Klasyfikacja włókien światłowodowych — jednomodowe, wielomodowe i parametry
Spis treści
Nie wszystkie włókna światłowodowe są równe. Typ włókna decyduje o przepustowości o odległości o zgodności oraz o koszcie Twojej instalacji. Ten artykuł klasyfikuje włókna według trybu transmisji (jednomodowe vs wielomodowe), omawia standardy (OS2, OM1 do OM5) i wyjaśnia parametry wydajnościowe , które trzeba znać, aby wybrać właściwy kabel.
Klasyfikacja według trybu transmisji
Rozwiązanie, którym jest tryb propagacji w światłowodzie, zależy od średnicy rdzenia. To najbardziej podstawowe kryterium klasyfikacji.
Włókno jednomodowe (SMF — Single Mode Fiber)
Włókno monomode ma bardzo cienki rdzeń (9 µm), który przepuszcza tylko jeden mod światła. Wynik: brak dyspersji modowej, co pozwala przesyłać na bardzo duże odległości (10 do 80+ km) bez znaczącej utraty sygnału.
- Średnica rdzenia : 9 µm
- Płaszcz optyczny : 125 µm
- Długość fali : 1310 nm i 1550 nm
- Standard : OS2 (ITU-T G.652D, G.657A2)
- Odległość : 10–80+ km
- Zastosowanie : FTTH, telekomunikacja, kampus, między budynkami, szkielet
Włókno wielomodowe (MMF — Multi Mode Fiber)
Włókno multimode ma szerszy rdzeń (50 µm albo 62,5 µm), który przepuszcza wiele modów światła. Dyspersja modowa ogranicza odległość transmisji, ale szeroki rdzeń ułatwia sprzężenie i obniża koszt nadajników (LED zamiast lasera).
- Średnica rdzenia : 50 µm (OM3/OM4/OM5) albo 62,5 µm (OM1/OM2)
- Płaszcz optyczny : 125 µm
- Długość fali : 850 nm (a w części przypadków 1300 nm)
- Standardy : OM1, OM2, OM3, OM4, OM5
- Odległość : 100 m do 550 m zależnie od standardu i przepustowości
- Zastosowanie : centra danych, serwerownie, łącza szafa-szafa
Prosta zasada: monomode na odległości > 300 m i do łączy telekomunikacyjnych. Multimode do centrów danych i krótkich odległości, gdzie koszt jest priorytetem.
Włókno jednomodowe (SMF) szczegółowo
Standardy ITU-T
Włókno jednomodowe jest znormalizowane przez ITU-T (Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny):
- G.652D : standardowe włókno jednomodowe, najbardziej rozpowszechnione. Używane we wszystkich instalacjach telekomunikacyjnych i FTTH.
- G.657A1 : włókno o zmniejszonym promieniu gięcia (promień 10 mm). Odpowiednie do instalacji wewnętrznych.
- G.657A2 : włókno o bardzo małym promieniu gięcia (promień 7,5 mm). Idealne do instalacji domowych z ciasnymi przejściami. To właśnie włókno używane w kablach Elfcam.
- G.657B3 : włókno bardzo elastyczne (promień 5 mm). Do mikrokabli i mikrorur.
Kable jednomodowe Elfcam (G657A2)
- Kable światłowodowe wewnętrzne — patchcordy SC/APC, LC/UPC jednomodowe
- Kable wzmocnione zewnętrzne — zbrojone stalą i LSZH, włókno G657A2
- Pigtaile jednomodowe — zestawy 12/24/48 włókien, wszystkie złącza
Typowe złącza jednomodowe
Włókna jednomodowe używają głównie złączy SC/APC (zielone, standard FTTH), LC/UPC (niebieskie, przełączniki i SFP) oraz LC/APC (zielone, duże odległości). Zobacz naszą stronę akcesoria światłowodowe po sprzęgacze i adaptery.
Włókno wielomodowe (MMF) szczegółowo
5 standardów OM
Włókna wielomodowe są klasyfikowane od OM1 (najstarszego) do OM5 (najnowszego). Liczba OM odpowiada pasmu modowemu — im wyższa liczba, tym lepsze parametry.
| Standard | Rdzeń | Pasmo | Odległość 1G | Odległość 10G | Kolor powłoki | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | 62,5 µm | 200 MHz·km | 275 m | 33 m | Orange | Stary, do wymiany |
| OM2 | 50 µm | 500 MHz·km | 550 m | 82 m | Orange | Istniejące sieci |
| OM3 | 50 µm | 2000 MHz·km | 550 m | 300 m | Akwamaryna | Standard w centrach danych |
| OM4 | 50 µm | 4700 MHz·km | 550 m | 400 m | Akwamaryna / fioletowy | Centrum danych o wysokiej wydajności |
| OM5 | 50 µm | 4700 MHz·km | 550 m | 400 m | Lime green | SWDM, 40/100G wielo-λ |
Zalecenie
Przy nowej instalacji wielomodowej wybierz co najmniej OM3. OM4 jest lepsze, jeśli celujesz w 10G albo przewidujesz przejście na 40G/100G. OM1 i OM2 są przestarzałe.
Jednomodowe vs wielomodowe: pełna tabela porównawcza
| Kryterium | Monomode (OS2) | Multimode (OM3/OM4) |
|---|---|---|
| Rdzeń | 9 µm | 50 µm |
| Długość fali | 1310 / 1550 nm | 850 nm |
| Źródło światła | Laser (DFB) | VCSEL (LED) |
| Odległość 1 Gbps | 10–80 km | 550 m |
| Odległość 10 Gbps | 10–40 km | 300–400 m |
| Dyspersja | Tylko chromatyczna | Modowa + chromatyczna |
| Koszt kabla | Porównywalny | Porównywalny |
| Koszt modułów | Wyższy (laser) | Niższy (VCSEL) |
| Kolor powłoki | Żółty (standard) | Pomarańczowy / akwamaryna / limonkowy |
| Główne zastosowanie | Telekomunikacja, FTTH, kampus | Centrum danych, szafa-szafa |
Kluczowe parametry wydajnościowe
Tłumienie (strata sygnału)
L'tłumienie mierzy stratę mocy optycznej na kilometr. Im jest mniejsze, tym dalej włókno może przesyłać.
- Jednomodowe przy 1310 nm : 0,35 dB/km
- Jednomodowe przy 1550 nm : 0,22 dB/km (najlepsze parametry)
- Wielomodowe przy 850 nm : 2,5–3,5 dB/km
Dyspersja
Zjawisko, którym jest dyspersja rozszerza impulsy świetlne w trakcie transmisji, co ogranicza przepustowość na dużych odległościach.
- Dyspersja modowa : istnieje tylko w wielomodowych. Poszczególne mody docierają w różnych momentach.
- Dyspersja chromatyczna : istnieje w obu typach. Różne długości fali rozchodzą się z nieco innymi prędkościami.
Pasmo
Mierzone w MHz·km dla włókien wielomodowych. Im wyższa liczba, tym większą przepustowość włókno obsługuje na danej odległości. OM3 daje 2000 MHz·km, OM4 osiąga 4700 MHz·km.
Odbicie powrotne
Ilość światła odbijanego w stronę źródła na złączach. Złącza APC (polerowanie kątowe 8°) dają odbicie powrotne ≥ 60 dB (doskonałe), wobec ≥ 50 dB dla UPC.
Moduły optyczne Elfcam według typu włókna
- Moduły SFP jednomodowe — 1G, 1310/1550 nm, LC duplex, 10–80 km
- Moduły SFP+ 10G jednomodowe — 10G, 1310 nm, LC duplex, 10 km
- Moduły SFP+ 10G wielomodowe — 10G, 850 nm, LC duplex, 300 m (OM3/OM4)
Jak wybrać właściwy typ włókna
Wybór sprowadza się do 3 pytań :
- Jaka odległość? — > 300 m → jednomodowe. < 300 m → wielomodowe możliwe.
- Jaka przepustowość? — 1 Gbps → jednomodowe albo wielomodowe. 10 Gbps → jednomodowe albo OM3/OM4. 40/100 Gbps → OM4/OM5 albo jednomodowe.
- Jakie środowisko? — telekomunikacja/FTTH → jednomodowe obowiązkowo. Centrum danych → wielomodowe często tańsze. Dom → jednomodowe (G657A2).
W razie wątpliwości wybierz monomode. Dopłata do modułów laserowych jest kompensowana wszechstronnością, odległością i skalowalnością. To inwestycja, która nigdy się nie zestarzeje.
Przewodnik instalacji światłowodu w domu
- Home Fiber — pełny przewodnik instalacji domowej sieci światłowodowej
- Konwertery światłowodowe — łącze plug & play, wbudowany SFP
- Przełączniki 10G — szkielet multi-gig do Freeboksu Ultra
