Typy światłowodów: jednomodowe G.65x, klasy wielomodowe, specjalne

„Światłowód jednomodowy” to rodzina, nie jeden produkt: zalecenia ITU-T od G.652 do G.657 opisują światłowody różniące się dyspersją, odcięciem, tolerancją na zgięcia, stratą i powierzchnią efektywną, a infrastruktura może zawierać trzy z nich zespawane razem. Światłowód wielomodowy ma własną drabinę klas, a poza obiema leżą światłowody specjalne — kompensujące dyspersję, domieszkowane erbem, utrzymujące polaryzację, z pustym rdzeniem — które występują wewnątrz systemów, a nie w kanalizacji. Ta strona to katalog: czym jest każdy typ, jakie są jego kluczowe parametry, gdzie się go stosuje, co się dzieje, gdy typy spotykają się na spawie, i jak rozpoznać to, co już leży w ziemi.

Światłowody jednomodowe według zaleceń ITU-T

Typ	Nazwa	MFD przy 1310 / 1550 nm	Zerowa dyspersja λ₀	D przy 1550 nm	Tłumienie 1310 / 1550	Promień gięcia (min.)	Zastosowanie
G.652.A/B	standardowy SMF (starszy)	8,6–9,5 / ~10,4 µm	1300–1324 nm	≈ 17 ps/(nm·km)	≤ 0,5 / ≤ 0,4 (B: 0,35 / 0,22); pik wodny przy 1383	30 mm	infrastruktura sprzed 2000 roku; unikać pasma E
G.652.C/D	SMF o niskim piku wodnym — domyślny wybór	8,6–9,2 / ~10,4 µm	1300–1324 nm	≈ 17	≤ 0,4 / ≤ 0,3 (typ. 0,33 / 0,19); 1383 ≤ 0,4	30 mm	wszystko od dostępowych po 400ZR; pełne pasmo CWDM użyteczne
G.653	z przesuniętą dyspersją (DSF)	~8 µm	≈ 1550 nm	≈ 0	0,35 / 0,22	30 mm	jednokanałowe dalekosiężne łącza 1550 z lat 1990.; nieprzydatny do DWDM (mieszanie czterofalowe)
G.654.A–E	z przesuniętym odcięciem, niska strata, rdzeń z czystej krzemionki	~10,5–12,5 µm	≈ 1300	≈ 17–22	— / 0,15–0,19	30 mm	podmorskie (A–D); G.654.E naziemne dalekosiężne 400G+ (duża powierzchnia efektywna, niska nieliniowość)
G.655	z niezerową przesuniętą dyspersją (NZ-DSF: LEAF, TrueWave)	~8,4–9,6 µm	poza pasmem C	+2 … +10 (albo ujemne)	0,35 / 0,22	30 mm	dalekosiężne 10G DWDM z lat 2000.; małe D tłumi FWM, jednocześnie ograniczając dyspersję
G.656	szerokopasmowy NZ-DSF	~8 µm	< 1460	+2 … +14 w zakresie 1460–1625	0,35 / 0,22	30 mm	DWDM w pasmach S+C+L
G.657.A1 / A2	niewrażliwy na zgięcia, kompatybilny z G.652.D	8,6–9,2 µm	jak G.652.D	≈ 17	jak G.652.D	10 / 7,5 mm	odgałęzienia FTTH, wnętrza, panele dużej gęstości; spawa się z G.652 przy ≤ 0,05 dB
G.657.B2 / B3	niewrażliwy na zgięcia, niekoniecznie kompatybilny z G.652	6,3–9,5 µm	—	—	jak G.652.D	7,5 / 5 mm	wewnątrz budynków, skrzynki terminalne; możliwe niedopasowanie MFD do G.652 (0,1–0,3 dB)

Definicje kluczowych parametrów: Jak rozchodzi się światło, Dyspersja i szerokość pasma.

Klasy światłowodów wielomodowych

Klasa (ISO/IEC 11801)	IEC 60793-2-10	TIA	Rdzeń	EMB 850 nm	Szerokość pasma OFL 850 / 1300	Tłumienie 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 są „zoptymalizowane laserowo”: ich profil współczynnika załamania jest mierzony metodą różnicowego opóźnienia modowego (DMD), by zagwarantować szerokość pasma z VCSEL-ami. OM1/OM2 były specyfikowane dla LED-ów (wzbudzenie przepełnione, OFL). Zasięgi: Tabele zasięgu.

Światłowody specjalne

Światłowód	Co jest szczególne	Gdzie się z nim spotkasz
Kompensujący dyspersję (DCF)	D ≈ −80 … −150 ps/(nm·km), mały rdzeń, wyższa strata (0,5 dB/km)	szpule DCM w węzłach wzmacniaczy 10G DWDM (Dyspersja)
Domieszkowany erbem (EDF)	jony Er³⁺ w rdzeniu; wzmocnienie 1530–1565 nm przy pompowaniu na 980/1480 nm	wewnątrz EDFA (Wzmacnianie)
Utrzymujący polaryzację (PM)	pręty naprężające (PANDA, bow-tie) utrzymują osie polaryzacji	wnętrze transceiverów koherentnych, czujniki, sprzęgacze pompy
Fotoczuły	domieszkowanie Ge/B pod siatki Bragga zapisywane UV	filtry FBG, DCM, czujniki
O dużej powierzchni efektywnej	A_eff 110–150 µm² wobec 80	G.654.E do łączy dalekosiężnych: niższa nieliniowość (Efekty nieliniowe)
Z pustym rdzeniem (HCF)	światło w powietrzu: opóźnienie niższe o ~30 % (≈ 3,3 wobec 4,9 µs/km), bardzo niska nieliniowość, strata już < 0,2 dB/km	łącza tradingowe, powstające łącza dalekosiężne; specjalne spawanie
Wielordzeniowy (MCF)	2–7 rdzeni w jednym płaszczu 125 µm (zwielokrotnienie przestrzenne)	nowe systemy podmorskie; wymaga urządzeń fan-in/fan-out
Kilkumodowy	2–6 prowadzonych modów jako osobne kanały	badania naukowe; zwielokrotnienie modowe
Światłowód plastikowy (POF)	rdzeń PMMA 1 mm, widzialne 650 nm, 100+ dB/km	sieci domowe, motoryzacja (MOST), krótkie łącza przemysłowe
Krzemionka z twardym płaszczem (HCS) 200 µm	duży rdzeń, wytrzymały	przemysł, medycyna, czujniki
Odporny na promieniowanie, wysokotemperaturowy	rdzeń z czystej krzemionki, specjalne powłoki	energetyka jądrowa, odwierty, lotnictwo i kosmonautyka

Gdy typy się spotykają: spawy i złącza między światłowodami

Połączenie	Dodatkowa strata	Uwagi
G.652.D ↔ G.652.D	0	wartość odniesienia
G.652.D ↔ G.657.A1/A2	≤ 0,05 dB	zaprojektowane jako kompatybilne
G.652.D ↔ G.657.B3	0,1–0,3 dB	niedopasowanie MFD; użyj programu spawarki do różnych światłowodów
G.652 ↔ G.655	0,1–0,3 dB	MFD 9,2 wobec 8,4–9,6 µm; OTDR pokazuje „zysk pozorny” w jedną stronę
G.652 ↔ G.653	0,2–0,5 dB	plus problem DSF z DWDM dalej na trasie
G.652 ↔ G.654.E	0,1–0,3 dB	większe MFD; czasem stosuje się światłowód pomostowy
OM3 ↔ OM4	≈ 0	ta sama geometria; szerokość pasma łącza = słabsza klasa
OM1 (62,5) ↔ OM2–OM5 (50)	2–4 dB w kierunku 62,5→50	unikać całkowicie
SMF ↔ MMF	szum modowy / > 10 dB	nigdy w łączu stałym (Niedopasowania fizyczne)

Technika spawania różnych światłowodów: Spawanie i zakańczanie.

Wybór typu światłowodu

Zastosowanie	Zalecany	Dlaczego
Centrum danych wewnątrz budynku ≤ 100–150 m	OM4 (OM5 przy planowanym SWDM) albo OS2 na przyszłość	optyka VCSEL tania; SMF znosi pułap zasięgu
Kampus, metro, dostępowe, PON	G.652.D (OS2)	uniwersalny, najtańszy, działa z każdą optyką
Odgałęzienia wewnętrzne, skrzynki terminalne, panele dużej gęstości	G.657.A2	tolerancja na zgięcia bez problemów z kompatybilnością
Nowe łącza dalekosiężne / DWDM 400G+	G.654.E	zapas na stratę i nieliniowość
Istniejące DWDM na starszym G.655	zachować, ale sprawdzić mapę dyspersji dla 100G+	koherentny DSP radzi sobie z dyspersją szczątkową
Starsza infrastruktura G.653	tylko jednokanałowo albo koherentnie	FWM rujnuje DWDM przy 1550
Ultraniskie opóźnienie	światłowód z pustym rdzeniem, gdzie na to stać	oszczędność 1,5 µs/km

Rozpoznawanie zainstalowanego światłowodu

Wskazówka	Jak
Nadruk na płaszczu kabla	producent, typ („G.652.D”, „SM 9/125”, „OM3 50/125”), rok, oznaczenia metrażu
Kolor płaszcza (wewnętrzny)	żółty SMF; pomarańczowy OM1/OM2; morski OM3/OM4; limonkowy OM5 (Etykiety i kody kolorów)
Dokumentacja	rysunki powykonawcze, schematy spawów, raporty z testów (Konserwacja i przywracanie łącza)
OTDR	współczynnik wstecznego rozpraszania różni się zależnie od typu; „zyski pozorne” oznaczają przejścia; tłumienie przy 1383 nm ujawnia światłowód sprzed ery niskiego piku wodnego
Test dyspersji / PMD	analizator dyspersji chromatycznej odróżnia G.652 od G.653/G.655; test PMD dla starej infrastruktury
Okres instalacji	sprzed 1995 roku: spodziewaj się piku wodnego, wyższego PMD, ewentualnie G.653 na trasach dalekosiężnych

W CodingBox

Moduły są specyfikowane względem typów światłowodu przez kody zgodności i pola długości: moduł „10 km SMF” zakłada dyspersję i stratę klasy G.652, moduł SR4 — swoje metry OM3/OM4. CodingBox pokazuje te pola, dzięki czemu moduł pasuje do światłowodu faktycznie leżącego w ziemi (Check transceiver, Mapa pamięci).

Jak powstają te światłowody i skąd biorą się ich tolerancje — preformy, ciągnienie, powlekanie, test wytrzymałościowy: Jak powstaje światłowód; dokumenty stojące za każdym oznaczeniem, od ITU-T G.65x po kategorie IEC i normy krajowe: Mapa norm.

Jeśli znajdziesz nieścisłość lub błąd w tym materiale, zaznacz odpowiedni fragment i naciśnij Ctrl+Enter, aby .