Optické standardy

S velkou popularitu optických spojů v posledních několika letech je hlavní část z nich v současnosti založena na moderních single-mode vláknech. Nicméně i single-mode a také multimode vlákna se dělí do mnoha kategorií, které se shodují s normami a továrními specifikacemi. Základní problémy spojené s dvěma druhy optických vláken byly uvedeny v článku Multimode and single mode fiber-optic cables .

Specifikace jednotlivých typů a kategorií vláken jsou obsaženy v normách stanovených mezinárodními organizacemi. Navíc existují četné výrobní normy / specifikace používané na lokálních trzích.

Organizace odpovědná za mezinárodní normalizaci v oblasti optických komunikací je International Electrotechnical Commission Technical Committee 86 (IEC TC86), která definovala následující řadu typů:

Nicméně, populárnější značení jsou založeny na zkratkách druhů vláken:

Příkladem jsou: OM1, OM2, OM3, OM4, OS1, OS2. Specifikace definující specifické přenosové parametry vláken budou představeny později v textu.

OM značení bylo přijato širokou veřejností, na rozdíl od OS. V případě single-mode optických vláken jsou nejpoužívanější názvy ty, používané druhou mezinárodní organizací, ITU (International Telecommunication Union), konkrétně v oddělení věnovaném normalizačním telekomunikačním řešením (ITU-T).

ITU-T doporučení jsou všeobecně známy a používány.

"Přenosové média a charakteristiky optických systémů" jsou kryté sérií G.600-G.699, optická vlákna jsou popsány v rozsahu G.650-G659. Každé doporučení je pro určitý typ vlákna.

Níže je uveden přehled vybraných standardů pro vláknovou optiku.

OFL * - OverFilled Launch - standardizovaná metoda měření šířky pásma vláken, kdy zdroj rozmístí světlo rovnoměrně do všech režimů multimode vlákna (LED zdroj).
EMB ** - Effective Modal Bandwidth - efektivní modální pásmo centra / offset (laserový zdroj osvětluje malou část jádra vlákna).

Vývoj multimode vláken se jasně pohybuje ve směru vláken, které dokáží přenášet stále více a více dat. OM1 Umožňuje 10 Gb rychlost přenosu dat na velmi krátké vzdálenosti (do 33 m), zatímco OM4 Umožňuje přenos 100 Gb datového toku na vzdálenost až 150 metrů. Když se ovšem podíváme na dočasné rozšíření single-mode vláken, tak dokonce i OM3 a OM4 typy budou použity jen zřídka.

Takový velký počet dokumentů je výsledkem rychlého rozvoje optické komunikace vzhledem k vysoké poptávce po rychlých, dálkových spojích. Dnes jsou single-mode vlákna obvykle levnější než multimode. Budoucnost patří tomuto druhu vláken a některé výjimky mohou existovat pouze v lokálních systémech, protože zařízení pracující se single-mode optickými vlákny jsou trochu dražší.

ITU-T doporučení jsou mnohem přísnější (nebo přesněji) jako přenosové kategorie výkonnosti definováno IEC (OS1 a OS2). Například specifikace požadované OS2 jsou splněny vláknem G.652.C, což znamená, že vlákno G.652D má ještě lepší vlastnosti.

Nejužitečnější Single-mode vlákna pro typické aplikace jsou kompatibilní s následujícími normami:

G.652 - definuje 4 verze (A, B, C, D). Varianty G.652.C a G652.D charakterizuje zredukovaný water peak (ZWP - Zero Water Peak), který umožňuje, aby byly použity v rozsahu vlnových oblasti mezi 1310 nm a 1550 nm podporujících Coarse Wavelength Division Multiplexed (CWDM) přenos. G.652.D je standardní Single Mode vlákno (SSMF) určené pro 10 Gb a 40 Gb systémy (díky snížení disperze polarizačního režimu - PMD). V současné době je to nejoblíbenější typ optických vláken.

G.655 - definuje optické vlákno s výkonem uvedeným od 1550 nm a 1625 nm s nenulovou chromatickou
disperzním svahem v této oblastí vlnové délky. Tento druh optického vlákna může podporovat dálkové systémů pomocí Denso Wavelength Division Multiplexed (DWDM) přenosu v okně vlnové délky 1530 nm až 1625 nm.

G.656 - optické vlákno určené pro použití v širokopásmových systémech využívajících jako DWDM a CWDM, určené pro provoz ve vlnových délkách 1460 nm až 1625.

G.657 - definuje optická vlákna, které produkují nižší úrovně útlumu způsobené ohnutím. Minimální poloměr ohybu byl snížen na 15-5 mm (v závislosti na verzi). Vlákno G.657A je kompatibilní s vláknem G.652, verze G.657.B neposkytují 100% kompatibilitu s ostatními vlákny, i když mají jedinečné mechanické vlastnosti vhodné pro nejnáročnější zařízení.

ITU-T doporučení jsou založeny na normách IEC, mohou však existovat malé rozdíly v některých verzích.

Za zmínku stojí i jiná organizace, která sdružuje značnou část telekomunikačního průmyslu - Telecommunications Industry Association (TIA). Činnost a dokumenty organizace jsou nejlepší známé v USA, některé normy jsou zveřejněny dříve než v Evropě.

Některá srovnání:

Multimode vlákna:
492-AAABOM3 - 50/125 - IEC60793-2-10 A1a.2 - G.651.1 - TIA 492-AAACOM4 - 50/125 - IEC60793-2-10 A1a.3 - TIA 492-AAAD---

Single-mode vlákna:

Fiber type		G.652.C	G.652.D	G.655	G.657.A (1)
Attribute	Detail	Value
Mode field diameter	Wavelength	1310 nm	1310 nm	1550 nm	1310 nm
	Range of nominal values	8.6-9.5 μm	8.6-9.5 μm	7-11 μm	8.6-9.5 μm
	Tolerance	±0.6 μm	±0.6 μm	±0.7 μm	±0.4 μm
Cladding diameter	Nominal	125.0 μm	125.0 μm	125.0 μm	125.0 μm
	Tolerance	±0.1 μm	±0.1 μm	±0.1 μm	±0.7 μm
Core concentricity error	Maximum	0.6 μm	0.6 μm	0.8 μm	0.5 μm
Cladding noncircularity	Maximum	1.0%	1.0%	1.0%	1.0%
Cable cut-off wavelength	Maximum	1260 nm	1260 nm	1450 nm	1260 nm
Macrobend loss	Radius	30 mm	30 mm	30 mm	10 mm
	Number of turns	100	100	100	1
	Maximum at 1550 nm	0.1dB	0.1dB	0.1dB	0.75 dB
	Maximum at 1625 nm	-	-	-	1.5 dB
Proof stress	Minimum	0.69 GPa	0.69 GPa	0.69 GPa	0.69 GPa
Chromatic dispersion coefficient	λ0min	1300 nm	1300 nm	-	1300 nm
	λ0max	1324 nm	1324 nm	-	1324 nm
	S0max	0.092ps/nm2• km	0.092ps/nm2• km	-	0.092ps/nm2• km
Attenuation coefficient*	Maximum at 1310-1625 nm	0.4 dB/km	0.4 dB/km	-	0.4 dB/km
	Maximum at 1383±3 nm	0.4 dB/km	0.4 dB/km	0.4 dB/km	-
	Maximum at 1550 nm	0.3 dB/km	0.3 dB/km	0.35 dB/km	0.3 dB/km
	Maximum at 1625 nm	-	-	0.4 dB/km	-
PMD coefficient	M	20 sections	20 sections	20 sections	20 sections
	Q	0.01%	0.01%	0.01%	0.01%
	Maximum PMDQ	0.5 ps/√km	0.20 ps/√km	0.20 ps/√km	0.20 ps/√km