Что такое модовость в оптоволокне? Одномодовые и многомодовые оптические кабели

Оптоволоконные кабели применяются для построения одноимённой связи. Люди давно научились использовать такую связь в различных областях своей деятельности: вычислительные системы, структуры, где обеспечивается связь на значительном протяжении и многих других.

В настоящее время это очень популярный способ, с помощью которого обеспечиваются качественные коммуникационные услуги.

Из чего состоит оптический кабель

Структура оптического волокна состоит из светопрозрачного материала, представленного нитями с небольшим круглым сечением. Его функционал сильно напоминает действие волновода, по которому передаются фотоны с использованием видимого или инфракрасного диапазона.

Любая подобная конструкция включает два основных элемента: сердечник и рубашку (оболочку). Единая структура одной или нескольких этих нитей – это ВОК (волоконно-оптический кабель).

Классификация изделий

Структура и функциональная нагрузка определяют группы ВК:

одномодовое оптоволокно;
многомодовая конструкция;
продукция, имеющая градиентный параметр с которым преломляется световой луч;
оптическое волокно со ступенчатым профилем, распределяющим значения преломления.

Данное волокно изготавливается с использованием кварцевого стекла. Если потребуются действия в инфракрасном спектре, то используется стекло другого вида.

Сегодня используются оптические кабели двух типов:

многомодовые https://lan-art.ru/mnogomodovyj-opticheskij-kabel/ ;
одномодовые.

Их различают характеристики и диаметры сердечников.

Что называется «модой оптических волокон»

Под таким понятием подразумеваются простейшие компоненты, обособленные лучи, входящие в состав света и распространяющиеся по нитям.
Условное подразделение мод состоит в комплекте, в котором присутствуют неискажённые направления, способствующие образованию конуса. Для изображения мод на чертежах чаще всего в поперечнике используют потоки, которые распространяются в нитях под углами к оптическим осям. Тот луч, у которого наблюдается геометричное совпадение со стержнями волокон, – главная мода, а другие будут носить название боковых.

В соответствии с размером сердечника оптовой нити и степенью рефракции материала средней части и покрытия в нитях распределяются некоторое количество световых мод или всего-навсего одна.

Многомодовые волокна

Диаметр такого волокна достигает 62,5 микрон. Это кабели с большой площадью приёма, что обеспечивает одновременное движение нескольких лучей. Здесь лучи вводятся с разными углами из-за чего они больше рассеиваются, так как происходит их отражение от поверхностей оболочек. Вследствие этого наблюдается снижение скорости передачи и качества сигнала. Это объясняет их применение в локальной сети между сооружениями, расположенными в непосредственной близости друг от друга.

Для таких волокон предусмотрено использование в следующих сферах деятельности:

в СКС магистрали во внутренних частях зданий, на расстоянии на более 300 метров. Или между строениями на расстоянии не больше 300-550 м;
в горизонтальной СКС и в системе FTTD (fiber-to-the-desk), где происходит установка рабочих станций с использованием многомодовых оптических сетевых карт;
как дополнение к одномодовым волокнам в центре, в котором обрабатывается информация;
везде, где есть возможность применения многомодовых кабелей.

Оптоволоконные кабели обеспечивают качественные городские, региональные и федеральные сети связи. Так как они надёжные и имеют высокую пропускную способность.

Оптическое волокно также используется для кабельного телевидения, удалённого видеонаблюдения, видеоконференций и видеотрансляций, телеметрии и остальных информационных систем. В дальнейшем с помощью оптоволоконных сетей, планируется преобразовывать речевые сигналы в оптические.

Особенности одномодовых волокон

В одномодовых волокнах диаметры сердечников не больше 8 микрон. С помощью таких кабелей ведётся трансляция на больших расстояниях. Это связано с тем, что здесь наблюдается наличие межмодовой дисперсии очень близкой к нулю. В таком волокне созданы условия для перемещения только одного луча, в результате чего отсутствуют помехи.

Область применения одномодовых кабелей:

для морской и трансокеанской кабельной коммуникации;
наземной магистральной трассы, обеспечивающей отдалённое сообщение;
провайдерской и городской линий, в обособленном оптическом канале с существенной протяжённостью, в кабельных коммуникациях диспетчера сотовой связи;
кабельного телевещания с широкополосной трансляцией OS2;
СКС-проводников, протяжённость которых больше 550 метров (чаще всего от здания к зданию).