Zastosowanie, zalety i podział światłowodów

Kabel światłowodowy to najszybsze medium wykorzystywane przy przesyle sygnałów teletechnicznych. Kompleksowe projektowaniem i realizowaniem instalacji okablowania strukturalnego z wykorzystaniem kabli światłowodowych, okablowania opartego wyłącznie na kablach miedzianych typu skrętka, lub na instalacjach mieszanych. Należy korzystać …

Światłowody Warszawa – zastosowanie i zalety

Kabel światłowodowy to najszybsze medium wykorzystywane przy przesyle sygnałów teletechnicznych.

Kompleksowe projektowaniem i realizowaniem instalacji okablowania strukturalnego z wykorzystaniem kabli światłowodowych, okablowania opartego wyłącznie na kablach miedzianych typu skrętka, lub na instalacjach mieszanych.

Należy korzystać jedynie z najlepszych jakościowo światłowodów, dzięki czemu otrzymają Państwo gwarancję jakości i możliwie najszybszej transmisji. Należy korzystać wyłącznie z okablowania spełniającego najnowsze standardy i normy.

Ważnym elementem wykonywanych instalacji są pomiary światłowodów i spawanie światłowodów na terenie Warszawy i całego województwa mazowieckiego.

Obecnie światłowody coraz częściej wdrażane są nie tylko w sektorze prywatnym, ale również publicznym.

Rodzaj światłowoduCharakterystykaZastosowanie
JednomodowyRdzeń o małej średnicy
Propagacja tylko jednego modu światła
Telekomunikacja na duże odległości
Sieci szkieletowe
WielomodowyRdzeń o dużej średnicy
Propagacja wielu modów światła
Sieci dostępowe
Krótkie połączenia
GradientowyStopniowana zmiana współczynnika załamania rdzeniaZwiększenie pasma przenoszenia
DzielonyRdzeń podzielony na sektoryZwiększenie liczby kanałów

Światłowody – zastosowanie i zalety

Oczywiście nadrzędnym celem kabli światłowodowych jest szybki przesył pakietów informacji w ramach sieci światłowodowej.

Warto jednak zaznaczyć, że światłowody wyróżniają się wieloma zaletami, które klasyfikują je o wiele wyższej w jakości transmisji nad kablami typu skrętka.

Można przyjąć, że stosowanie w sieciach LAN jedynie światłowodów przyczyniłoby się do znacznego ograniczenia najczęściej występujących problemów związanych z funkcjonowaniem, konserwacją oraz realizacją sieci.

Światłowody są obecnie znacznie droższym rozwiązaniem niż kable miedziane, jednak dzięki rozwojowi techniki, planowanym działaniom na rzecz rozwoju województwa mazowieckiego oraz wdrażaniem Funduszy Europejskich, jako standard będziemy mogli przyjąć właśnie nowoczesne sieci zawierające w swojej strukturze wyłącznie światłowody. Warszawa oraz całe województwo mazowieckie rozpoczęły już modernizacje sieci sektorów publicznych, co niejako wymusza również postęp w sektorze przemysłowym i usługowym.

Cechy światłowodówZastosowaniaWłaściwości
Przewodniki światłaTelekomunikacja
Medycyna
Przemysł
Duża przepustowość
Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne
Bezpieczeństwo transmisji
Możliwość budowy endoskopów
Obrazowanie tkanek
Odporność na wysokie temperatury
Brak iskrzenia
Rdzeń i otoczka o różnych współczynnikach załamania światłaPrzesyłanie sygnałów optycznychGiętkość
Łatwa instalacja
Całkowite wewnętrzne odbicie promieniowaniaPrzetwarzanie i przesyłanie informacjiNiewrażliwość na zakłócenia elektromagnetyczne

Do największych zalet światłowodów w porównaniu do kabli miedzianych, należą:

  • mniejsza zajmowana powierzchnia;
  • brak przesłuchów NEXT: zbliżeniowego NEXT, skumulowanego PSNEXT, zdalnego FEXT, przesłuchu ELFEXT, PSELFEXT i ACR;
  • szersze pasmo transmisji;
  • możliwość odizolowania galwanicznego od sieci komputerowych;
  • brak nakładania się pól elektromagnetycznych;
  • brak dyspersji sygnałów.

Światłowody – wielomodowe czy jednomodowe?

Decydując się na instalację sieci światłowodowej, niezbędne jest określenie typu włókien, jakie zamierzamy zastosować.

W tym akapicie pokrótce opiszemy podstawowe różnice i zalety włókien jednomodowych i wielomodowych, z wyborem, których klienci miewają problemy.

Cechy światłowodów wielomodowychZaletyWady
Rdzeń o dużej średnicyNiewrażliwość na zakłóceniaDuże tłumienie
Możliwość propagacji wielu modówŁatwa sprzęgaczka ze źródłem światłaMała szybkość transmisji
Krótki zasięg transmisjiNiska cenaDuża dyspersja modalna
Stosowane w sieciach dostępowychProsta budowa i instalacja

Światłowody wielomodowe (multimode fibres)

Światłowody wielomodowe transmitują wiele wiązek światła (modów) o tej samej długości fal.

W związku z wieloma wiązkami, wewnątrz przewodu powstaje dyspersja modowa, czyli rozmycie sygnału. Rozmycie sygnału negatywnie wpływa na maksymalna długość sygnału.

Światłowody wielomodowe są w stanie transmitować sygnał do 2 km.

Cechy:

  • tańszy od światłowodu jednomodowego
  • tańszy osprzęt współpracujący ze światłowodem wielomodowym;
  • używane do transmisji sygnału na mniejsze odległości (w obrębie budynku lub kampusu).

Światłowody jednomodowe (single-mode fibres)

Światłowody jednomodowe transmitują jedną wiązkę światła (mod) o określonej długości fali. Dzięki temu unikamy rozmycia sygnału.

Fala wewnątrz przewodu światłowodowego jednomodowego płynie niemal równolegle do jego ścianek, co skutkuje wystąpieniem dyspersji chromatyczne, która jest składową dyspersji materiałowej i falowej.

Obydwa zjawiska wpływają na rozmycie sygnału, jednak jest ono zupełnie inne niż w światłowodach wielomodowych i nie jest aż tak negatywnym zjawiskiem.

Żeby ograniczyć do minimum zakłócenia sygnału spowodowane dyspersją materiałową i falową, stosuje się światłowody z przesuniętą dyspersją, które eliminują dyspersję falową w trzecim oknie transmisji.

Cechy światłowodów jednomodowychZaletyWady
Rdzeń o małej średnicyDuża szybkość transmisjiTrudna sprzęgaczka ze źródłem światła
Propagacja tylko jednego moduMała dyspersja modalnaWysoka cena
Duży zasięg transmisjiNiskie tłumienieMała odporność na zakłócenia
Stosowane w sieciach szkieletowychWysoka jakość sygnałuTrudna instalacja

Światłowody jednomodowe są w stanie transmitować sygnał bez regeneracji nawet do 120 km.

Cechy:

  • bardzo dobre właściwości częstotliwościowe;
  • duża pojemność kanału przenoszenia;
  • utrudnione łączenie;
  • używane do transmisji sygnału na większe odległości.

Światłowód gradientowy - budowa i zastosowanie

Światłowód gradientowy charakteryzuje się następującymi cechami:

  • Płynna zmiana współczynnika załamania światła pomiędzy rdzeniem a płaszczem światłowodu. Współczynnik maleje stopniowo od środka rdzenia na zewnątrz.
  • Umożliwia propagację wielu modów światła, podobnie jak światłowód wielomodowy.
  • Zapewnia wyrównaną prędkość rozchodzenia się modów, dzięki czemu fale mają większą szerokość pasma.
  • Stosowany jest głównie w celu zwiększenia pasma przenoszenia w porównaniu do zwykłych światłowodów wielomodowych.
  • Często wykorzystywany w sieciach światłowodowych jako medium transmisyjne.
  • Łatwiejszy w produkcji w porównaniu do światłowodów jednomodowych.
Cechy światłowodów gradientowychZaletyWady
Płynna zmiana współczynnika załamania światła w rdzeniuWiększa szerokość pasmaTrudniejszy w produkcji od standardowych światłowodów
Propagacja wielu modów światłaLepsza jakość sygnałuWyższa cena
Wyrównana prędkość modówMniejsza dyspersja niż w światłowodach wielomodowychWymaga precyzyjnej kontroli parametrów w procesie produkcji
Zastosowanie w telekomunikacji do zwiększenia przepustowościŁatwiejszy w produkcji niż światłowody jednomodowe

Światłowód dzielony - podział rdzenia dla zwiększenia przepustowości

Światłowód dzielony charakteryzuje się następującymi cechami:

  • Rdzeń światłowodu jest podzielony na kilka niezależnych sektorów.
  • Każdy sektor może przenosić niezależny sygnał optyczny.
  • Pozwala na zwiększenie liczby kanałów w pojedynczym światłowodzie.
  • Stosowany w celu zwiększenia przepustowości światłowodu.
  • Wymaga zastosowania specjalnych technik sprzęgania i odbioru sygnału.
  • Skomplikowana konstrukcja i trudniejszy w produkcji od zwykłych światłowodów.
  • Ma zastosowanie w sieciach telekomunikacyjnych wymagających dużej przepustowości.
Rdzeń podzielony na niezależne sektoryZwiększona przepustowośćSkomplikowana budowa
Każdy sektor przenosi osobny sygnał optycznyMożliwość transmisji wielu kanałów jednym światłowodemTrudniejszy w produkcji
Wymaga specjalnych technik sprzęgania i odbioru sygnałuLepsze wykorzystanie potencjału pojedynczego światłowoduKonieczność precyzyjnego łączenia sektorów
Zastosowanie w sieciach o dużym zapotrzebowaniu na przepustowośćWyższa cena