Según las recomendaciones de ITU-T, la fibra de comunicación se divide en: G.651, G.652,G.653,G654,G655,G656, G.657. En este blog presentaremos las principales características y principios de aplicación. de cada fibra, así como la ciencia detrás de la transmisión de comunicación óptica.
Fibra Óptica G.651
G.651 es fibra multimodo, mientras que G.652 a G.657 son fibras monomodo. La fibra óptica se compone principalmente de tres partes: núcleo, revestimiento y capa de revestimiento. El núcleo de fibra es la parte central que transmite señales ópticas. El revestimiento rodea el núcleo de la fibra para limitar la pérdida de luz y proporcionar una superficie reflectante, mientras que el revestimiento protege la fibra del vapor de agua y daños mecánicos.
El diámetro de la capa de revestimiento suele ser de 125 μm y el diámetro de la capa de revestimiento (después de la coloración) es generalmente de 250 μm. Sin embargo, el diámetro del núcleo de la fibra no es un valor fijo, porque el diámetro diferente del núcleo de la fibra conduce directamente a un gran cambio en el rendimiento de transmisión de la fibra.
Figura 1.Diagrama estructural de la fibra
El diámetro del núcleo de la fibra multimodo es generalmente de 50 μm ~ 100 μm, y cuando el diámetro del núcleo se vuelve pequeño, el rendimiento de transmisión de la fibra mejora significativamente. A diferencia de la fibra monomodo que solo puede transmitir luz en un modo, la fibra multimodo puede admitir la transmisión de múltiples modos de onda guiada transversal. Cuando el diámetro del núcleo de fibra se vuelve más pequeño, los modos de transmisión de señales ópticas también serán menores y la interferencia entre cada modo de transmisión será menor.
Figura 2. Modos de transmisión de fibra multimodo y monomodo
Fibra Óptica G.652
La fibra G.652 es la fibra más utilizada. En la actualidad, además del cable de fibra hasta el hogar (FTTH), el área metropolitana y de larga distancia utiliza casi toda la fibra G.652. Según la distribución de energía luminosa, la señal óptica en la fibra monomodo no solo se transmite en el núcleo, sino también en el revestimiento. Para describir el grado de concentración de energía luminosa en una fibra monomodo, la distancia máxima entre dos puntos de la fibra se define como el diámetro del campo modal, que es el punto donde la intensidad de la luz se reduce a 1/(e^ 2) de la intensidad luminosa máxima en el eje.
Uno de los factores más importantes que afectan la distancia de transmisión de la fibra es la atenuación de la fibra, y el coeficiente de atenuación de la fibra depende de la longitud de onda. El coeficiente de desvanecimiento de la fibra monomodo convencional se muestra en la FIG. 5. En la figura se puede ver que la atenuación de la fibra es pequeña en 1310 nm y 1550 nm, y 1310 nm y 1550 nm se han convertido en las dos ventanas de longitud de onda más utilizadas para fibra monomodo.
Figura 3. Pérdida de transmisión
Fibra Óptica G.653
Una vez que la velocidad del sistema de comunicación óptica aumenta aún más, la transmisión de la señal comienza a verse afectada por la dispersión de la fibra. La dispersión se refiere al fenómeno de distorsión de la señal (ampliación del pulso) cuando diferentes componentes de frecuencia o diferentes componentes de modo de una señal (pulso) se propagan a diferentes velocidades y alcanzan una cierta distancia.
Figura 4.Diagrama de dispersión
La dispersión de la fibra varía con la longitud de onda y el coeficiente de atenuación de la fibra monomodo es el más pequeño a 1550nm, pero el coeficiente de dispersión es mayor en esta longitud de onda. Entonces, la gente ha desarrollado una fibra monomodo con un coeficiente de dispersión de 0 a 1550 nm, y esta fibra aparentemente perfecta es G.653.
Fibra Óptica G.654
La fibra óptica G.654 se utiliza principalmente en sistemas de comunicación por cable submarino. Para satisfacer las necesidades de larga distancia y gran capacidad de comunicación por cable submarino, la fibra óptica G.654 se mejora en dos aspectos. (1) Reducir la pérdida de fibra óptica; Desde 0.22dB/km de G.652 hasta 0.19dB/km (valor estándar). (2) aumentar el diámetro del campo modal de la fibra; Cuanto mayor sea el diámetro del campo modal de la fibra, menor será la densidad de energía a través de la sección transversal de la fibra, para mejorar el efecto no lineal de la fibra y mejorar la relación señal-ruido del sistema de comunicación de fibra.
Fibra Óptica G.655
La fibra G.653 tiene dispersión cero a una longitud de onda de 1550 nm y no utiliza el sistema WDM. Por lo tanto, se ha desarrollado una fibra con una dispersión pequeña pero distinta de cero a una longitud de onda de 1550 nm, que es la fibra G.655. La fibra G.655 tiene la atenuación más pequeña y la dispersión más pequeña, alrededor de 1550 nm, que se pueden utilizar en sistemas WDM. Por lo tanto, la fibra G.655 ha sido la primera opción para líneas troncales de larga distancia durante mucho tiempo. Sin embargo, con la madurez de la tecnología de compensación de dispersión, la fibra G.655 se reemplaza gradualmente por la fibra G.652, la razón principal es la gran diferencia en el precio de la fibra.
Fibra Óptica G.657
La fibra G.657 es la fibra más utilizada excepto la G.652. Es un tipo de fibra insensible a la flexión, que se utiliza principalmente para cableado de fibra interior. La fibra G.657 se utiliza en cables FTTH que son más delgados que las líneas telefónicas.
Figura 5.Diagrama de dispersión