cable de fibra óptica. Nota: La dispersión de moda por completo no depende de la cantidad de hilos de fibra de vidrio que se enrollan en la carcasa.

Descripción general de una sola fibra óptica de moda

La fibra óptica individual es un tipo de fibra óptica, diseñada específicamente para una transmisión de luz de una sola mancha. Esto significa que varias ondas de luz de diferentes frecuencias se transmiten a través de este tipo de fibra óptica. En la industria, estas fibras ópticas de moda única prefieren indicar una reducción general en SMF. SMF transmite señales ópticas en modo transversal. Esto significa que la ruta de transmisión de la onda óptica es paralela a la longitud del núcleo de la fibra, pero las vibraciones electromagnéticas ocurren en la dirección perpendicular/transversal.

Características de una fibra óptica modificada

• SMF tiene un microdiámetro central de 8 a 10. 5 μm de tamaño. El diámetro de la carcasa SMF es de 125 micras.
• La fuente de señales ópticas en SMF son los rayos láser, por lo que SMF se caracteriza por longitudes de onda ópticas de 1310 nm y 1550 nm.
• Teóricamente, SMF proporciona un rendimiento ilimitado, ya que ofrece un modo de transferencia de luz a la vez.
• Según el estándar TI A-598C, el marcado de color industrial o el color de la carcasa SMF es amarillo para aplicaciones no militares.
• Debido a la mayor precisión de la transmisión de cada pulso de onda de luz en combinación con un diámetro más pequeño, estos SMF son adecuados para la transmisión a largas distancias sin pérdidas excesivas de señal/datos.
• SMF puede transmitir una señal óptica por cientos de kilómetros a una velocidad de transmisión de 40 GBT/sy miles de kilómetros a una velocidad de transmisión de 10 gbit/c mediante el uso de dispositivos para compensación de dispersión.

Dependiendo de las diferencias en las características, las fibras ópticas de una sola moda (SMF) se dividen en categorías. Discutamos la clasificación de SMF con más detalle.

Tipos de fibra óptica de una sola moderada

• OS1: OS1 es el primer tipo de SMF definido en el estándar ISO/IEC 11801. Este tipo de fibra óptica tiene un diámetro de núcleo de 8 a 9 µm. Sin embargo, esta fibra tiene una atenuación mayor de alrededor de 1 dB/km. Debido a la mayor atenuación, la señal pierde fuerza de un extremo al otro. Por lo tanto, este SMF se utiliza para distancias relativamente cortas y conexiones de fibra óptica en interiores.
• OS2: OS2 es un tipo de SMF comparativamente mejor. Está definido en la norma ISO/IEC 24702. Tiene el mismo diámetro de 8 a 9 µm, pero experimenta una ligera atenuación de 0, 4 dB/km. Debido a la menor atenuación, el nivel de la señal permanece constante durante toda la transmisión. Este tipo de SMF se prefiere para la instalación de fibra exterior y de larga distancia.

Descripción general de la fibra óptica multimodo

La fibra óptica multimodo es un tipo de fibra óptica diseñada para propagar una señal de luz varias veces. La abreviatura de la industria para fibra óptica multimodo es MMF. En MMF, la dispersión modal ocurre en función de la longitud de onda de las señales ópticas. Por lo tanto, la dispersión modal en MMF es mayor. La trayectoria de propagación de las ondas ópticas en MMF es en zigzag o semielíptica y depende del índice de refracción del material del núcleo de vidrio.

Características de la fibra óptica multimodo

• MMF presenta un gran diámetro de núcleo que va desde 50 µm a 100 µm. Sin embargo, para los principales tipos de MMF, los diámetros de núcleo estándar son 50 µm y 62, 5 µm. El diámetro de la carcasa sigue siendo de 125 µm.
• Las fuentes de luz en el MMF son LED o láseres emisores de cavidad vertical (VCSEL), por lo que la longitud de onda óptica clasificada sigue siendo 850 nm y 1300 nm.
• El ancho de banda MMF está limitado debido a la dispersión modal. El valor teórico del ancho de banda MMF es 28000MHz*km.
• De acuerdo con TIA-598C, el código de color de la industria o el color de la carcasa para MMF es naranja o aguamarina.
• Debido a la mayor atenuación de la dispersión, los MMF son adecuados para la transmisión de fibra óptica en distancias cortas. Sin embargo, mediante el uso de conexiones de fibra óptica adecuadas, se puede aumentar la distancia de transmisión.
• MMF proporciona una tasa de transferencia de datos de 100 Gbps. La velocidad de datos MMF general y práctica es de 100 Mbps hasta 2 km y 10 Gbps hasta 550 metros.

Tipos de fibra óptica multimodo

• Según el sistema de clasificación: La fibra óptica multimodo se clasifica según dos sistemas, el primero es ISO 11802, el segundo es TIA-492-AAAD. Considere los siguientes tipos.
  • OM1: OM1 es un tipo de MMF, clasificado de acuerdo con ISO 11802. Tiene un diámetro cardíaco de 62. 5 μm. Estas fibras ópticas son compatibles con los cables de la clase FDDI y también proporcionan un mayor rendimiento.
  • OM2: OM2 está determinado por el estándar ISO 11802, pero tiene un diámetro cardíaco de 50 micras. Está destinado a un mayor control sobre la propagación de señales de luz.
  • OM3: OM3 también está determinado por el estándar ISO 11802, y el diámetro del núcleo es de 50 micras. Sin embargo, este tipo de MMF está diseñado para láseres de señal optimizados a través de VCSEL.
  • OM4: OM4 es un tipo de MMF determinado por el estándar TIA-492-AAD. Tiene un diámetro de la vena de 50 micras, pero está diseñado para transmitir datos a largas distancias con alto rendimiento. Proporciona una velocidad de transferencia de 40 GB/sy 100 GB/s a una distancia de 125 metros.
  • Una fibra múltiple con un índice de gradiente: en este tipo, el material utilizado para crear un núcleo de fibra óptica tiene un coeficiente de refracción de gradiente. Esto significa que a medida que la señal se transmite a través del cable, el coeficiente de refracción del núcleo disminuye gradualmente. Gracias al indicador de gradiente de refracción, el comportamiento de la señal o la ruta de distribución en el cable de este tipo es semielíptico. Gracias al mismo tipo de distribución, atenuación y dispersión óptica en este cable se reducen.
  • Una fibra de múltiples mares con un índice escalonado: este tipo de MMF tiene un núcleo grande con un diámetro de 100 micras. Debido al gran diámetro, hay una diferencia en el indicador de refracción en diferentes etapas de la fibra. Un cambio aleatorio en el indicador de refracción provoca una refracción completa o parcial dentro del núcleo en diferentes ángulos de refracción. Esto conduce a la extensión de la luz en zigzag en tales tipos de MMF.

  La diferencia entre una sola fibra óptica de moda y múltiples

  Además de las características, las diferencias entre una fibra óptica de una sola múltiple y multiMUD se pueden expresar de varias maneras diferentes. A continuación se presentan las principales diferencias entre la fibra óptica de un solo moderno y múltiples.

  • El impacto en la propagación de las ondas ópticas: como se discutió en secciones anteriores, está claro que la ruta de la propagación de la onda óptica varía según la dispersión modal y la refracción del material de vidrio del núcleo. Esta diferencia a lo largo de la ruta de distribución afecta la señal de entrada y salida por fibra. Discutamos la influencia de un cable de fibra óptica de moda y múltiple.
    • Fibra óptica monomodo: en fibra óptica monomodo, la dispersión modal y de luz es insignificante, por lo que la onda de luz se transmite linealmente. Como resultado, se reduce la atenuación y el nivel de la señal permanece constante. Por lo tanto, en SMF, la señal de entrada y salida tiene la misma intensidad en una larga distancia de transmisión. Además, dado que se pueden transmitir varias ondas ópticas de diferentes frecuencias a través de la SMF, pero todas siguen el mismo camino, todos los paquetes de datos llegan al extremo de salida de la fibra óptica. Por tanto, la fiabilidad de la transmisión de datos desde el dispositivo fuente de transmisión hasta el dispositivo receptor queda garantizada.
    • Fibra óptica multimodo: en la fibra óptica multimodo, la transmisión se produce de dos maneras, analicemos el efecto de ambas formas en las señales de entrada y salida.
      • Propagación de luz en zigzag: Con la propagación de luz en zigzag en MMF, debido a la mayor refracción, la dispersión y atenuación de la luz es mayor. Por lo tanto, con este tipo de propagación de luz en MMF, se produce pérdida de señal. Además, las ondas ópticas de diferentes frecuencias se refractan en diferentes ángulos, provocando un modo de transmisión en zigzag, por lo que cada onda óptica tiene su propia ruta de transmisión. Esto da como resultado un cambio en la tasa de transmisión de señales de luz a través del MMF. Por lo tanto, existe la posibilidad de un retraso en la entrega de algunos paquetes de datos ópticos al receptor. Esto da como resultado la pérdida de datos.
      • Propagación de luz semielíptica: en el tipo de propagación semielíptica, el haz de luz no golpea las paredes del núcleo, por lo que la refracción y la dispersión óptica son mínimas. Esto también da como resultado una atenuación mínima. Además, con este tipo de propagación, todas las ondas de luz siguen un patrón punto a punto semielíptico. Por lo tanto, todas las ondas llegan al mismo punto y luego se transmiten colectivamente al dispositivo receptor. Por lo tanto, la pérdida de paquetes de datos aquí es insignificante.
      • Fibra óptica monomodo: SMF requiere un diodo láser como fuente de luz y amplificadores ópticos para reducir la dispersión si se coloca a largas distancias. Estos dispositivos requieren una calibración precisa para inyectar el rayo láser en la fibra óptica.
      • Fibra óptica multimodo: MMF requiere diodos LED o VCSEL como fuente de luz. Además, si el MMF se instala para transmisión a larga distancia, es posible que se requieran amplificadores de señal, conectores y rectificadores en el circuito integrado.
      • SMF se usa en grandes redes ópticas de fibra, donde debe mantener el nivel de señal máximo. Por lo general, el SMF se usa para compuestos de fibra de fibra en el campus, juntas ópticas de fibra submarina, compuestos de oficinas remotas, etc.
      • MMF son cables de fibra de fibra ampliamente utilizados. Se utilizan para la conexión óptica de fibra de CCTV, transmisión de video/audio/multimedia, conexiones de telecomunicaciones, redes locales, etc.

      Cómo elegir entre fibra óptica de múltiples múltiples y múltiples

      Cuando se trata de elegir entre una fibra óptica de una sola moda y múltiple para un uso específico, es necesario tener en cuenta varios factores. Los factores de consideración son los requisitos de uso, el costo de la fibra, el costo del sistema de instalación, los requisitos para la instalación de equipos, la distancia de transmisión, la velocidad de transmisión, etc. Para elegir una fibra óptica de una sola moda o múltiple, es necesario realizar una comparación exhaustiva en estos factores de selección. Para facilitar la elección, consulte la siguiente tabla comparativa.

      Cf. número

      El parámetro de elección

      Fibra óptica única

      Fibra óptica multiMuddy