Как классифицируются эти многомодовые оптоволокна? Как их различать по цвету?
OFSCN®
«OM» означает «Optical Multimode» (оптическое многомодовое волокно). Согласно стандартам Международной электротехнической комиссии (IEC) и Международной организации по стандартизации (ISO), многомодовые оптические волокна подразделяются на классы OM1, OM2, OM3, OM4 (а также новейший OM5).
Эти многомодовые волокна имеют четкие и строгие стандарты классификации по физическим характеристикам, скорости передачи, максимальному расстоянию передачи и цветовой маркировке внешней оболочки.
I. Основания для классификации многомодовых оптических волокон
Классификация многомодовых волокон по классам по существу зависит от их внутренней физической структуры и способности поддерживать источники света и полосу пропускания:
1. Диаметр сердцевины и оболочки (Core/Cladding Diameter)
- OM1: Диаметр сердцевины составляет 62.5\ \mu\text{m}, а диаметр оболочки – 125\ \mu\text{m}. Из-за более толстой сердцевины модовая дисперсия (Modal Dispersion), возникающая при отражении света внутри сердцевины, велика, что ограничивает ее полосу пропускания.
- OM2, OM3, OM4: Диаметр сердцевины у всех этих волокон составляет более узкие 50\ \mu\text{m}, а диаметр оболочки одинаков – 125\ \mu\text{m}. Меньшая сердцевина может более эффективно удерживать световой пучок, уменьшая многолучевую дисперсию световой волны.
2. Совместимость с источниками света и конструкция волокна (Light Source & Optimization)
- OM1 и OM2: Это традиционные многомодовые волокна, разработанные в основном для традиционных источников света на основе светодиодов (LED). Источники света LED имеют большой угол излучения и широкую диаграмму расходимости луча.
- OM3 и OM4: Это многомодовые волокна, «оптимизированные для лазера» (Laser-optimized). Они используют структуру с градиентным показателем преломления и глубоко оптимизированы для источников света VCSEL (вертикально-излучающий лазер с поверхностным оптическим выходом) с длиной волны 850\ \text{nm}, что позволяет поддерживать сверхвысокие частоты модуляции лазера.
3. Эффективная модовая полоса пропускания (Effective Modal Bandwidth - EMB @ 850nm)
- OM1: EMB \ge 200\ \text{MHz}\cdot\text{km}
- OM2: EMB \ge 500\ \text{MHz}\cdot\text{km}
- OM3: EMB \ge 2000\ \text{MHz}\cdot\text{km}
- OM4: EMB \ge 4700\ \text{MHz}\cdot\text{km}
4. Производительность передачи (скорость и максимальное расстояние @ 850nm)
- OM1: В основном используется для сетей Ethernet 100 Мбит/с (100M) или 1 Гбит/с (1G). На скорости 1\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет 275\ \text{m}; на скорости 10\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет всего 33\ \text{m}.
- OM2: На скорости 1\ \text{Gbps} максимальное расстояние может достигать 550\ \text{m}; на скорости 10\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет 82\ \text{m}.
- OM3: В основном используется в центрах обработки данных для скоростей 10 Гбит/с (10G) и выше. На скорости 10\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет 300\ \text{m}; на скоростях 40\ \text{Gbps} / 100\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет 100\ \text{m}.
- OM4: Специально разработан для высокоскоростных вычислений с высокой плотностью. На скорости 10\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет 550\ \text{m}; на скоростях 40\ \text{Gbps} / 100\ \text{Gbps} максимальное расстояние составляет 150\ \text{m}.
II. Различия по цветам (согласно стандартам TIA-598C / ISO/IEC 11801)
Чтобы интуитивно различать и избегать ошибок при подключении в процессе монтажа, многомодовые оптические волокна для невоенных или специальных применений имеют стандартную отраслевую цветовую маркировку внешней оболочки кабелей и патч-кордов:
- OM1: Внешняя оболочка по умолчанию используется оранжевого (Orange) цвета.
- OM2: Внешняя оболочка по умолчанию также используется оранжевого (Orange) цвета (для различения OM1 и OM2 обычно необходимо сверяться с надписями на внешней оболочке волокна, например, 62.5/125 и 50/125).
- OM3: Внешняя оболочка по умолчанию используется аквамаринового/небесно-голубого (Aqua) цвета.
- OM4: Внешняя оболочка по умолчанию используется аквамаринового/небесно-голубого (Aqua) цвета. Однако в некоторых национальных и заводских спецификациях (например, европейских стандартах) для строгого различения OM4 и OM3, OM4 используется пурпурно-красный/сливовый (Erika Violet).
III. Инженерное применение многомодовых волокон в особых условиях
В обычных коммуникационных помещениях внешняя оболочка многомодовых волокон окрашивается с использованием стандартных пластиковых материалов (например, PVC / LSZH). Однако в специальных промышленных условиях с высокой температурой, высоким давлением, агрессивной средой или ограниченным пространством, а также в приложениях распределенной оптоволоконной сенсорики, Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) предлагает специальные защитные оптические кабели и волоконные продукты, способные вмещать или быть изготовленными по индивидуальному заказу многомодовые волокна:
1. OFSCN® 85°C Seamless Steel Tube Fiber Cable
Этот оптоволоконный кабель в бесшовной стальной трубе специально разработан для сложных условий связи и распределенной оптоволоконной сенсорики. Внутри, в зависимости от требований проекта, могут быть установлены одномодовые или многомодовые оптические волокна (включая OM2, OM3, OM4 и др.). Внешняя оболочка из нержавеющей стали обеспечивает чрезвычайно высокую устойчивость к наступанию, грызунам и боковому давлению.
2. OFSCN® 120℃ MM High-temperature Optical Fiber
Этот продукт представляет собой многомодовое высокотемпературное оптоволокно, разработанное для промышленных условий с умеренно высокой температурой. Диаметр сердцевины составляет 50\ \mu\text{m} (как у OM2/OM3/OM4), а покрытие из термостойкого полиакрилата (внешний диаметр 255\ \mu\text{m}) обеспечивает рабочий диапазон температур от -50^\circ\text{C} до 120^\circ\text{C}.
3. OFSCN® 200℃ Polyimide Optical Fiber
Высокогибкое оптоволокно с полиимидным покрытием, разработанное для высокотемпературных сред, с возможностью индивидуальной настройки многомодового волокна (с сердцевиной 50\ \mu\text{m} или 62.5\ \mu\text{m}) и способное к длительной стабильной передаче сигналов в суровом температурном диапазоне от -60^\circ\text{C} до 200^\circ\text{C}.
4. OFSCN® 300℃ MM Polyimide Optical Fiber
Многомодовое оптоволокно с полиимидным покрытием, предназначенное для работы в условиях экстремально высоких и низких температур (от -200^\circ\text{C} до 350^\circ\text{C}), предлагающее варианты сердцевины 50\ \mu\text{m} или 62.5\ \mu\text{m}, что значительно расширяет границы применения многомодовой передачи в суровых промышленных условиях.
