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فارسی Tipi di fibra: monomodale G.65x, classi multimodali, fibre speciali
«Fibra monomodale» è una famiglia, non un unico prodotto: le raccomandazioni ITU-T da G.652 a G.657 descrivono fibre che differiscono per dispersione, cutoff, tolleranza alle curvature, perdita e area efficace, e un impianto può contenerne tre giuntate insieme. Il multimodale ha una propria scala di gradi, e oltre a entrambi ci sono le fibre speciali (compensatrici di dispersione, drogate con erbio, a mantenimento di polarizzazione, a nucleo cavo) che compaiono dentro i sistemi anziché nelle condutture. Questa pagina è il catalogo: cos’è ciascun tipo, i suoi parametri chiave, dove si usa, cosa succede quando tipi diversi si incontrano in una giunzione, e come identificare ciò che è già installato.
Fibra monomodale per raccomandazione ITU-T
| Tipo | Nome | MFD a 1310 / 1550 nm | λ₀ a dispersione zero | D a 1550 nm | Attenuazione 1310 / 1550 | Raggio di curvatura (min) | Uso |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| G.652.A/B | SMF standard (precedente) | 8,6–9,5 / ~10,4 µm | 1300–1324 nm | ≈ 17 ps/(nm·km) | ≤ 0,5 / ≤ 0,4 (B: 0,35 / 0,22); picco d’acqua a 1383 | 30 mm | impianti precedenti al 2000; evitare la banda E |
| G.652.C/D | SMF a basso picco d’acqua: la scelta predefinita | 8,6–9,2 / ~10,4 µm | 1300–1324 nm | ≈ 17 | ≤ 0,4 / ≤ 0,3 (tip. 0,33 / 0,19); 1383 ≤ 0,4 | 30 mm | tutto, dall’accesso al 400ZR; banda CWDM completa utilizzabile |
| G.653 | a dispersione spostata (DSF) | ~8 µm | ≈ 1550 nm | ≈ 0 | 0,35 / 0,22 | 30 mm | lungo raggio monocanale a 1550 degli anni 1990; non adatta al DWDM (mescolamento a quattro onde) |
| G.654.A–E | a cutoff spostato, bassa perdita, nucleo di silice pura | ~10,5–12,5 µm | ≈ 1300 | ≈ 17–22 | — / 0,15–0,19 | 30 mm | submarina (A–D); G.654.E terrestre a lungo raggio 400G e oltre (area efficace grande, bassa non linearità) |
| G.655 | a dispersione spostata non nulla (NZ-DSF: LEAF, TrueWave) | ~8,4–9,6 µm | fuori dalla banda C | +2 … +10 (o negativo) | 0,35 / 0,22 | 30 mm | lungo raggio DWDM 10G degli anni 2000; una D piccola sopprime la FWM limitando allo stesso tempo la dispersione |
| G.656 | NZ-DSF a banda larga | ~8 µm | < 1460 | +2 … +14 su 1460–1625 | 0,35 / 0,22 | 30 mm | DWDM in banda S+C+L |
| G.657.A1 / A2 | insensibile alle curvature, compatibile con G.652.D | 8,6–9,2 µm | come G.652.D | ≈ 17 | come G.652.D | 10 / 7,5 mm | derivazioni FTTH, interno, pannelli densi; si giunta con G.652 con ≤ 0,05 dB |
| G.657.B2 / B3 | insensibile alle curvature, non necessariamente compatibile con G.652 | 6,3–9,5 µm | — | — | come G.652.D | 7,5 / 5 mm | interno edificio, scatole terminali; possibile disadattamento di MFD con G.652 (0,1–0,3 dB) |
Definizioni dei parametri chiave: Come si propaga la luce, Dispersione e larghezza di banda.
Gradi di fibra multimodale
| Grado (ISO/IEC 11801) | IEC 60793-2-10 | TIA | Nucleo | EMB 850 nm | Larghezza di banda OFL 850 / 1300 | Attenuazione 850 / 1300 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | A1b | 492AAAA | 62,5 µm | — (200 MHz·km OFL) | 200 / 500 | 3,5 / 1,5 |
| OM2 | A1a.1 | 492AAAB | 50 µm | — (500 OFL) | 500 / 500 | 3,5 / 1,5 |
| OM3 | A1a.2 | 492AAAC | 50 µm | 2 000 | 1 500 / 500 | 3,0 / 1,5 |
| OM4 | A1a.3 | 492AAAD | 50 µm | 4 700 | 3 500 / 500 | 3,0 / 1,5 |
| OM5 | A1a.4 | 492AAAE | 50 µm | 4 700 (850), 2 470 (953) | 3 500 / 500 | 3,0 / 1,5 |
OM3/OM4/OM5 sono «ottimizzate per il laser»: il loro profilo di indice è misurato tramite ritardo di modo differenziale (DMD) per garantire la larghezza di banda con i VCSEL. OM1/OM2 erano specificate per i LED (lancio sovrariempito, OFL). Portate: Tabelle delle portate.
Fibre speciali
| Fibra | Cosa ha di speciale | Dove si incontra |
|---|---|---|
| Compensatrice di dispersione (DCF) | D ≈ −80 … −150 ps/(nm·km), nucleo piccolo, perdita maggiore (0,5 dB/km) | bobine DCM nei siti di amplificazione DWDM a 10G (Dispersione) |
| Drogata con erbio (EDF) | ioni Er³⁺ nel nucleo; guadagno 1530–1565 nm se pompata a 980/1480 nm | dentro gli EDFA (Amplificazione) |
| A mantenimento di polarizzazione (PM) | bacchette di tensionamento (PANDA, bow-tie) mantengono gli assi di polarizzazione | interni di ricetrasmettitori coerenti, sensori, combinatori di pompa |
| Fotosensibile | drogaggio Ge/B per reticoli di Bragg scritti con UV | filtri FBG, DCM, sensori |
| Ad area efficace grande | A_eff 110–150 µm² contro 80 | G.654.E per lungo raggio: non linearità inferiore (Effetti non lineari) |
| A nucleo cavo (HCF) | luce in aria: ~30 % di latenza in meno (≈ 3,3 contro 4,9 µs/km), non linearità molto bassa, perdita ora < 0,2 dB/km | collegamenti per il trading, lungo raggio emergente; giunzione speciale |
| Multinucleo (MCF) | 2–7 nuclei in un unico mantello da 125 µm (multiplexing a divisione spaziale) | nuovi sistemi submarini; richiede dispositivi fan-in/fan-out |
| A pochi modi | 2–6 modi guidati come canali separati | ricerca; multiplexing a divisione di modo |
| Fibra ottica plastica (POF) | nucleo in PMMA da 1 mm, 650 nm visibile, oltre 100 dB/km | reti domestiche, automotive (MOST), collegamenti industriali corti |
| Silice con mantello rigido (HCS) da 200 µm | nucleo grande, robusta | industriale, medicale, sensoristica |
| Resistente alle radiazioni, alta temperatura | nucleo di silice pura, rivestimenti speciali | nucleare, pozzi di perforazione, aerospaziale |
Quando i tipi si incontrano: giunzioni e connettori tra fibre
| Giunzione | Perdita extra | Note |
|---|---|---|
| G.652.D ↔ G.652.D | 0 | riferimento |
| G.652.D ↔ G.657.A1/A2 | ≤ 0,05 dB | progettate per essere compatibili |
| G.652.D ↔ G.657.B3 | 0,1–0,3 dB | disadattamento di MFD; usa il programma per fibre dissimili della giuntatrice |
| G.652 ↔ G.655 | 0,1–0,3 dB | MFD 9,2 contro 8,4–9,6 µm; l’OTDR mostra un «guadagno apparente» in un senso |
| G.652 ↔ G.653 | 0,2–0,5 dB | più il problema DWDM della DSF a valle |
| G.652 ↔ G.654.E | 0,1–0,3 dB | MFD maggiore; a volte si usa una fibra ponte |
| OM3 ↔ OM4 | ≈ 0 | stessa geometria; larghezza di banda del collegamento = grado più debole |
| OM1 (62,5) ↔ OM2–OM5 (50) | 2–4 dB nella direzione 62,5→50 | evita del tutto |
| SMF ↔ MMF | rumore modale / > 10 dB | mai in un collegamento permanente (Incompatibilità fisiche) |
Tecnica di giunzione per fibre dissimili: Giunzione e terminazione.
Scegliere un tipo di fibra
| Applicazione | Consigliata | Perché |
|---|---|---|
| Data center, intra-edificio ≤ 100–150 m | OM4 (OM5 se è previsto SWDM) oppure OS2 per la preparazione al futuro | ottiche VCSEL economiche; l’SMF elimina il tetto di portata |
| Campus, metro, accesso, PON | G.652.D (OS2) | universale, la più economica, funziona con ogni ottica |
| Derivazioni interne, scatole terminali, pannelli densi | G.657.A2 | tolleranza alle curvature senza problemi di compatibilità |
| DWDM nuovo a lungo raggio / 400G e oltre | G.654.E | margine su perdita e non linearità |
| DWDM esistente su G.655 preesistente | mantieni, ma verifica la mappa di dispersione per 100G e oltre | il DSP coerente gestisce la dispersione residua |
| Impianti G.653 preesistenti | solo monocanale o coerente | la FWM rovina il DWDM a 1550 |
| Latenza ultrabassa | nucleo cavo dove economicamente sostenibile | 1,5 µs/km risparmiati |
Identificare la fibra installata
| Indizio | Come |
|---|---|
| Stampa sulla guaina del cavo | produttore, tipo («G.652.D», «SM 9/125», «OM3 50/125»), anno, marcature metriche |
| Colore della guaina (interno) | SMF giallo; OM1/OM2 arancione; OM3/OM4 verde acqua; OM5 verde lime (Etichette e codici colore) |
| Documentazione | disegni as-built, diagrammi di giunzione, rapporti di prova (Manutenzione e ripristino) |
| OTDR | il coefficiente di retrodiffusione differisce per tipo; i «guadagni apparenti» segnano le transizioni; l’attenuazione a 1383 nm rivela fibra pre-LWP |
| Prova di dispersione / PMD | l’analizzatore di dispersione cromatica distingue G.652 da G.653/G.655; la prova di PMD per impianti vecchi |
| Epoca di installazione | precedente al 1995: aspettati picco d’acqua, PMD più alto, possibilmente G.653 su rotte a lungo raggio |
In CodingBox
I moduli sono specificati rispetto ai tipi di fibra tramite i codici di compatibilità e i campi di lunghezza: un modulo «10 km SMF» presuppone dispersione e perdita di classe G.652, un modulo SR4 presuppone i suoi metri di OM3/OM4. CodingBox mostra questi campi così che il modulo corrisponda alla fibra realmente installata (Check transceiver, Mappa della memoria).
Come si producono queste fibre e perché le loro tolleranze sono quelle che sono: preforme, trafilatura, rivestimento, prova di trazione: Come si fabbrica la fibra; i documenti dietro ogni designazione, da ITU-T G.65x alle categorie IEC e alle norme nazionali: Mappa degli standard.