2. Класифікація ов.

ОВ класифікують за числом мод (променів), що поширюються по ньому та за профілем показника переломлення (рис. 2). Терміну «промінь» у геометричній оптиці відповідає термін "мода" у хвильовій оптиці.

Під модою розуміють один з можливих розподілів електромагнітного поля, що задовольняє рівнянням Максвелла та граничних умов. В одномодовому волокні (ОМ) поширюється одна (фундаментальна, основна) мода (промінь). Багатомодове волокно (ММ) може передавати одночасно 2 й більш мод.

Під профілем показника переломлення (ППП) розуміють залежність (закон) зміни показника переломлення уздовж радіуса (діаметра) . Розрізняють: східчасті ОВ (СОВ) або волокна зі східчастим ППП і градієнтні ОВ (ГОВ) або волокна з плавним (монотонним) зменшенням показника переломлення в серцевині (рис. 2. а, б відповідно). Показник переломлення оболонки оптичного волокна не залежить від радіуса.

Області використання різних типів ОВ зазначені в табл. 1.

Таблиця 1

Області застосування ОВ.

Багатомодові ОВ		Одномодові ОВ
ГОВ 50/125	ГОВ 62,5/125	СОМ	СДОМ	НСДОМ
Локальні мережі, СЛ ГТС, мережі Ethernet, FDDI, ATM	Локальні мережі, СЛ ГТС, мережі Ethernet, FDDI, ATM	Міський зоновий і магістральний зв'язок, протяжні мережі кабельного ТВ	Супермагістралі (SDH, АТМ); національні мережі зв'язку, що охоплюють великі території	Супермагістралі (SDH, ATM); надпротяжні мережі, цілком оптичні мережі

Багатомодове волокно виготовляють зі східчастим або градієнтним ППП. Останній тип ОВ має більш широку смугу пропускання. У ВОСП найбільше поширення одержали багатомодові ОВ з розмірами 50/125 і 62,5/125. Багатомодові ОВ згідно з Міжнародним стандартом ІЕС 60793-1 належать до категорії А 1 та поділяються на 2 типи залежно від співвідношення діаметрів серцевина/оболонка. Геометричні розміри багатомодових ОВ залежно від їх типів наведено в табл. 2. Смуга пропускання, передавальні характеристики і механічні параметри різних типів багатоходових ОВ наведено відповідно в табл. 3 і 4.

Рисунок 2. Профіль показника переломлення різнив видів ОВ.

Таблиця 2

Геометричні розміри багатомодових ОВ.

Тип OB	Геометричні розміри серцевина/оболонка, мкм	Діаметр ОВ в захисному покритті, мкм
А 1а	50/125	245±5
А 1б	62,5/125	245±5

Таблиця 3

Смуга пропускання багатомодових OB.

Тип OB	Смуга пропускання (МГц*км)
А 1а:
- на довжині хвилі 850 нм - на довжині хвилі 1300 нм	від 200 до 800 від 200 до 1500
А 1б:
- на довжині хвилі 850 нм - на довжині хвилі 1300 нм	від 60 до 300 від 300 до 1 000

Таблиця 4

Передавальні та механічні характеристики багатоходових ОВ.

Передавальні та механічні характеристики	Значення параметрів
Коефіцієнт загасання:
на довжині хвилі 850 нм на довжині хвилі 1300 нм	від 2,5 до 3,5 дБ/км від 0,6 до 1,5 дБ/км
Допустиме зусилля розтягування:
типове мінімальне	0,7 ГПа 0,35 ГПа

Одномодові волокна підрозділяються на східчасті або стандартні ОМ (СОМ) - рис. 2.а; волокна зі зсунутою (у третє вікно) нульовою дисперсією (СДОМ) і на волокна з ненульовою зсунутою дисперсією (НСДОМ). Приклади ППП СДОМ і НСДОМ приведені на рис. 2.в,г відповідно.

Для досягнення одномодового режиму роботи діаметр серцевини ОВ роблять значно менше (8...10 мкм) чим у багатогомодових (50 або 62,5 мкм). Приклад позначення ОМ ОВ: 8,4/125, де 2а=8,4 мкм, 2b=125 мкм.

Оптичні параметри одномодових ОВ оптимізовані на робочих довжинах хвиль 1310 або 1550 нм або на обох одразу. У табл. 5 наведено розподіл одномодових ОВ на 4 типи згідно з Міжнародним стандартом ІЕС 60793-1. Геометричні параметри та передавальні характеристики одномодових ОВ (згідно з G.652), рекомендовані для використання на мережі зв'язку України, наведено відповідно в табл. 6 і 7.

Таблиця 5

Типи одномодових оптичних волокон.

Тип волокна	Робоча довжина хвилі, нм
Б 1.1 - стандартні (G.652)	1310; 1550
Б 1.2 - 3 мінімізованим загасанням (G.654)	1550
Б 2 - з: зміщеною дисперсією (G.653)	1550
Б 3 - зі сплощеною дисперсією	1310 та 1550

Таблиця 6

Геометричні та механічні параметри одномодових OB.

Геометричні параметри ОВ	Значення параметрів
- діаметр модового поля на λ=1310 нм - неконцентричність серцевина/оболонка, мкм	від 8,6 до 9,5 мкм (±0,5 мкм від номінального значення) <0,8 мкм
- діаметр оболонки - некруглість оболонки	125 мкм ± 5 мкм <2%
Захисне покриття: - діаметр ОВ у захисному покритті - неконцентричність оболонка/покриття - некруглість захисного покриття	245 мкм ± 5 мкм <12,5 мкм <6%

Таблиця 7

Передавальні характеристики одномодових OB.

Передавальні характеристики	Значення параметра
Загасання на довжині хвилі 1310 нм	≤0,5 дБ/км
Загасання на довжині хвилі 1550 нм	≤0,3 дБ/км
Відхилення коефіцієнта загасання при зміні температури від -40 °С до 50 °С: - на довжині хвилі 1 310 нм - на довжині хвилі 1 550 нм	≤0,05 дБ/км ≤0,10 дБ/км
Довжина хвилі зрізу:
- оптичного волокна - OB в конструкції OK Довжина хвилі з нульовою дисперсією має лежати в межах	від 1150 до 1330 нм від 1100 до 1270 нм від 1300 до 1324 нм
Коефіцієнт хроматичної дисперсії на довжині хвилі:
- 1310 нм - 1550 нм	≤3,5 пс/(нм*км) <≤18,0 пс/(нм*км)
Максимальний нахил дисперсії в точці нульового значення	≤0,093 пс/(нм*км)