1. Fibra multimodo

Quando o tamanho geométrico da fibra óptica (principalmente o diâmetro do núcleo d1) for muito maior que o comprimento de onda da onda de luz (cerca de 1 µm), haverá dezenas ou mesmo centenas de modos de propagação na fibra óptica. Diferentes modos de propagação têm diferentes velocidades e fases de propagação, resultando em atrasos de tempo e alargamento dos pulsos de luz após transmissão de longa distância. Este fenômeno é chamado de dispersão modal da fibra óptica (também chamada de dispersão intermodo). A dispersão de modo estreitará a largura de banda da fibra óptica multimodo e reduzirá sua capacidade de transmissão. Portanto, a fibra óptica multimodo só é adequada para comunicações de fibra óptica com menor capacidade. A distribuição do índice de refração da fibra óptica multimodo é principalmente uma distribuição parabólica, ou seja, distribuição do índice de refração gradiente. Seu diâmetro central é de cerca de 50 µm.

2. Fibra monomodo

Quando o tamanho geométrico da fibra óptica (principalmente o diâmetro do núcleo) pode estar próximo do comprimento de onda da luz, como o diâmetro do núcleo d1 está na faixa de 5 a 10 µm, a fibra óptica permite apenas que um modo (modo fundamental HE11) se propague nela, e todos os outros modos de ordem superior são cortados. Essa fibra óptica é chamada de fibra óptica monomodo. Por ter apenas um modo de propagação, evita o problema de dispersão de modo, de modo que a fibra óptica monomodo tem uma largura de banda extremamente ampla e é particularmente adequada para comunicação de fibra óptica de grande capacidade. Portanto, para conseguir a transmissão monomodo, os parâmetros da fibra óptica devem atender a certas condições. É calculado pela fórmula que para fibra óptica com NA = 0,12, quando a transmissão monomodo é alcançada acima de λ = 1,3 µm, o raio do núcleo da fibra óptica deve ser ≤4,2 µm, ou seja, seu diâmetro do núcleo d1≤8,4 µm.

3. Quais são as vantagens do uso de fibra óptica?

1) A largura de banda da fibra óptica é muito ampla, teoricamente até 30T.

2) O comprimento do suporte sem relé pode atingir dezenas a centenas de quilômetros, enquanto o fio de cobre tem apenas algumas centenas de metros.

3) Não é afetado por campos eletromagnéticos e radiação eletromagnética.

4) É leve e pequeno em tamanho.

5) A comunicação por fibra óptica não é eletrificada, por isso é segura para uso e pode ser usada em locais inflamáveis ​​e explosivos.

6) A faixa de temperatura do ambiente operacional é ampla.

7) Tem uma longa vida útil.

4. Como escolher o cabo óptico?

Além do número de núcleos de fibra óptica e do tipo de fibra óptica, a estrutura e a bainha externa do cabo óptico também devem ser selecionadas de acordo com o ambiente de uso do cabo óptico.

1) Quando enterrado diretamente, o cabo óptico blindado de tubo solto deve ser selecionado para cabo óptico externo. Quando suspenso, pode ser selecionado um cabo óptico de tubo solto com revestimento externo de PE preto com duas ou mais nervuras de reforço.

2) Ao selecionar cabos ópticos para uso em edifícios, devem ser selecionados cabos ópticos de tubo apertado e deve-se prestar atenção às suas propriedades retardadoras de chama, tóxicas e de fumaça. Geralmente, tipos retardadores de chama, mas contendo fumaça (Plenum) ou tipos inflamáveis ​​e não tóxicos (LSZH) podem ser selecionados em tubulações ou ventilação forçada, e tipos retardadores de chama, não tóxicos e sem fumaça (Riser) devem ser selecionados em ambientes expostos.

3) Ao colocar cabos verticalmente ou horizontalmente em um edifício, podem ser selecionados cabos ópticos de tubo apertado, cabos ópticos de distribuição ou cabos ópticos de ramificação comumente usados ​​em edifícios.

4) Selecione cabos ópticos monomodo e multimodo de acordo com as aplicações de rede e os parâmetros de aplicação do cabo óptico. Geralmente, os cabos ópticos multimodo são usados ​​para aplicações internas e de curta distância, enquanto os cabos ópticos monomodo são usados ​​para aplicações externas e de longa distância.

5. Na conexão de fibra óptica, como escolher diferentes aplicações de conexão fixa e conexão ativa?

A conexão ativa da fibra óptica é realizada através do conector de fibra óptica. Um ponto de conexão ativo no link óptico é uma interface de segmentação clara. Na escolha da conexão ativa e da conexão fixa, as vantagens da conexão fixa são o baixo custo e a pequena perda óptica, mas pouca flexibilidade, enquanto a conexão ativa é o oposto. Ao projetar a rede, é necessário escolher com flexibilidade a utilização de conexões ativas e fixas de acordo com a situação de todo o enlace para garantir flexibilidade e estabilidade, de modo a aproveitar ao máximo suas respectivas vantagens. A interface de conexão ativa é uma interface importante para teste, manutenção e mudança. A conexão ativa é relativamente mais fácil de encontrar o ponto de falha no link do que a conexão fixa, o que aumenta a conveniência de substituir componentes defeituosos, melhorando assim a manutenção do sistema e reduzindo os custos de manutenção.

6. A fibra está cada vez mais próxima dos terminais dos usuários. Qual é o significado da “fibra para o desktop” e a quais fatores devemos prestar atenção ao projetar o sistema?

“Fiber to the desktop” é complementar e indispensável aos cabos de cobre na aplicação de subsistemas horizontais. A fibra tem suas próprias vantagens exclusivas, como longa distância de transmissão, transmissão estável, sem influência de interferência eletromagnética, suporte de alta largura de banda e sem vazamento eletromagnético. Estas características fazem com que a fibra desempenhe um papel insubstituível para cabos de cobre em alguns ambientes específicos:

1) Quando a distância de transmissão do ponto de informação for superior a 100m, caso opte pela utilização de cabos de cobre. Devem ser adicionados repetidores ou equipamentos de rede e salas de corrente fraca, aumentando assim os custos e possíveis falhas. O uso de fibra pode facilmente resolver este problema.

2) Em ambientes de trabalho específicos (como fábricas, hospitais, salas de ar condicionado, salas de energia, etc.), existe um grande número de fontes de interferência eletromagnética. A fibra pode estar livre de interferência eletromagnética e operar de forma estável nesses ambientes.

3) Não há vazamento eletromagnético na fibra óptica e é muito difícil detectar o sinal transmitido na fibra óptica. É uma boa escolha em locais com altos requisitos de confidencialidade (como militares, P&D, auditoria, governo e outras indústrias).

4) Para ambientes com requisitos de alta largura de banda, chegando a mais de 1G, a fibra óptica é uma boa escolha.

A aplicação da fibra óptica está gradualmente se estendendo do backbone ou da sala de informática aos usuários desktop e residenciais, o que significa que cada vez mais usuários que não entendem as características da fibra óptica estão começando a entrar em contato com os sistemas de fibra óptica. Portanto, ao projetar sistemas de link de fibra óptica e selecionar produtos, deve-se levar em consideração os requisitos de aplicação atuais e futuros do sistema, usando sistemas e produtos compatíveis, facilitando a manutenção e o gerenciamento tanto quanto possível e adaptando-se às condições reais no local em constante mudança e aos requisitos de instalação do usuário.

5) Os conectores de fibra óptica podem ser terminados diretamente em fibras ópticas de 250 µm?

Não. Os cabos ópticos de tubo solto contêm fibras ópticas nuas com diâmetro externo de 250 µm, que são muito pequenas e frágeis. Eles não conseguem fixar as fibras ópticas, não são fortes o suficiente para suportar o peso dos conectores de fibra óptica e são muito inseguros. Para terminar o conector diretamente no cabo óptico, pelo menos uma camada de tubo estanque de 900 µm deve ser usada para envolver a fibra óptica de 250 µm externamente para fornecer proteção para a fibra óptica e suporte para o conector.

6) Os conectores FC podem ser conectados diretamente aos conectores SC?

Sim, esta é apenas uma maneira diferente de conectar dois tipos diferentes de conectores.

Se precisar conectá-los, você deve escolher um adaptador de transferência misto. Usando o adaptador FC/SC, você pode conectar o conector FC e o conector SC em ambas as extremidades, respectivamente. Este método requer que os conectores sejam polidos. Se você precisar conectar um conector angular (APC), deverá usar o segundo método para evitar danos.

O segundo método é usar um jumper híbrido e dois adaptadores de conexão. Um jumper híbrido significa que diferentes tipos de conectores de fibra óptica são usados ​​em ambas as extremidades. Esses conectores serão conectados onde você precisar conectar, para que você possa usar um adaptador universal no patch panel para conectar ao sistema, mas aumentará a quantidade de pares de conectores no orçamento de atenuação do sistema.

7) A conexão fixa de fibra óptica inclui emenda mecânica de fibra óptica e emenda de fusão a quente. Quais são os princípios de seleção da emenda mecânica de fibra óptica e da emenda por fusão a quente?

A emenda mecânica de fibra óptica é comumente conhecida como emenda a frio de fibra óptica. Refere-se ao método de emenda de fibra óptica que não requer um splicer de fusão a quente, mas usa ferramentas de emenda simples e tecnologia de conexão mecânica para obter conexão permanente de fibras ópticas de núcleo único ou multinúcleo. Em geral, ao emendar fibras ópticas com um pequeno número de núcleos e locais dispersos, é aconselhável usar a emenda mecânica em vez da emenda por fusão a quente.

No início, a tecnologia de emenda mecânica de fibra óptica era frequentemente usada em práticas de engenharia, como reparo de linhas e aplicações de pequena escala em ocasiões especiais. Nos últimos anos, com a implantação em larga escala de fibra para desktop e fibra para casa (FTTH), as pessoas perceberam a importância da emenda mecânica de fibra óptica como um meio importante de emenda de fibra óptica.

Para aplicações de fibra para desktop e fibra para casa com grande número de usuários e locais dispersos, quando a escala de usuários atinge um certo nível, a complexidade da construção e o pessoal da construção e as máquinas de emenda por fusão não conseguem atender aos requisitos de tempo para os usuários abrirem serviços. A emenda mecânica de fibra fornece a solução de emenda de fibra mais econômica para implantação de fibra em larga escala devido à sua operação simples, ciclo curto de treinamento de pessoal e pequeno investimento em equipamentos. Por exemplo, em corredores altos, espaços estreitos, iluminação insuficiente e fonte de alimentação inconveniente no local, a emenda mecânica de fibra fornece um método de emenda de fibra conveniente, prático, rápido e de alto desempenho para o pessoal de projeto, construção e manutenção.

8) No sistema fibra-para-casa, quais são as diferenças entre os requisitos para a caixa de junção de cabo óptico e a caixa de junção de cabo óptico utilizada nas linhas externas das operadoras de telecomunicações?

Primeiramente, no sistema fibra-para-casa, é necessário reservar a instalação e terminação do divisor na caixa de junção, e acomodar e proteger os jumpers que entram e saem do divisor de acordo com as necessidades reais. Porque a situação real é que o divisor pode estar localizado em instalações como a caixa de junção do cabo óptico, a caixa de junção do cabo óptico, a caixa de distribuição e o ODF, e o cabo óptico é terminado e distribuído neles.

Em segundo lugar, para áreas residenciais, a caixa de junção do cabo óptico é mais frequentemente instalada na forma de enterrada, portanto, o desempenho enterrado da caixa de junção do cabo óptico deve ser maior.

Além disso, no projeto de fibra para casa, pode ser necessário considerar a entrada e saída de um grande número de cabos ópticos de núcleo pequeno.

O diâmetro do núcleo da fibra óptica multimodo é de 50 ~ 62,5 μm, o diâmetro externo do revestimento é de 125 μm e o diâmetro do núcleo da fibra óptica monomodo é de 8,3 μm e o diâmetro externo do revestimento é de 125 μm. Os comprimentos de onda de trabalho da fibra óptica incluem comprimento de onda curto 0,85μm, comprimento de onda longo 1,31μm e 1,55μm. A perda da fibra óptica geralmente diminui com o aumento do comprimento de onda. A perda de 0,85μm é de 2,5dB/km, a perda de 1,31μm é de 0,35dB/km e a perda de 1,55μm é de 0,20dB/km, que é a menor perda de fibra óptica. A perda de comprimentos de onda acima de 1,65μm tende a aumentar. Devido à absorção de OHˉ, existem picos de perda na faixa de 0,90~1,30μm e 1,34~1,52μm, e essas duas faixas não foram totalmente utilizadas. Desde a década de 1980, tem havido uma tendência de usar mais fibras ópticas monomodo, e o comprimento de onda longo de 1,31 μm foi usado primeiro.

Fibra Multimodo

Fibra Multimodo: O núcleo de vidro central é mais espesso (50 ou 62,5 μm) e pode transmitir vários modos de luz. Porém, sua dispersão intermodo é grande, o que limita a frequência de transmissão do sinal digital, e se torna mais grave com o aumento da distância. Por exemplo, uma fibra óptica de 600MB/KM tem apenas uma largura de banda de 300MB a 2KM. Portanto, a distância de transmissão da fibra óptica multimodo é relativamente curta, geralmente apenas alguns quilômetros.

Fibra monomodo

Fibra monomodo: O núcleo de vidro central é muito fino (o diâmetro do núcleo é geralmente 9 ou 10μm) e só pode transmitir um modo de luz. Portanto, sua dispersão entre modos é muito pequena, o que é adequado para comunicação de longa distância, mas ainda há dispersão de material e dispersão de guia de ondas. Desta forma, a fibra monomodo possui requisitos mais elevados para a largura espectral e estabilidade da fonte de luz, ou seja, a largura espectral deve ser estreita e a estabilidade deve ser boa. Mais tarde, descobriu-se que em um comprimento de onda de 1,31μm, a dispersão do material e a dispersão do guia de ondas da fibra monomodo são positivas e negativas, e os tamanhos são exatamente iguais. Isso significa que em um comprimento de onda de 1,31 μm, a dispersão total da fibra monomodo é zero. Pelas características de perda da fibra óptica, 1,31 μm é exatamente uma janela de baixa perda para fibra óptica. Desta forma, a região de comprimento de onda de 1,31 μm tornou-se uma janela de trabalho ideal para comunicação por fibra óptica e também é a principal banda de trabalho de sistemas práticos de comunicação por fibra óptica. Os principais parâmetros da fibra monomodo convencional de 1,31μm são determinados pela União Internacional de Telecomunicações ITU-T na recomendação G652, portanto esta fibra também é chamada de fibra G652.

7. Qual é a diferença entre transceptores de fibra óptica multimodo e transceptores de fibra óptica monomodo?

Preço: Multimodo é barato, modo único é caro

Distância: Multimodo é inferior a 2 km, modo único pode transmitir cerca de 100 km

Comprimento de onda: Multimodo 850/1310NM, modo único 1310/1550NM, outros são semelhantes

Os transceptores multimodo recebem vários modos de transmissão e têm uma distância de transmissão mais curta.

Os transceptores monomodo recebem apenas um modo único. A distância de transmissão é maior.

Quanto a qual deles é mais amplamente utilizado, é difícil dizer. Embora o multimodo esteja sendo eliminado, ele ainda é amplamente utilizado no monitoramento e na transmissão de curta distância devido ao seu preço mais baixo. Eu pessoalmente recomendo o modo único.

Os cabos monomodo possuem dois núcleos, um para recepção e outro para transmissão; também existem cabos bidirecionais de fibra única que usam um núcleo e usam tecnologia WDM para obter transmissão bidirecional no mesmo núcleo. Atualmente, a maioria dos cabos no mercado utiliza fibra única monomodo.

Os cabos multimodo têm dois núcleos, não um núcleo, porque os cabos ópticos multimodo não podem executar WDM.

Fonte: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd