Как известно, стандарты СКС разрешают применение при построении оптической подсистемы оптические кабели с многомодовыми волоконными световодами различных категорий, обозначаемыми как ОМх, где х – числовой индекс, который может меняться от 1 до 5. При этом применительно к одномодовым оптическим кабелям разнообразие оказывается существенно меньше: допустимы только световоды категорий OS1 и OS2, причем OS1 уже считается устаревшей и реально крайне редко встречается в поставляемой на рынок продукции.
Сразу отметим, что применение одномодовой техники в СКС в силу ряда причин ограничивается преимущественно редко встречающейся на практике подсистемы внешних магистралей. Поэтому дальше ограничимся только многомодовыми решениями категорий ОМ2 – ОМ4. Аналогичным образом оставляем за рамками рассмотрения многомодовые волокна категории ОМ5, для которых пока отсутствует аппаратура массового применения.
Соответственно, перед специалистом по СКС встает вопрос о причинах столь большого разнообразия и возникает резонное пожелание в части получения рекомендаций по выбору кабеля с волокном той или иной категории.
Зафиксируем, что практически используемые сейчас при построении оптической подсистемы СКС кабели имеют одинаковый калибр 50/125 многомодовых волокон, за счет чего радикально решена проблема рисков возникновения значительных дополнительных потерь при стыковке световодов с разным диаметром сердцевины. Кроме того, стандарты содержат требования в отношении двух параметров: величине максимального коэффициента затухания и минимального коэффициента широкополосности, который в зависимости от категории варьируется в пределах от 500 до 4700 МГц х км на длине волны 850 нм. Необходимость их нормирования определяются тем, что для достижения требуемого качества передачи одинаково важны:
В графической форме это положение иллюстрирует приведенный ниже рисунок
Из изложенного прямо вытекает, что даже при хорошем отношении сигнала к шуму при больших амплитудно-частотных искажениях (дисперсии) из-за межсимвольной интерференции и падения амплитуды (т.н. дисперсионный штраф) качественная передача по кабельному тракту СКС становится невозможной. Одновременно из-за достаточно малой протяженности оптических кабельных трактов СКС совершенствование волокна в части снижения затухания дает малый результирующий эффект. Таким образом, основные усилия разработчиков направлены на совершенствование частотных свойств многомодовых волокон.
Для изготовления волоконных световодов применяется двухэтапный технологический процесс: сначала формируется т.н. заготовка, а затем из нее вытягивается волокно. Процесс формирования заготовки может быть выполнен с использованием внутреннего или внешнего парофазного осаждения, которые схематически показаны на эскизе снизу слева и справа, соответственно.
Исторически первой появилась технология внутреннего парофазного осаждения, которая привлекалась для изготовления заготовок волокон категории ОМ2. Заготовки волокон более старших категорий ОМ3 и ОМ4 формируются на схеме более совершенного внешнего парофазного осаждения. При этом:
Геометрические параметры многомодовых волокон различных категорий одинаковы. Имеющаяся разница проявляется только в допусках на отдельные значения (диаметр сердцевины, эксцентриситет сердцевины и оболочки, а также их некруглость и т.д.). Последнее означает, что многомодовые волокна различных категорий могут без ограничения эксплуатироваться в составе одного кабельного тракта вне зависимости от его сложности.
Разницу в частотных свойствах волокон разных категорий по стандарту ISO/IEC 11801:2017 показывает таблица, которая демонстрирует их существенное улучшение по мере перехода к старшим категориям.
| Категория волокна | Возбуждение с переполнением | Лазерное возбуждение | |
|---|---|---|---|
| Категория волокна | Возбуждение с переполнением | Лазерное возбуждение | |
| Длина волны, нм | 850 | 1300 | 850 |
| ОМ2 | 500 | 500 | 500 |
| ОМ3 | 1500 | 500 | 2000 |
| ОМ4 | 3500 | 500 | 4700 |
Возврат в Базу знаний R&D NTSS
