Основные параметры оптоволокна

Основные параметры оптоволокна - это длина, диаметр, оптическое окно (длина волны), затухание, пропускная способность и качество волокна. В спецификациях на оптоволокно длина указывается в метрах и километрах.

Многомодовое оптоволокно может быть нескольких диаметров, но наиболее распространено из них оптоволокно с соотношением сердцевины к оболочке 62,5 на 125 микрон. Размер 65,2/125 называется в спецификации ANSI/TIA/EIA-568A стандартным для проводки в зданиях.

Одномодовое оптоволокно имеет один стандартный размер - 9 микрон (плюс-минус один микрон).

Оптическое окно - это длина световой волны, которую волокно передает с наименьшим затуханием. Длина волны измеряется обычно в нанометрах (нм). Самые распространенные значения длины волны - 850, 1300, 1310 и 1550 нм. Большинство волокон имеет два окна - т. е. свет может передаваться на двух длинах волн. Для многомодовых световодов это 850 и 1310 нм, а для одномодовых - 1310 и 1550 нм.

Затухание характеризует величину потери сигнала и аналогично сопротивлению в медном кабеле. Затухание измеряется в децибелах на километр (дБ/км). Типичное затухание для одномодового волокна составляет 0,5 дБ/км при длине волны в 1310 нм и 0,4 дБ/км при 1550 нм. Для многомодового волокна эти величины равны 3,0 дБ/км при 850 нм и 1,5 дБ/км при 1300 нм. Благодаря тому, что оно тоньше, одномодовое волокно позволяет передавать сигнал с тем же затуханием на более дальние расстояния, чем эквивалентное многомодовое волокно.

Спецификация на кабели составляется исходя из максимально допустимого затухания (т. е. наихудшего сценария), а не типичной величины потерь. Так, максимальная величина затухания при указанных длинах волн для одномодового 1,0/0,75 дБ/км и 3,75/1,5 дБ/км для многомодового. Чем шире оптическое окно, т. е. чем длиннее волна, тем меньше затухание для кабелей обоих типов.

Пропускная способность или емкость данных, передаваемых по световоду, обратно пропорциональна затуханию. Иными словами, чем меньше затухание (дБ/км), тем шире полоса пропускания в МГц. Минимально допустимая пропускная способность для многомодового волокна должна быть 160/500 МГц при 850/1300 нм при максимальном затухании 3,75/1,5 дБ/км. Эта спецификация отвечает требованиям FDDI и TIA/EIA-568 для Ethernet и Token Ring.

Волокно может быть трех различных типов в зависимости от необходимых характеристик оптической передачи: стандартное, высококачественное и премиумное. Волокно более высокого качества используется обычно для удовлетворения более жестких требований к протяженности кабеля и затуханию сигнала.

Волоконно-оптические соединители.

Рекомендуемым типом соединителей согласно спецификации ANSI/TIA/EIA-568A на связную проводку для коммерческих зданий является двойной защелкивающийся SC-соединитель.

Сращивание волокон.

Наиболее распространены два метода сращивания: механическое сращивание и сплавка. При механическом сращивании концы волокон соединяются друг с другом с помощью зажима, при сплавке концы волокон запаиваются вместе.

Неудачное сращивание многомодового волокна имеет меньшие последствия, нежели одномодового, потому что пропускная способность сигнала, передаваемого по многомодовому волокну, ниже и не так чувствительна к отражениям в результате механического сращивания. Если приложение чувствительно к отражениям, в качестве метода сращивания необходимо применять сплавку.

Оборудование и материалы, необходимые для реализации физической связи интегрируемых сетей посредством волоконно-оптической магистрали

Кабельная система

Первое, что необходимо учитывать при выборе оборудования, это какой тип оптоволокна будет использоваться для прокладки магистрали. Принимая во внимание достаточно большую удаленность интегрируемых сетей (около 2 километров), правильнее всего выбрать одномодовое оптоволокно, поскольку оно обладает гораздо лучшими характеристиками, чем многомодовое, и наиболее подходит для создания протяженных линий связи (иногда даже более сотни километров), без промежуточной регенерации сигнала.

В качестве магистрального кабеля рекомендуется выбрать одномодовый восьми волоконный ВО кабель московского завода «Оптика-кабель» ОКСТ(СПЛ)-9,5-4, предназначенный для прокладки в коллекторах, и использования во внешних условиях. Этот кабель выполнен с использованием лучших российских и импортных компонентов по американской технологии, и имеет сравнительно невысокую стоимость.

Основные технические характеристики одномодового волоконно-оптического кабеля типа ОКСТ(СПЛ)-9,5-xx московского завода «Оптика-кабель»:

Таблица 7. Характеристики ОВ кабеля ОКСТ(СПЛ)-9,5-xx

Активное оборудование

Активное оборудование для работы с одномодовым оптоволокном, стоит достаточно дорого, однако оно позволяет обеспечивать высокоскоростной обмен информацией на расстоянии до 100 километров без регенерации сигнала в волноводе.

Существует масса устройств, которые удовлетворяют практически любые требования, которые могут иметь место в рамках реализуемой задачи.

Однако, мной рекомендуется выбрать в качестве устройства сопряжения двух передающих сред (медного кабеля и одномодового оптоволокна) медиаконверторы серии AT-MC103 фирмы Allied Telesyn. Эта компания специализируется на производстве профессионального сетевого оборудования, и представляет на рынке полную линейку сетевых продуктов, обладающих наилучшим, на мой взгляд, соотношением цена/качество. Кроме того, на активное оборудование фирма дает пожизненную гарантию, и обеспечивает бесплатную техническую поддержку, что, несомненно, очень располагает в ее сторону.

Рис.14. Медиаконверторы серии AT-MC103

Технические характеристики данных устройств перечислены в таблице:

Таблица 8. Технические характеристики медиаконверторов AT-MC103

Для нашей задачи (обеспечения обмена информацией по магистрали длиной 2 километра) нам достаточно медиаконвертора AT-MC103XL, способного обеспечить обмен данными по одномодовому оптоволокну длиной до 15 километров со скоростью 100 Мбит/с в полнодуплексном режиме.

Данные устройства устанавливаются на разных концах магистрали, и соединяются с разделочной муфтой специальными патч-кордами с SC-коннекторами, и с активным оборудованием локальных сетей.

Таким образом можно обеспечить прозрачную связь локальных сетей, поскольку технологии 10Base-T, 100Base-T (которые используются в ЛВС МИЭТ и ЛВС студгородка МИЭТ) и 100Base-FX (оптоволоконная связь) совместимы на канальном уровне.

Однако политики безопасности локальных сетей не должны допускать полностью прозрачных связей по ряду совершенно понятных причин. По этому подключение устройств сопряжения 100Base-T – 100Base-FX на сторонах локальных сетей осуществляется к так называемым брэндмауэрам – специальным устройствам, обеспечивающим защиту от несанкционированного доступа к ресурсам сетей на основе принятых правил. Подробнее принципы их функционирования будут рассмотрены в главе «Информационная безопасность».