3. Классификация одномодовых ов согласно рекомендациям мсэ-т. Коэффициент хроматической дисперсии ов g.653.

Классификация одномодовых ОВ согласно рекомендациям МСЭ-Т

Сектор телекоммуникаций как подразделение Международного союза электросвязи ( МСЭ-Т) по-английски ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication sector) с 1995 г. разрабатывает технические стандарты, известные как Рекомендации по всем международным аспектам цифровых и аналоговых коммуникаций.  

Рассмотрим рекомендации ITU-T по оптическому волокну (ОВ): G.652 - стандартное одномодовое ОВ G.653 - одномодовое ОВ с нулевой смещенной дисперсией (ZDSF) G.654 - одномодовое ОВ со смещенной длиной волны отсечки G.655 - одномодовое ОВ с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) G.656 - одномодовое ОВ с ненулевой дисперсией для широкополосной передачи данных G.657 - стандартное одномодовое ОВ с уменьшенными потерями на малых радиусах изгиба G.651.1 - многомодовое ОВ типа 50/125 мкм Многомодовое оптическое волокно типа  62,5/125 мкм в рекомендации ITU-T не включено. Данное оптоволокно включено в стандарт  IEC 60793-2-10 (тип A1b). Этот стандарт разработан Международной Электротехнической Комиссией (МЭК) или по-английски International  Electrotechnical Commission (IEC).                                                                      

Внутри конкретной рекомендации ITU-T возможны деления оптического волокна на категории по таким характеристикам как типоразмер, потери на макроизгибе, коэффициент затухания, коэффициент хроматической дисперсии, коэффициент поляризационной модовой дисперсии.

Рекомендации ITU-T G.652 – стандартное одномодовое оптическое волокно.              Разделены на категории A,В,C,D.                                                                                                                          Выписка взята из редакции  2005 года

Характеристики	G.652.A	G.652.B	G.652.C		G.652.D
Типоразмер оптоволокна, мкм	8,6 - 9,5/125
Оптимальная длина волны,нм	1310
Длина волны отсечки кабеля,нм	1260 максимум
Потери на макроизгибе,дБ	0,1 максимум на длине волны 1550 нм
Длина волны нулевой дисперсии, нм	от 1300 до 1324
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км	≤ 3,5 (1285-1330 нм) и ≤18 (1525-1575 нм)
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1310 нм	0,5	0,4		0,4		0,4
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1550 нм	0,4	0,35		0,3		0,3
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1625 км	-	0,4		-		-
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1383 нм	-	-		0.35		0,35
Коэф.поляризационной модо-вой дисперсии (PMD), пс/ѵкм	0,5	0,2		0,5		0,2

Рекомендации ITU-T G.653 – одномодовое оптическое волокно с нулевой смещенной дисперсией (ZDSF). Применяется для высокоскоростных линий связи с большой длиной регенерационного участка без применения технологий оптического уплотнения. Разделены на категории A,В. Выписка взята из редакции  2006 года.

Характеристики	G.653.A	G.653.B
Типоразмер оптоволокна, мкм	7,8 – 8,5/125
Оптимальная длина волны,нм	1550
Длина волны отсечки кабеля,нм	1270 максимум
Потери на макроизгибе,дБ на длине волны 1550 нм,	0,5	0,1
Длина волны нулевой дисперсии, нм	1500-1600	1300-1324
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км	≤ 3,5 (1525-1575 нм)
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1550 нм	0,35
Коэф.поляризационной модо-вой дисперсии (PMD), пс/ѵкм	0,5	0,2

Рекомендации ITU-T G.654 – одномодовое оптическое волокно со смещенной длиной волны отсечки. Применяется в морских и береговых волоконно-оптических системах дальней связи. Разделены на категории A,В,С. Выписка взята из редакции  2006 года

Характеристики	G.654.A	G.654.B	G.654.C
Типоразмер оптоволокна, мкм	9,5-10,5/125	9,5-13/125	9,5-10,5/125
Оптимальная длина волны,нм	1550
Длина волны отсечки кабеля,нм	1530 максимум
Потери на макроизгибе,дБ	0,5 максимум на длине волны 1625 нм
Длина волны нулевой дисперсии, нм	-
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км, на1525-1575нм	20	22	20
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1550 нм	0,22
Коэф.поляризационной модо-вой дисперсии (PMD), пс/ѵкм	0,5	0,2	0,2

Рекомендации ITU-T G.655 – одномодовое оптическое волокно с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF).                                                                                                      Применяется в системах спектрального уплотнения высокой плотностью частотных интервалов (DWDM).                                                                                                            Разделены на категории A,В,C,D,E. Выписка взята из  редакции 2003 года

Характеристики	G.655.A	G.655.B	G.655.C	G.655.D	G.655.E
Типоразмер оптоволокна, мкм	8 - 11/125
Оптимальная длина волны,нм	1550
Длина волны отсечки кабеля,нм	1450 максимум
Потери на макроизгибе,дБ на длине волны1550 нм	0,5	-	-	-	-
Потери на макроизгибе,дБ на длине волны1625 нм	-	0,5	0,5	0,1	0,1
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1460-1625нм	-	-	-	2,6-6,0	2,6-6,0
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1530-1565нм	0,1-6,0	1-10	1-10	-	-
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1565-1625нм	-	-	-	4,0-8,9	4,0-8,9
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1550 нм	0,35	0,35	0,35	0,35	0,35
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1625 км	-	0,4	0,4	0,4	0,4
Коэф.поляризационной модо-вой дисперсии (PMD), пс/ѵкм	0,5	0,5	0,2	0,2	0,2

Рекомендации ITU-T G.656 – одномодовое оптическое волокно с ненулевой дисперсией для широкополосной передачи данных.                                                                                                                 Применяется для передачи широкополосного оптического сигнала на базе CWDM и DWDM. Классифицируется с индексом A. Выписка взята из редакции  2006 года

Характеристики	G.656.A
Типоразмер оптоволокна, мкм	7 - 11/125
Оптимальная длина волны,нм	1550
Длина волны отсечки кабеля,нм	1450 максимум
Потери на макроизгибе,дБ на длине волны 1625 нм,	0,5
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1460-1625 нм	2,0-8,0
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1530-1565 нм	4,0-7,0
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1460 нм	0,4
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1550 нм	0,35
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1625 нм	0,4
Коэф.поляризационной модо-вой дисперсии (PMD), пс/ѵкм	0,2

Рекомендации ITU-T G.657 – стандартное одномодовое оптическое волокно с уменьшенными потерями на малых радиусах изгиба.                                                                               Разделены на категории A1,А2,В2,В3.                                                                                                                          Выписка взята из редакции  2009 года

Характеристики	G.657.A1	G.657.А2	G.657.В2	G.657.В3
Типоразмер оптоволокна, мкм	8,6 - 9,5/125		6,3 - 9,5/125
Оптимальная длина волны,нм	1310
Длина волны отсечки кабеля,нм	1260 максимум
Потери на макроизгибе,дБ радиус 15мм,число витков-10шт, на длине волны 1550 нм	0,25	0,03	0,03	-
Потери на макроизгибе,дБ радиус 15мм,число витков-10шт, на длине волны 1625 нм	1,0	0,1	0,1	-
Потери на макроизгибе,дБ радиус 10мм,число витков-1шт, на длине волны 1550 нм	0,75	0,1	0,1	0,03
Потери на макроизгибе,дБ радиус 10мм,число витков-1шт, на длине волны 1625 нм	1,5	0,2	0,2	0,1
Потери на макроизгибе,дБ радиус 7,5мм,число витков-1шт, на длине волны 1550 нм	-	0,5	0,5	0,08
Потери на макроизгибе,дБ радиус 7,5мм,число витков-1шт, на длине волны 1625 нм	-	1,0	1,0	0,25
Потери на макроизгибе,дБ радиус 5мм, число витков- 1шт, на длине волны 1550 нм	-	-	-	0,15
Потери на макроизгибе,дБ радиус 5мм, число витков- 1шт, на длине волны 1625 нм	-	-	-	0,45
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1285-1330 нм	≤ 3,5		не является определяющей
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км в интервале 1525-1575 нм	≤ 18		не является определяющей
Коэф.затухания, дБ/км в интервале 1310-1625 нм	0,4		-
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1310 нм	-		0,5
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1383 км	0,4		-
Коэф.затухания, дБ/км  на длине волны 1550 нм	0.3
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1625 нм	-		0,4
Коэф.поляризационной модо-вой дисперсии (PMD), пс/ѵкм	0,2		не является определяющей

Рекомендации ITU-T G 651.1 - многомодовое оптическое волокно типа 50/125 мкм  Выписка взята из редакции 2007 года.

Характеристики	G.651.1
Типоразмер оптоволокна, мкм	50/125
Потери на макроизгибе,дБ на длине волны 850 нм	1,0
Потери на макроизгибе,дБ на длине волны 1300 нм	1,0
Коэф,хроматической дисперсии, пс/нм*км  в интервале 1295-1310 нм	≤  0,105
Коэф.затухания, дБ/км  на длине волны 850 нм	3,5
Коэф.затухания, дБ/км на длине волны 1300 нм	1,0

 

Коэффициент хроматической дисперсии ОВ G.653

6. Классификация одномодовых ОВ согласно рекомендациям МСЭ-Т.

Коэффициент хроматической дисперсии ОВ G.655 А-E.

7. Классификация одномодовых ОВ согласно рекомендациям МСЭ-Т.

Коэффициент хроматической дисперсии ОВ G.656.

8. Классификация одномодовых ОВ согласно рекомендациям МСЭ-Т. Оптические волокна c пониженной чувствительностью к изгибам рек. G.657. Особенности конструкции и параметров.

9. Характеристики оптических волокон: поляризационная модовая дисперсия (ПМД), причины возникновения, ее характер.

По мере увеличения скорости передачи на волоконно-оптических линиях передачи (ВОЛП) и внедрения технологии компенсации хроматической дисперсии одним из основных ограничивающих факторов становится явление поляризационной модовой дисперсии (ПМД).

ПМД является следствием явления двулучепреломления, которое заключается в поляризационной зависимости показателя преломления. В общем случае, основную моду оптического поля, распространяющегося в ОВ, можно представить в виде суперпозиции двух ортогонально-поляризованных мод. В идеальном изотропном волокне данные моды являются вырожденными и имеют одинаковые постоянные распространения. В реальных волокнах, вследствие воздействия различных факторов, вырождение снимается и даже в одномодовом волокне существуют две ортогональные линейно-поляризованные моды LP₀₁, отличающиеся групповыми скоростями распространения.

Источники двулучепреломления в оптическом волокне можно разделить на два класса:

• внутренние: эллиптичность сердцевины, эксцентриситет и внутренние механические напряжения;

внешние: давление, изгиб и кручение.

Рис. 3.34. Причины возникновения ПМД в волокне

а) эллиптичность, б) эксцентриситет, в) внутренние механические напряджения; г) давление; д) изгиб; e) кручение

Вследствие разности параметров распространеняи в итоге возникает дифференциальная групповая задержка (ДГЗ)  между поляризационными модами, что на приемной стороне приводит к уширению оптического импульса.

Рис. 3.35. Дифференциальная групповая задержка

Поляризационной модовой дисперсией называют среднеквадратичное значение разности групповых задержек

В отличие от хроматической дисперсии ПМД является случайной величиной. В реальном волокне моды произвольно обмениваются энергией друг с другом на протяжении всей длины. Связь мод возникает как за счет изменений характеристик волокна вдоль его длины, так и за счет случайных внешних воздействий: температурных, механических - поперечное сжатие, изгиб и кручение. Поэтому ПМД и является случайной величиной, зависящей от времени, температуры и длины волны. Ее значение увеличивается пропорционально квадратному корню из длины волокна. Считается, что поляризационная модовая дисперсия подчиняется закону распределения Максвелла.

Поляризационную модовую дисперсию ОВ со случайной связью мод принято характеризовать ее средним значением с размерностью пс/км, которое нормируют и приводят в технических характеристиках, обозначая как DPMD.

Тогда, ПМД накопленную на ВОЛП можно определить по формуле

где L – длина линии.

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т производитель волоконно-оптического кабеля предоставляет значение коэффициента ПМД волоконно-оптической линии - PMD_Q, которое служит статистической верхней границей для коэффициента ПМД участка, состоящего из М последовательно соединенных строительных длин. Верхняя граница определяется на основе некой малой вероятности Q того, что результирующий коэффициент ПМД полученного участка превысит PMD_Q.

Для современных волокон при М = 20 и Q = 0.01% величина PMD_Q не должна превышать 0.20 пс/км.