Słownik światłowodowy
Krótkie definicje pojęć używanych w tej kategorii, pogrupowane tak, jak się je spotyka: fizyka światła w szkle, rodzaje włókien i kabli, komponenty pasywne między dwoma transceiverami, złącza, instalacja, testowanie i eksploatacja. Każde hasło wskazuje materiał, w którym dane pojęcie jest omówione szczegółowo. Słownictwo po stronie transceivera — formaty obudów, DDM, mapy pamięci, kody zgodności — znajduje się w słowniku optyki.
Fizyka światła i światłowodu
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| Rdzeń | centralny obszar szklany (9 µm jednomodowy, 50 lub 62,5 µm wielomodowy) o wyższym współczynniku załamania, który prowadzi światło | Jak rozchodzi się światło |
| Płaszcz | warstwa szklana 125 µm o niższym współczynniku wokół rdzenia; światło jest utrzymywane przez skok współczynnika załamania | tamże |
| Powłoka | podwójna warstwa akrylanowa (250 lub 200 µm) chroniąca szkło; zdejmowana przed spawaniem | Jak powstaje światłowód |
| Współczynnik załamania (n) | stosunek prędkości światła w próżni do prędkości w materiale; około 1,468 dla krzemionki | Jak rozchodzi się światło |
| Współczynnik grupowy (IOR) | współczynnik określający prędkość impulsu; wartość wprowadzana do reflektometru OTDR (1,467–1,469) | Odczyt reflektogramu OTDR |
| Apertura numeryczna (NA) | sinus maksymalnego kąta akceptacji; 0,12–0,14 jednomodowe, 0,20 wielomodowe | Jak rozchodzi się światło |
| Całkowite wewnętrzne odbicie | efekt utrzymujący światło w rdzeniu, gdy pada ono na granicę rdzeń–płaszcz pod małym kątem | tamże |
| Mod | stabilny rozkład pola, jaki może prowadzić światłowód; światłowód jednomodowy prowadzi jeden mod powyżej swojej długości fali odcięcia | tamże |
| Średnica pola modowego (MFD) | efektywna szerokość plamki światła jednomodowego (9,2 µm przy 1310 nm, 10,4 µm przy 1550 nm); niedopasowanie kosztuje stratę na spawie | tamże |
| Długość fali odcięcia | poniżej niej światłowód jednomodowy prowadzi więcej niż jeden mod; odcięcie w kablu ≤ 1 260 nm | tamże |
| Powierzchnia efektywna (A_eff) | powierzchnia, na której rozłożona jest moc (≈ 80 µm² G.652); im mniejsza, tym silniejsze efekty nieliniowe | Efekty nieliniowe |
| Tłumienie | strata mocy wraz z odległością w dB/km; 0,35 dB/km przy 1310 nm, 0,2 dB/km przy 1550 nm | Tłumienie i okna transmisyjne |
| Rozpraszanie Rayleigha | rozpraszanie na fluktuacjach gęstości zamrożonych w szkle; dominująca strata, malejąca z czwartą potęgą długości fali; źródło wstecznego rozpraszania w OTDR | tamże |
| Pik wodny | pasmo absorpcji OH w okolicach 1 383 nm; tłumiony w światłowodach o niskim piku wodnym (G.652.C/D) | tamże |
| Okno transmisyjne | zakres długości fali o niskich stratach: 850, 1 310, 1 550 nm oraz pasma O–L | tamże |
| Strata na makrozgięciu | światło tracone na widocznym zgięciu poniżej promienia minimalnego; rośnie wraz z długością fali | Usterki infrastruktury |
| Strata na mikrozgięciu | strata wynikająca z mikroskopijnych odchyleń osi spowodowanych naciskiem kabla, lodem lub naprężeniem powłoki | tamże |
| Dyspersja modowa | rozmywanie impulsu w światłowodzie wielomodowym, ponieważ mody rozchodzą się z różnymi prędkościami; określa iloczyn szerokości pasma i odległości | Dyspersja i szerokość pasma |
| Dyspersja chromatyczna (CD) | rozmywanie impulsu, ponieważ różne długości fali rozchodzą się z różnymi prędkościami; D w ps/(nm·km), 17 przy 1550 nm dla G.652 | tamże |
| Długość fali zerowej dyspersji (λ₀) | punkt, w którym dyspersja chromatyczna przechodzi przez zero: 1 310 nm dla G.652, 1 550 nm dla G.653 | tamże |
| Dyspersja modu polaryzacyjnego (PMD) | rozmywanie, ponieważ dwa mody polaryzacyjne rozchodzą się z różnymi prędkościami; współczynnik w ps/√km | tamże |
| Różnicowe opóźnienie grupowe (DGD) | chwilowe opóźnienie między dwoma modami polaryzacyjnymi, w ps; jego wartość średnia to PMD łącza | Charakteryzacja światłowodu |
| Szerokość pasma modowego (EMB) | iloczyn szerokości pasma i odległości światłowodu wielomodowego w MHz·km (OM3 2 000, OM4 4 700) | Dyspersja i szerokość pasma |
| Efekty nieliniowe (SPM, XPM, FWM, SBS, SRS) | zniekształcenia zależne od mocy: samomodulacja i modulacja skrośna fazy, mieszanie czterofalowe, rozpraszanie Brillouina i Ramana | Efekty nieliniowe |
| Odbicie Fresnela | odbicie na dowolnym skoku współczynnika załamania, 3,6 % (−14,4 dB) na granicy szkło–powietrze | Odbicia i tłumienność odbiciowa |
| Reflektancja | odbita część mocy pojedynczego zdarzenia w dB ujemnych (−55 dB dla czystej pary UPC) | tamże |
| Całkowita tłumienność odbiciowa (ORL) | cała moc odbita przez całe łącze, w dB dodatnich | tamże |
| Spalanie światłowodu (fibre fuse) | samopodtrzymujące się niszczenie rdzenia powyżej około 1 W, przemieszczające się w stronę źródła | Niezawodność i starzenie |
| Test wytrzymałościowy (proof test) | naciąg (0,69 GPa, 1 % odkształcenia), jaki wytrzymuje w fabryce każdy metr światłowodu | tamże |
| Zmęczenie statyczne | powolny wzrost defektów powierzchniowych pod wpływem naprężenia i wilgoci; przyczyna reguły 20 % odkształcenia | tamże |
Rodzaje włókien i kabli
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| G.652.D | standardowy światłowód jednomodowy o niskim piku wodnym; domyślny światłowód na świecie | Rodzaje światłowodów |
| G.655 | światłowód o niezerowej przesuniętej dyspersji do dalekosiężnego DWDM z lat 2000. | tamże |
| G.657 | światłowód jednomodowy odporny na zagięcia (A1: promień 10 mm, A2/B2: 7,5 mm, B3: 5 mm) | tamże |
| G.654 | światłowód z rdzeniem z czystej krzemionki i przesuniętą długością fali odcięcia, 0,15–0,17 dB/km, do kabli podmorskich i dalekosiężnych łączy koherentnych | tamże |
| OM1–OM5 | klasy światłowodów wielomodowych: 62,5 µm OM1; 50 µm OM2, zoptymalizowane laserowo OM3/OM4, szerokopasmowy OM5 | tamże |
| OS1a, OS2 | kategorie kablowanego światłowodu jednomodowego wg ISO/IEC 11801: 1,0 dB/km wewnątrz budynków, 0,4 dB/km na zewnątrz | Mapa norm |
| Światłowód kompensujący dyspersję (DCF) | światłowód o dużej ujemnej dyspersji, stosowany w modułach do zniesienia dyspersji linii | Dyspersja i szerokość pasma |
| Światłowód utrzymujący polaryzację (PM) | światłowód z wbudowanym naprężeniem, które utrzymuje wprowadzoną polaryzację; wewnątrz transceiverów i przyrządów pomiarowych | Rodzaje światłowodów |
| Tuba luźna | konstrukcja kabla, w której 12 lub 24 włókna są swobodnie umieszczone w tubie wypełnionej żelem lub materiałem suchym, odizolowanej od naprężeń kabla | Konstrukcja kabla |
| Bufor ścisły | warstwa tworzywa 900 µm na każdym włóknie; kable wewnętrzne i pigtaile | tamże |
| Wstążka, wstążka zwijana | 12 włókien sklejonych bok w bok (lub przerywanie) do masowego spawania i dużej gęstości | tamże |
| Mikrokabel, mikrokanalizacja | małe kable (włókna 200 µm) wdmuchiwane do kanalizacji 5–16 mm | tamże |
| ADSS | całkowicie dielektryczny samonośny kabel napowietrzny do pasów linii energetycznych | tamże |
| OPGW | przewód odgromowy z włóknami optycznymi: włókna wewnątrz przewodu odgromowego linii wysokiego napięcia | tamże |
| Element wytrzymałościowy | pręt z włókna szklanego, przędza aramidowa lub stal, które przejmują naciąg zamiast włókien | tamże |
| Pancerz | falista taśma stalowa, druty stalowe lub przędze dielektryczne chroniące przed zgnieceniem i gryzoniami | tamże |
| Blokowanie wody | żelowe lub suche pęczniejące taśmy i przędze zatrzymujące wodę przed przemieszczaniem się wzdłuż kabla | tamże |
| LSZH, klasa Euroclass CPR, OFNP/OFNR | klasy odporności ogniowej płaszczy kabli wewnętrznych wg reżimów IEC, UE i NEC | tamże |
| Kod kolorów (TIA-598) | niebieski, pomarańczowy, zielony, brązowy, szary, biały, czerwony, czarny, żółty, fioletowy, różowy, turkusowy dla włókien 1–12 i tub | tamże |
Komponenty pasywne
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| Infrastruktura pasywna | wszystko między dwoma transceiverami, co przenosi światło bez elektroniki: kable, panele, spawy, złącza, splittery, filtry | Infrastruktura pasywna |
| Panel krosowy, ODF | jednostka montowana w szafie rack lub rama, w której włókna kabla kończą się w adapterach dla patchcordów | tamże |
| Adapter (sprzęgacz) | tuleja przepustowa, która ustawia współosiowo dwie ferule złączy | tamże |
| Pigtail | krótkie włókno ze złączem na jednym końcu, zespawane z włóknem kabla na drugim | tamże |
| Patchcord (jumper) | włókno zakończone złączami do połączeń panel–urządzenie lub panel–panel | tamże |
| Mufa spawów | szczelna obudowa zewnętrzna, w której otwiera się kable i spawa włókna na tacach | tamże |
| Taca spawów | taca w mufie lub panelu mieszcząca osłonki spawów i zapas włókna | Spawanie i zakańczanie |
| Osłonka spawu | termokurczliwa tulejka ze stalowym prętem, chroniąca spaw termiczny | tamże |
| Szafka dystrybucyjna światłowodu (FDH) | szafka uliczna sieci PON ze splitterami i punktem krosowym | Topologie sieci światłowodowych |
| Splitter | pasywny dzielnik mocy 1:2 … 1:128 dla PON; 3,5 dB za każde podwojenie plus straty dodatkowe | Infrastruktura pasywna |
| Filtr WDM, mux/demux, OADM | komponenty łączące lub rozdzielające długości fali na jednym włóknie | tamże |
| Tłumik | element stały lub zmienny wprowadzający stratę, chroniący odbiornik przed przesterowaniem | Budżet mocy łącza |
| Terminator | niereflektujące zakończenie (APC lub absorpcyjne) dla nieużywanego włókna | Odbicia i tłumienność odbiciowa |
| Kaseta, magistrala MPO, breakout | modularne okablowanie centrum danych: kable magistralne MPO, kasety rozszywające na LC | Topologie sieci światłowodowych |
| Polaryzacja (metody A/B/C) | schemat utrzymujący parowanie włókien nadawczych i odbiorczych przez magistrale MPO | Breakout i okablowanie MPO |
| Przewód startowy, przewód odbiorczy | włókna 150–1 000 m przed i za testowanym łączem, aby OTDR mógł zobaczyć jego pierwsze i ostatnie złącze | Odczyt reflektogramu OTDR |
Złącza
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| Ferula | ceramiczny cylinder (2,5 mm SC/FC/ST, 1,25 mm LC), który mocuje i ustawia koniec włókna | Złącza i typy światłowodu |
| Czoło złącza | wypolerowany koniec feruli i włókna; kontrolowane przed każdym połączeniem | Inspekcja i czyszczenie czoła złącza |
| LC, SC, FC, ST, MPO/MTP | rodziny złączy: małe dupleksowe LC (transceivery), SC (PON, panele), gwintowane FC (przyrządy), bagnetowe ST (starsze instalacje), 12–24-włóknowe MPO (optyka równoległa) | Złącza i typy światłowodu |
| PC, UPC, APC | typy polerowania: kontakt fizyczny, ultrapolerowane (niebieskie, −50 dB), skos 8° (zielone, −60 dB, nigdy nie łączone z UPC) | tamże |
| Tłumienność wtrąceniowa | strata dodawana przez parę złączy lub spaw; typowo 0,3 dB, maksymalnie 0,75 dB na parę w okablowaniu strukturalnym | Budżet mocy łącza |
| Łączenie | połączenie dwóch złączy przez adapter; 500–1 000 połączeń w cyklu życia złącza | Niezawodność i starzenie |
| Klucz, kołki prowadzące | elementy ustalające położenie obrotowe (kąt APC, kolejność włókien MPO) | Złącza i typy światłowodu |
Instalacja i trasy
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| Kanalizacja, podkanalizacja, mikrokanalizacja | rury, do których wciąga się lub wdmuchuje kable światłowodowe | Instalacja |
| Wdmuchiwanie | instalowanie kabla sprężonym powietrzem wzdłuż kanalizacji; kilometry na jedno wdmuchnięcie | tamże |
| Siła wciągania | siła działająca na kabel podczas instalacji, ograniczona znamionową wytrzymałością kabla na rozciąganie | tamże |
| Minimalny promień gięcia | 20 × średnica kabla pod naciągiem, 10 × po instalacji; 30 mm dla gołego włókna | tamże |
| Układanie bezpośrednio w gruncie | kabel w wykopie lub wciągany pługiem bez kanalizacji; opancerzony | tamże |
| Instalacja napowietrzna | kabel na słupach lub wieżach: przywiązywany, w kształcie ósemki, ADSS, OPGW | tamże |
| Zwis | pionowe ugięcie przęsła napowietrznego; określa naciąg i prześwit | tamże |
| Zapas, pętla zapasu | dodatkowy kabel zwinięty przy mufach i słupach na potrzeby przyszłego spawania i napraw | tamże |
| Poziomy przewiert sterowany (HDD) | bezwykopowa instalacja kanalizacji pod drogami i rzekami | tamże |
| Słupek oznaczeniowy, taśma ostrzegawcza | naziemne i podziemne oznaczenia trasy ułożonej w gruncie | tamże |
| Dokumentacja powykonawcza | dokumentacja tego, co faktycznie zainstalowano, a nie tego, co zaprojektowano | Dokumentacja i oznaczanie |
Testowanie i pomiary
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| Źródło światła i miernik mocy (LSPM, OLTS) | referencyjny test strat: wprowadza się znaną moc, mierzy się to, co dociera; Tier 1 | Testowanie i pomiary |
| Metoda referencyjna (jeden patchcord) | sposób zerowania miernika, przy którym liczą się własne złącza łącza | tamże |
| Encircled flux | znormalizowany warunek wprowadzenia światła dla testów strat wielomodowych (TIA-526-14, IEC 61280-4-1) | tamże |
| OTDR | optyczny reflektometr czasowy: wysyła impulsy i rysuje wsteczne rozpraszanie oraz odbicia w funkcji odległości | Odczyt reflektogramu OTDR |
| Szerokość impulsu | czas trwania impulsu OTDR (5 ns–20 µs), równoważący rozdzielczość i zasięg | tamże |
| Strefa martwa (zdarzeniowa, tłumieniowa) | odległości za odbiciem, w których zdarzeń nie można rozdzielić ani zmierzyć | tamże |
| Zakres dynamiki | użyteczne dB reflektometru OTDR między początkowym wstecznym rozpraszaniem a szumem | tamże |
| Współczynnik wstecznego rozpraszania | część mocy impulsu, którą światłowód rozprasza wstecznie, wykorzystywana do obliczenia reflektancji | tamże |
| Duch (ghost) | fałszywe zdarzenie odbiciowe spowodowane wielokrotnymi odbiciami | tamże |
| Zysk pozorny (gainer) | pozorna ujemna strata na spawie spowodowana niedopasowaniem wstecznego rozpraszania; uśredniana pomiarem dwukierunkowym | tamże |
| Pomiar dwukierunkowy | pomiar OTDR z obu końców, uśredniony, wymagany dla rzeczywistych strat na spawach i złączach | tamże |
| Plik .sor | standardowy plik reflektogramu OTDR (Telcordia SR-4731) | tamże |
| Miernik ORL (OCWR) | przyrząd mierzący całkowitą tłumienność odbiciową łącza | Odbicia i tłumienność odbiciowa |
| Wizualny lokalizator usterek (VFL) | czerwony laser wskazujący przerwy i ciasne zgięcia w przewodach i tacach | Testowanie i pomiary |
| Identyfikator światłowodu | nakładane narzędzie wykrywające ruch i jego kierunek w zgiętym włóknie bez jego rozłączania | tamże |
| Mikroskop inspekcyjny | mikroskop wideo oceniający czoła złączy według IEC 61300-3-35 | Inspekcja i czyszczenie czoła złącza |
| Tier 1, Tier 2 | poziomy testów TIA-568.3-D: zaliczenie/niezaliczenie strat/długości/polaryzacji; plus charakteryzacja OTDR | Testowanie i pomiary |
| Charakteryzacja światłowodu | pomiary CD, PMD, tłumienia widmowego, ORL i opóźnienia przed uruchomieniem usług dużych prędkości lub DWDM | Charakteryzacja światłowodu |
| Budżet mocy łącza | moc nadajnika pomniejszona o czułość odbiornika, porównana z sumą strat i narzutów | Budżet mocy łącza |
| Zapas mocy | decybele pozostające w budżecie po odjęciu wszystkich strat i narzutów; typowy cel projektowy to 3 dB | tamże |
| Paszport łącza, stan bazowy | zarejestrowane wartości z uruchomienia (OTDR, straty, DDM), z którymi porównuje się każdy późniejszy pomiar | Dokumentacja i oznaczanie |
Eksploatacja i bezpieczeństwo
| Pojęcie | Znaczenie | Zobacz |
|---|---|---|
| Ciemne włókno | zainstalowane włókno bez podłączonego sprzętu, wydzierżawione lub zarezerwowane | Topologie sieci światłowodowych |
| Zdalny system testowania światłowodu (RFTS) | OTDR na stałe podłączony do włókien pod ruchem przez sprzęgacze 1625/1650 nm, alarmujący o nowych zdarzeniach | Konserwacja i przywracanie łącza |
| Rozproszone wykrywanie akustyczne (DAS) | wykorzystanie włókna jako czujnika drgań do wykrywania prac ziemnych w pobliżu kabla | tamże |
| Przywracanie łącza | proces od alarmu, przez naprawę tymczasową, aż po naprawę trwałą przerwania | tamże |
| Automatyczna redukcja mocy (APR, ALS) | wyłączenie wzmacniacza przy utracie sygnału, dzięki czemu przerwane włókno nie stanowi zagrożenia | Bezpieczeństwo i obsługa |
| Klasa lasera (IEC 60825-1) | 1, 1M, 2, 3R, 3B, 4 — klasa zagrożenia źródła | tamże |
| Poziom zagrożenia (IEC 60825-2) | klasa mocy dostępnej w danym miejscu systemu światłowodowego | tamże |
| DDM / DOM | diagnostyka cyfrowa transceivera: moc Tx i Rx, temperatura, prąd polaryzacji — wbudowany miernik mocy łącza | Podstawy DDM |
W CodingBox
Strona tego słownictwa widoczna na stanowisku — to, co moduł zgłasza o swojej długości fali, kodzie złącza, znamionowych długościach światłowodu i DDM — to właśnie CodingBox odczytuje i dekoduje, dzięki czemu powyższe pojęcia spotykają się z własnymi określeniami transceivera na ekranie Check (Check transceiver, Słownik optyki).