850 нм что это
Перейти к содержимому

850 нм что это

  • автор:

Километрическое (погонное) затухание оптического кабеля – понятие, значение, измерение

Километрическое, или погонное затухание оптического кабеля (затухание в оптическом волокне на километр) — это величина затухания мощности оптического сигнала на 1 километре оптического волокна.

Затухание в оптическом волокне на километр измеряется в дБ/км (децибел / километр). Оно имеет различные значения в зависимости от длины волны, на которой измеряется: 850 нм, 1300 нм, 1310 нм, 1490 нм, 1550 нм, 1625 нм.

Типичные значения километрического затухания (нормы затухания) на различных длинах волн.

Длина волны Нормы затухания в оптическом кабеле
850 нм 3 дБ/км
1300 нм 0,75 дБ/км
1310 нм 0.33 дБ/км
1380 нм 0.50 дБ/км
1490 нм 0.24 дБ/км
1550 нм 0.22 дБ/км
1625 нм 0.23 дБ/км

Указанные в таблице значения могут отличаться в небольших пределах. Так, для сигнала, передающегося на длине волны 1550 нм нормальным считается километрическое затухание в пределах 0,18 – 0,23 дБ/км, а для сигнала на длине волны 1310 нм – допустимым будет затухание 0,32 – 0,36 дб/км.

Кроме того, километрическое затухание кабеля находящегося длительное время в эксплуатации зачастую будет больше аналогичного значения нового кабеля в катушке. К этому приводит совокупность причин: попадание воды в муфты и кабель, превышение допустимых радиусов изгиба кабеля и волокон в сплайс кассете и т д.

Измерить значение километрического затухания можно при помощи оптического рефлектометра. Для этого нужно выставить маркеры по краям ровного участка (между соседними событиями). Многие рефлектометры автоматически рассчитывают километрическое (погонное значение). Если такой возможности нет, то необходимо вручную определить расстояние между маркерами и потери в волокне между маркерами. После этого найти погонное значение по формуле:

А километрическое – километрическое затухание

Аab – потери на участке волокна, выделенном маркерами

Lab – протяженность участка волокна, выделенного маркерами

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

  • Механизмы возникновения потерь и отражений сигнала в оптическом волокне
  • Окно прозрачности оптического волокна
  • Производство оптических волокон. Основные этапы технологического процесса.
  • Типы полировки оптических коннекторов (UPC и APC)
  • Перевод дБм в дБ (dBm в dB), взаимозависимость между мощностью и затуханием
  • Оптический бюджет ВОЛС. Понятие, расчет, практическое применение.

Окно прозрачности оптического волокна

Окно прозрачности оптического волокна – это длина волны, распространяясь на которой сигнал затухает меньше чем на других длинах волн. Для простоты понимания сути процесса, рекомендую обратить внимание на обычное оконное стекло: если оно чистое (прозрачное) то свет в него проходит легко.

На самом деле оптическое волокно имеет не одно, а несколько окон прозрачности, основные и самые используемые из них находятся на длинах волн 850 нм, 1300 нм, 1550 нм.

Окно прозрачности оптического волокна

Рисунок 1 – окна прозрачности ступенчатого оптического волокна

Реже используются волокна с четвертым (1580 нм) и пятым (1400 нм) окнами прозрачности. А для построения систем волнового уплотнения на магистральных ВОЛС все чаще используются волокна имеющие хорошую прозрачность во всём ближнем инфракрасном диапазоне.

Рисунок 2 – спектральные диапазоны оптического волокна

На сегодня утверждены следующие спектральные диапазоны в интервале 1260…1675 нм

Диапазон, нм

Говоря про длины волн и окна прозрачности сам собой напрашивается вопрос: – где вообще находятся эти длины волн, как это представить визуально? Для начала обозначим, что длина волны – это величина обратная к частоте. λ = 1/F. Единица измерения длины волны – нм (нано метр), что равно 10 −9 метра. Весь частотный диапазон можно разделить на: спектр низких частот (телефонные аппараты), высоких частот (радио, телевидение), микроволновый диапазон (микроволновые печи, мобильные телефоны, WiFi), оптический диапазон, спектр рентгеновского излучения.

Окно прозрачности оптического волокна - распределение частотного диапазона

Рисунок 3 – распределение частотного диапазона

Рассмотрим оптический диапазон более детально. Он разделяется на ультрафиолетовый, видимый и инфра красный. Известно, что белый солнечный свет при помощи дифракционной решетки легко разделяется на 7 цветов. Тепло же, которое мы ощущаем находясь под солнцем – это поток излучения в инфра красном диапазоне, называемый еще “тепловым”. Все рабочие длины волн, на которых осуществляется передача информации в оптическом волокне, находятся как раз в инфра красном диапазоне. Такое излучение не безопасно для человека, поэтому при работе с оборудованием ВОЛС требуется тщательное соблюдение правил техники безопасности.

Рисунок 4 – распределение длин волн оптического диапазона

Видео обзор спектров излучения “ Пределы света. Что такое свет и цвет? ”

Видео запись вебинара “Теоретические основы передачи информации в ВОЛС”

Чтобы задать вопрос докладчику вебинара отправьте письмо на адрес: info@fibertop.ru

Стенограмма вебинара «Механизмы возникновения потерь и отражений сигнала в оптическом волокне»

Может быть, вы помните из курса школы или института, что оптическое волокно или частицы оптического волокна иногда проявляют свои свойства как частица, а иногда как волна. Это так называемый корпускулярно-волновой дуализм. Как волна, свет проявляет себя. Собственно, как и все другие электромагнитные волны, они состоят из электрической магнитной составляющей, которая имеет все те же параметры: частота, период. Электрическая магнитная составляющая находится в ортогональных проекциях относительно друг друга. Рассмотрение в таком виде достаточно сложно, поэтому далее мы будем использовать представление частицы света фотона как частицы. Это не повлияет на наше понимание, но зато облегчит существенно.

Начнём с того, в каком же диапазоне частот передаётся информация в оптическом волокне. Если рассмотреть, в общем, все частоты, то

  1. Низкочастотный спектр, в котором работают обычные телефонные аппараты 0,3-3,4 кГц.
  2. Высокочастотный спектр: телевидение, радио.
  3. Микроволновый диапазон: микроволновые печи, мобильные телефоны, Wi-Fi тоже в этом диапазоне работает.
  4. Оптический диапазон
  5. Спектр рентгеновского излучения.

Рассмотрим более подробно оптический диапазон. Он включает ультрафиолет, видимые длины волн (видимые цвета) и инфракрасный диапазон. Хочу привести небольшой пример. Вспомните, как летом на солнце мы чувствуем такие эффекты: во-первых, нам тепло, во-вторых, мы загораем. Ну и светло.

  1. Светло нам потому, что если все видимые цвета смешать, то получается белый свет, от которых нам и светло.
  2. Загораем из-за действия на нас ультрафиолетового света
  3. Тепло нам от воздействия света в инфракрасном сдиапазоне.

Поэтому я хочу, чтобы вы запомнили: инфракрасный свет или все длины волн, которые находятся в инфракрасном диапазоне, очень тёплые.

Поэтому если посмотреть в источник света, то это лазерный поток попадает на сетчатку глаза и может пережечь её. Очень жаркий такой поток. Поэтому не рекомендую и по технике безопасности всегда объясняю, что смотреть в источник нельзя и направлять его нельзя на отражающие предметы, на зеркало, металлические, глянцевые поверхности, чтобы оно не отразилось и не попало никому в глаза.

Чем же отличается одномодовое волокно от многомодового?

  • Диаметр сердцевины. Одномодовое волокно имеет диаметр сердцевины — 9 мкм чаще всего, но иногда пишут 8 мкм, вообще 9 ± 2 мкм. У многомодового волокна диаметр сердцевины равен 50 мкм (новый стандарт) и 62,5 мкм (старый стандарт). Сейчас используются и те, и те, но 62,5 мкм как-то медленно уходит. Оболочка, что у одномодового, что и у многомодового волокна одинакового диаметра – 125 мкм.
  • Рабочие длины волн, которые чаще всего используются. В одномодовом волокне: 1310-1550 нм, у многомодового: 850-1300 нм. Хотя если говорить про одномодовое волокно, которое используется, например, в пассивных оптических сетях, то там используют и другие длины волн – например, 1490 нм или 1625 нм.
  • Тип источника: в одномодовом волокне используется лазер, на следующем слайде поймём почему, в многомодовом используется светодиод.
  • Затухание в одномодовом волокне составляет 0,2-0,5 дБ/км, у одномодового – 1-3 дБ/км.
  • Область применения: в телекоммуникациях в основном используется одномодовое волокно, а многомодовое чаще всего используется в локальных сетях, центрах обработки данных и т. д., в тех сетях, которые имеют небольшую протяжённость.

Здесь хочу немножко разобрать понятие моды оптического волокна. Наверняка вы слышали фразы «Одномодовое волокно», «Многомодовое волокно». Что же такое мода? Если говорить простыми словами, то мода оптического волокна – это путь распространения одного из сигналов. Многомодовое волокно имеет диаметр сердцевины, как мы ранее говорили, 50 мкм или 62,5 мкм. Сердцевина одномодового – 8 мкм. Намного уже. Если светить светодиодом и в одномодовое и многомодовое волокно, ты мы видим, что в многомодовое волокно попадает несколько лучей и каждый из них имеет свою траекторию распространения, свой путь. Так как их здесь много, то это и есть многомодовое волокно. В одномодовом сердцевина очень узкая, поэтому туда попадает только один лучик. И такое волокно называется одномодовым.

Конечно, если таким образом светить, то мощность сигнала, который передаётся в данном случае по многомодовому кабелю или волокну, намного больше, чем мощность сигнала, который передаётся по одномодовому волокну. Поэтому в качестве источника света в одномодовых системах передач используется не светодиод, как здесь указано, а лазер. Он имеет более плотный спектр передачи.

Сейчас мы видим спектральную характеристику. О мощности передачи говорит площадь участка импульса. Площади характеристик для светодиода и лазера примерно равны, отличается только их форма. Поэтому, за счёт разности диаметров сердцевин, в качестве источника света для многомодового волокна можно использовать даже светодиод. А в одномодовых ВОЛС — пользоваться только источником лазерного света.

Поэтому и применение таким образом распределилось. Многомодовые кабели связи используются, как я говорил, в локальных сетях и центрах обработки данных, в тех местах, где расстояния очень маленькие. По стандартам, где-то до 2 км, хотя можно и чуть больше. В таких случаях хоть потери и больше 1,3 дБ/км, но зато сама система стоит дешевле. Потому что лазер – устройство дорогое, а если вместо лазера использовать светодиод, то общая стоимость системы значительно удешевляется. Поэтому если говорить про передачу информации на маленьких дистанциях, то это очень выгодное предложение. Тем более что никакие виды электромагнитных помех не влияют на это волокно. Соответственно, даже вопрос возникает: передать на 10 м или использовать высоко экранированный кабель 7-й категории или использовать оптическое волокно без всяких экранов? Всё равно информация передастся в очень хорошем качестве.

Окна прозрачности – это тоже очень важный параметр. Попытаюсь объяснить его тоже простыми словами. Что такое окно прозрачности? Это длина волны, на которой происходит минимальное затухание. Если окно прозрачное, то света проходит больше. Если окно непрозрачное, грязное, то света проходит меньше. То же самое и здесь. (Окна прозрачности на диаграмме находятся на длинах волн 850 нм (I), 1300 нм (II), 1550 нм (III).

Это характеристика для обычного оконного стекла. Если говорить про многомодовый кабель, то у многомодового кабеля затухание начинает повышаться примерно здесь (с длины волны 1300 нм) и примерно таким образом (презентатор показывает курсором мышки).

В одномодовом затухание распределяется таким образом. (презентатор показывает курсором мышки).

Поэтому в одномодовом используется 1310 нм, 1550 нм и выше – до 1650 нм. У одномодового – 850-1300 нм.

Смотрите также:

  • Механизмы возникновения потерь и отражений сигнала в оптическом волокне
  • Архитектура сети доступа. Распространенные и перспективные технологии.
  • Преимущества и недостатки оптических волокон
  • Производство оптических волокон. Основные этапы технологического процесса.
  • Способы построения PON сети в коттеджном поселке
  • Какие характеристики важны и какие не важны при выборе сварочного аппарата для оптических волокон?

Характеристики волоконно-оптических кабелей

Оптические волокна бывают двух типов — многомодовые MMF (multi mode fiber) и одномодовые SMF (single mode fiber).
Многомодовое волокно различается профилем сердцевины, широко используются два стандарта — 62,5/125 и 50/125. Одномодовое волокно имеет размер 9/125.
В таблицах представлены основные характеристики оптических волокон, используемых при монтаже ВОЛС.

Характеристики многомодовых оптических волокон

Тип волокна по ISO 11801 EN 50173 Размер волокна, мкм Длина волны, нм Макс. затухание дБ/км Коэфф. широкополосности, МГц/км Макс. для 1GbE, м Макс. для 10GbE, м
OM1 62,5/125 850
1300
3,2
1,0
>200
>600
275
550
35
300
OM2 50/125 850
1300
2,7
1,0
>500
>800
550
550
82
300
OM3 50/125 850
1300
0,8
1,0
>1500
>500
900
550
300
300

Характеристики одномодовых оптических волокон

Тип волокна по ISO 11801 EN 50173 Размер волокна, мкм Длина волны, нм Макс. затухание дБ/км Дисперсия, пс/(нмхкм) PMD
OS1, OS2 9/125 1310
1550
0,39
0,25
5км
10GBaseSR/SW 10 Гбит/с 33 м 82 м 300 м не исп.
10GBaseLR/LW 10 Гбит/с не исп. не исп. не исп. 10 км
10GBaseER/EW 10 Гбит/с не исп. не исп. не исп. 40 км
10GBaseLX4 10 Гбит/с 300 м 300 м 300 м 10 км

Расшифровка технологий Ethernet:
Первая буква после Base обозначает длину волны: S (shot) — 850 нм, L (long) — 1310 нм, E (extra long) — 1550 нм. Вторая буква обозначает способ кодирования сигнала: X — стандартный 8B/10B; R — 64B/66B; W — алгоритм с использованием кадров SDH/SONET для работы в сетях WAN. Цифра соответствует числу спектральных каналов WDM, отсутствие цифры указывает на использование только одного канала.

Стандарты и рекомендации

  • G.651 Характеристики 50/125 многомодового волокна с градиентным индексом
  • G.652 Характеристики одномодового волоконно-оптического кабеля
  • G.653 Характеристики одномодового волоконно-оптического кабеля с дисперсионным смещением
  • G.654 Характеристики потерь для передачи сигнала 1550нм по одномодовому волоконно-оптическому кабелю
  • IЕС 793 Оптические волокна
  • IEC 794-1 Оптические волоконные кабели IEC
  • IEC 61350 Измерители мощности и их калибровка
  • IEC 61746 Калибровка оптических рефлектометров

В чем разница между ИК-светодиодом 850 нм и ИК-светодиодом 940 нм?

IR LED — это излучающий диод инфракрасного освещения.

iR LED

В чем разница между светодиодом и ИК-светодиодом?

Светодиод — это сокращение от «светоизлучающий диод», что означает, что диод излучает свет при прохождении электрического тока.

ИК-светодиод — это светоизлучающий диод, однако это инфракрасный свет, который не виден.

Для чего нужен ИК-светодиод?

Мы можем видеть, как эти ИК-светодиоды используются как пульты дистанционного управления, отправляя запрограммированные сигналы на телевизор.

Или на камерах видеонаблюдения в качестве ночного освещения, когда’ нет видимого света в темноте, ИК-светодиод обеспечивает

ночное видение для системы видеонаблюдения.

В чем разница между ИК-светодиодом 850 нм и ИК-светодиодом 940 нм?

Видимая длина волны составляет примерно от 400 нм (близко к пурпурному и синему) до 700 нм (близко к красному).

Выше 700 нм обычно мы можем сказать, что это’ инфракрасный или сокращенно от IR.

ИК-светодиод 850 нм больше похож на стандартную длину волны для систем видеонаблюдения, он обеспечивает хорошее освещение в темноте.

Однако, поскольку его длина волны’ все еще близка к видимому диапазону человека’ мы все еще можем заметить небольшое красное свечение, когда

глядя на ИК-светодиоды.

Светодиод 940 нм, это’ более далек от видимого диапазона человека’ по сравнению с ИК-светодиодом 850 нм, поэтому он может быть полностью невидимым для

человеческие глаза, и это’ хорошо для таких приложений, как камеры с крышками. Кроме того, это может быть хорошим выбором для дистанционного управления.

заявление. Поскольку он’ находится далеко от видимого света, он может избежать шумового сигнала при сопряжении с приемником 940nmIR.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *