Bilgi

Optik fiber modern iletişim ağlarının temelidir ancak tek bir ürün değildir. İki ana optik fiber türü şunlardır:tek-modlu fiber(SMF) veçok modlu fiber(MMF). Bu iki fiber optik kablo türü - arasındaki farkı anlamak ve her birinin - ne zaman kullanılacağını bilmek, ağ dağıtımını planlayan, mevcut altyapıyı yükselten veya bir veri merkezi, kampüs veya telekom projesi için fiber belirleyen herkes için çok önemlidir.

Bu kılavuzda optik fiberin nasıl sınıflandırıldığı açıklanmakta, her kategorideki temel alt türler ve standartlar ayrı ayrı açıklanmakta ve ağınız için doğru fiberi seçmenize yönelik pratik rehberlik sağlanmaktadır.

Optik Fiber Nasıl Sınıflandırılır?

Fiber türlerinin kafa karıştırıcı görünmesinin bir nedeni, optik fiberi sınıflandırmanın birkaç geçerli yolunun olmasıdır. En yaygın yöntemler şunlardır:

• Işık yayılımına göre (mod):tek-modlu fiber ve çok modlu fiber - çoğu alıcı için en pratik başlangıç ​​noktasıdır.
• Kırılma indisi profiline göre:adım-indeks fiber ve kademeli-indeks fiber -, çekirdeğin kırılma endeksinin nasıl yapılandırıldığını açıklar.
• Malzemeye göre:cam elyaf vsplastik fiber optik-, elyafın neyden yapıldığını tanımlar.
• Standartlara göre:Çoklu mod için OM sınıfları (OM1–OM5); G.652, G.657 ve diğerleriITU-T G.65x önerileritek-mod için.

Mühendisler, ağ planlayıcıları ve satın alma ekipleri için en yararlı yaklaşım, tek-mod mu yoksa çok modlu mu kararıyla başlamak, ardından standart ve dağıtım senaryosuna göre daraltmaktır. Diğer sınıflandırma yöntemleri - kırılma indisi profili, malzeme - yararlı bir arka plan sağlar ancak ana akım ağ projelerinde birincil satın alma kararını nadiren yönlendirir.

Tek-Mod ve Çok Modlu Fiber: Temel Farklılıklar

Tek-modlu fiberYalnızca bir ışık modunun yayılmasına izin veren küçük bir çekirdeğe (tipik olarak 8-10 µm civarında) sahiptir. Bu, modal dağılımı ortadan kaldırır ve sinyallerin minimum bozulmayla uzun mesafeler kat etmesine olanak tanır - ve bu da onu telekomünikasyon omurgaları, metro ağları, erişim ağları ve uzun-uzun mesafeli bağlantılar için standart seçim haline getirir.

Çok modlu fiberAynı anda birçok ışık modunu destekleyen daha büyük bir çekirdeğe (50 µm veya 62,5 µm) sahiptir. Kurumsal binalarda, kampüs omurgalarında ve-daha kısa erişim bağlantıları için geniş çapta dağıtılır.veri merkezleriBağlantı mesafelerinin genellikle birkaç yüz metrenin altında olduğu yerlerde.

Yaygın bir yanılgı, hangi fiberin daha ucuz olduğunu yalnızca kablo fiyatının belirlediğidir. Uygulamada, toplam sistem maliyeti büyük ölçüde alıcı-vericilere, konektörlere ve kurulum işçiliğine bağlıdır. Kısa erişimli kurumsal ve veri merkezi ortamları için, uyumlu VCSEL-tabanlı alıcı-vericiler ve konektörler tek-modlu optiklerden daha ucuz olduğundan, çok modlu fiber genellikle daha düşük toplam sistem maliyeti sağlar. Ancak bağlantı mesafesi arttıkça, çok modlu fiberin geniş erişimlerde sinyal kalitesini koruyamaması nedeniyle, maliyeti ne olursa olsun tek-mod gerekli hale gelir.

Çok Modlu Fiber Türleri: OM1, OM2, OM3, OM4 ve OM5

Çok modlu fiber ayrıca aşağıdakiler tarafından tanımlanan derecelere bölünmüştür:TIAve ISO/IEC standartları. Bu - OM1'den OM5 -'ye kadar olan dereceler öncelikle modal bant genişliği açısından farklılık gösterir; bu, belirli bir hızda veriyi ne kadar uzağa iletebileceklerini belirler.

OM1 ve OM2: Eski Çok Modlu Fiber

OM1 fiber, 62,5 µm'lik bir çekirdek kullanır ve orijinal olarak LED-tabanlı ışık kaynakları için tasarlanmıştır. OM2, 50 µm'lik bir çekirdek kullanır ve başlangıçta LED iletimi için tasarlanmıştır. Her iki sınıf da modern standartlara göre sınırlı bant genişliğine sahiptir ve eski fiber türleri olarak sınıflandırılır. TIA bunu tavsiye ediyoryeni kurulumlarda OM3, OM4 veya OM5 kullanılıyorOM1 veya OM2 yerine.

Mevcut bir binada OM1 veya OM2 ile karşılaşırsanız yine de kısa mesafelerde 1 Gigabit Ethernet trafiği taşıyabilir. Ancak herhangi bir yeni kablolama projesi için OM1 veya OM2'nin belirtilmesi gelecekteki yükseltme seçeneklerini sınırlandırır ve genellikle bundan kaçınılmalıdır.

OM3: 10G ve Ötesi için Lazer-Optimize Edilmiş Çoklu Mod

OM3, 850 nm'de VCSEL lazer kaynakları için özel olarak tasarlanmış ilk çok modlu fiber sınıfıydı. 850 nm'de 2000 MHz·km etkili modal bant genişliğine (EMB) sahiptir ve 300 metreye kadar 10 Gigabit Ethernet'i destekler. OM3, 10G bağlantılarının hakim olduğu ve mesafelerin orta düzeyde olduğu kurumsal ağlar için uygun bir seçenek olmaya devam ediyor.

OM4: Veri Merkezi ve Kampüs Bağlantıları için Daha Yüksek Bant Genişliği

OM4, 850 nm'de OM3'ün iki katından - daha fazla 4700 MHz·km'lik bir EMB sunar. Bu, 400 metreye kadar 10 Gigabit Ethernet'i ve 100 metreye kadar 100 Gigabit Ethernet'i (100GBASE-SR4) desteklemesine olanak tanır. Birçok veri merkezi yenileme projesi ve yeni kampüs omurgası dağıtımları için OM4, performans, erişim ve maliyet arasında doğru dengeyi yakalıyor.

OM5: Çoklu-Dalga Boylu İletim için Geniş Bant Çoklu Mod

Geniş bantlı çok modlu fiber (WBMMF) olarak da bilinen OM5, hem 850 nm hem de 953 nm'de belirtilir. Tek bir fiber çifti üzerinden birden fazla dalga boyunu (tipik olarak 850, 880, 910 ve 940 nm) ileten kısa-dalga boyu bölmeli çoğullamayı (SWDM) desteklemek üzere tasarlanmıştır. Bu, yol haritanız 40G, 100G veya 400G iletim için SWDM{11}}tabanlı alıcı-vericiler içerdiğinde OM5'i alakalı hale getirir.

Ancak OM5, her modern çok modlu ağ için otomatik olarak gerekli değildir. Dağıtımınız SWDM'siz standart 850 nm alıcı-vericileri kullanıyorsa OM4 aynı performansı daha düşük kablo maliyetiyle sağlar. Çoklu-dalga boylu stratejiler, varsayılan olarak değil, gerçek yükseltme planınızın - bir parçası olduğunda OM5'i değerlendirin.

OM3 vs OM4 vs OM5: Hızlı Karar Kılavuzu

Tek-Modlu Fiber Türleri: G.652 ve G.657

Tek-modlu fiber standartları şu şekilde tanımlanır:İTÜ-T(Uluslararası Telekomünikasyon Birliği – Telekomünikasyon Standardizasyon Sektörü). Birkaç G.65x tavsiyesi olsa da, dağıtım kararlarının çoğunluğu için en önemli iki tanesi: G.652 ve G.657.

G.652: Standart Tek-Modlu Fiber

ITU-T G.652, dünyada en yaygın şekilde kurulan tek-modlu fiberdir. İlk olarak 1984'te standardize edilmiş olup, 1310 nm civarında sıfır-dağılım dalga boyuna sahip, 1310 nm bandında çalışmak üzere optimize edilmiş ve ayrıca 1550 nm bandında da kullanılabilen bir fiberi belirtir. En güncel alt kategori olan G.652.D, tam spektrum çalışması için su tepe noktasını ortadan kaldırır ve daha sıkı polarizasyon modu dağılım (PMD) performansı sunar -, bu da onu CWDM ve DWDM sistemleri için uygun hale getirir.

G.652, genel-amaçlı uygulamalar için varsayılan seçim olmaya devam ediyortek-modlu fiberBükülme-yarıçap gereksinimlerinin standart olduğu omurga, metro ve ulaşım ağlarında (minimum bükülme yarıçapı 30 mm).

G.657: Bükme-Duyarsız Tek-Modlu Fiber

ITU-T G.657, erişim ağlarında, bina içi kablolamada ve veri merkezleri gibi alanın-kısıtlı olduğu ortamlarda ortaya çıkan zorlukların üstesinden gelmek için oluşturuldu. G.657 fiberleri, G.652'ye kıyasla önemli ölçüde daha az sinyal kaybıyla daha dar bükülme yarıçaplarını tolere eder.

G.657'de iki ana kategori vardır:

• Kategori A (G.657.A1, G.657.A2):G.652.D ile tamamen uyumludur; bu, G.652.D'nin belirtildiği her yere yerleştirilebilmeleri ve aynı zamanda gelişmiş bükme performansı sağlamaları anlamına gelir. G.657.A1 minimum 10 mm bükülme yarıçapını destekler; G.657.A2 7,5 mm'yi destekler.
• Kategori B (G.657.B2, G.657.B3):B3, minimum 5 mm'lik bükülme yarıçapını destekleyerek, kısa erişimli erişimlerde ve kapalı ortamlarda-çok dar virajlar için optimize edilmiştir. Kategori B fiberler, G.652.D kromatik dağılım spesifikasyonlarına tam olarak uymayabilir ancak erişim ağı kullanımı için sistemle-uyumludurlar.

Fiberin dar yükselticilerden, küçük muhafazalardan veya keskin köşelerden geçmesi gereken erişim dağıtımlarında, G.657 fiberler aşırı bükülme kaybı riskini azaltır. Yüksek-yoğunluğa sahip veri merkezi ortamlarındayama kablosuyönlendirme, G.657.A-uyumlu fiber, standart G.652'ye göre anlamlı bir avantaj sağlar.

G.652 ve G.657: Her Biri Ne Zaman Seçilmeli?

Adım-Dizin ve Kademeli-İndeks Fiber

Optik fiberi sınıflandırmanın bir başka yolu da kırılma indisi profilidir. biradım-dizinifiberde kırılma indisi çekirdek boyunca tekdüzedir ve çekirdek-kılıfı sınırında keskin bir şekilde düşer. birderecelendirilmiş-dizinfiberin kırılma indisi çekirdeğin merkezinden kaplamaya doğru kademeli olarak azalır.

Bu ayrım önemlidir çünkü kırılma indisi profili modal dispersiyonu doğrudan etkiler. Adım-indeksli çok modlu fiberde, ışığın farklı modları tekdüze bir çekirdek boyunca farklı hızlarda hareket ederek sinyallerin farklı zamanlarda gelmesine neden olur ve bant genişliğini sınırlar. Kademeli-indeksli çok modlu fiberde, değişen kırılma indisi, ışık ışınlarının çekirdek merkezden daha uzağa gitmesine neden olarak daha uzun yollarını kısmen telafi eder. Bu eşitleme etkisi modal dağılımı önemli ölçüde azaltır ve daha uzun mesafelerde daha yüksek bant genişliği sağlar.

Veri iletişiminde kullanılan hemen hemen tüm modern çok modlu fiberler - OM2, OM3, OM4 ve OM5 - kademeli-indekslidir. Adım-endeksli çok modlu fiber, öncelikle eski tasarımlarla ve plastik optik fiber (POF) gibi özel uygulamalarla ilişkilendirilir. Tek-modlu fiber ise bunun aksine, varsayılan olarak bir adım-indeks profili kullanır, ancak yalnızca bir mod yayıldığı için modal dağılım uygulanmaz.

Cam Elyaf ve Plastik Optik Elyaf

Telekomünikasyon ve veri ağlarında kullanılan optik fiberlerin çoğu silika camdan yapılmıştır. Cam elyaf düşük zayıflama, yüksek bant genişliği ve uzun-mesafeli iletim için uygunluk sunar. Yukarıda tartışılan OM ve G.65x standartlarının tümü cam elyaf için geçerlidir.

Plastik optik fiber(POF), genellikle büyük adımlı-indeks tasarımına sahip bir polimer çekirdek kullanır. Sonlandırılması cam elyaftan daha kolay ve daha esnektir, ancak çok daha yüksek zayıflama ve daha düşük bant genişliğine sahiptir. POF, ana akım yüksek- kapasiteli iletişim ağlarında değil, otomotiv ağları, ev ses/video bağlantıları ve endüstriyel algılama gibi kısa-bağlantı uygulamalarında kullanılır -.

Ağınız için Doğru Fiber Nasıl Seçilir

Fiber seçimini bir ders kitabı alıştırması olarak ele almak yerine, buna özel dağıtımınıza dayalı pratik bir karar olarak yaklaşın. Yaygın senaryolara uygulanan temel faktörler şunlardır:

1. Mesafe Gereksinimlerinizi Belirleyin

Bağlantılarınız birkaç yüz metreyi aşarsa, tek-modlu fiber genellikle tek uygun seçenektir. 300–400 metrenin altındaki bağlantılar için - binaların içinde, kampüsteki binalar arasında veya bir alanda ortaktır.veri merkezi- çok modlu fiber, gerekli performansı daha düşük toplam maliyetle sağlayabilir.

2. Sadece Kablo Fiyatını Değil, Toplam Sistem Maliyetini Değerlendirin

Çok modlu fiber kablo, bazı pazarlarda tek-moddan metre başına biraz daha pahalı olabilir, ancak çok modlu fiber kabloalıcı-vericilerve konektörler genellikle çok daha ucuzdur. Veri merkezleri ve kurumsal ortamlardaki-kısa erişimli bağlantılar için, alıcı-vericiden sağlanan tasarruflar çoğu zaman kablo maliyeti farkından daha ağır basar. Erişim gereksinimleri arttıkça ekonomi tek-moda doğru kayıyor.

3. Fiziksel Kurulum Ortamını Değerlendirin

Erişim ağlarında, yükseltici kurulumlarda ve yüksek-yoğunluklu kablo yönetimi senaryolarında sıkı virajlar kaçınılmazdır. Bu koşullarda tek-modlu fiber dağıtıyorsanız,G.657 bükülmeye-duyarsız fibervirajlarda aşırı zayıflama riskini azaltır. İç mekan için veiç mekan kablosuYönlendirmenin kısıtlı olduğu uygulamalarda bu özellikle önemlidir.

4. Hız ve Yükseltme Yolunu Planlayın

Yeni çok modlu altyapı oluşturuyorsanız OM1 veya OM2'yi belirtmekten kaçının. 10G–100G gereksinimleri için OM4 en yaygın seçimdir. Kuruluşunuzun yol haritası SWDM-tabanlı alıcı-vericiler içeriyorsa OM5'i değerlendirin. Tekli-mod için, G.657.A-uyumlu fiber, G.652.D ile geriye dönük uyumluluk sunarken daha iyi bükülme toleransı sağlar - ve bu da onu yeni tekli-modlu kurulumlar için mantıklı bir varsayılan haline getirir.

5. Kablo Yapısını ve Çevreyi Dikkate Alın

Bir kablonun içindeki fiber optik türü, kablonun yapısından farklıdır. Aynı tek-modlu veya çok modlu fiber şu şekilde paketlenebilir:yeraltı kabloları, hava kabloları, sıkı-iç mekan kablolarını tamponlayın, veyagevşek-tüplü dış mekan kablolarınereye kurulacağına bağlı. Hem fiber tipini hem de ortamınıza uygun kablo yapısını belirttiğinizden emin olun.

Optik Fiber Seçerken Yaygın Hatalar

Yinelenen birkaç hata, optimal olmayan elyaf seçimlerine yol açar:

• Yeni kurulumlar için OM1 veya OM2'nin belirtilmesi.Bu eski sınıflar bant genişliğini ve gelecekteki yükseltme kapasitesini sınırlar. TIA, tüm yeni çok modlu dağıtımlar için OM3, OM4 veya OM5'i önerir.
• Yalnızca kablo maliyetini karşılaştırıyoruz.Alıcı-verici, konektör ve kurulum maliyetlerinin göz ardı edilmesi eksik bir tablo ortaya çıkarır. Kararı yalnızca kablo maliyeti değil - toplam bağlantı maliyeti - yönlendirmelidir.
• Fiber tipi ile kablo yapısını karıştırmak.Fiber optik kablonun ceketi, zırhı veyapısal tasarımkurulum ortamına göre seçilir. İçerideki fiber iletim gereksinimlerine göre seçilir. Bunlar iki ayrı karardır.
• SWDM yol haritası olmadan varsayılan olarak OM5'e geçiş.OM5, çok-dalga boylu iletim planlandığında değer katar. OM4, SWDM alıcı-vericileri olmadan aynı tek-dalga boyu performansını daha düşük maliyetle sunar.
• Dar virajlı ortamlarda standart G.652'yi-kullanma.Yönlendirmenin küçük muhafazalardan veya dar köşelerden geçtiği durumlarda, G.657 bükülmeye-duyarsız fiber, gereksiz sinyal kaybını önler.

Fiber Tipine Göre Tipik Uygulamalar