Одномодовые ОВ, их профили и область применения

В одномодовых оптических волокнах (SM ОВ) диаметр сердцевины соизмерим с длиной волны, и за счет этого в нем существует только одна основная направляемая мода LP₀₁.

Рис. 1.12. Распространение основной моды LP01 в ступенчатых одномодовых волоконных световодах.

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают четыре типа одномодовых оптических волокон (рис. 1.13):

- волокна с нулевой дисперсией (стандартные волокна SSF) – рек МСЭ-Т G.652;

- волокна со смещенной дисперсией (DSF) – рек. МСЭ-Т G.653;

- волокна с минимизацией потерь на длине волны 1550 нм (Low Loss) – рек. МСЭ-Т G.654;

- волокна с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) – рек. МСЭ-Т G.655.

Рис. 1.13. Геометрические параметры одномодовых оптических волокон.

Стандартное ступенчатое волокно SF (см. рис. 1) стало первым коммерческим волокном и сейчас наиболее широко распространено в телекоммуникационных сетях. Оно оптимально по дисперсии для работы в окне 1310 нм, хотя и дает меньшее затухание в окне 1550нм.

В середине 80-х годов было создано волокно со смещенной дисперсией DSF, полностью оптимизированное для работы в окне 1550 нм как по затуханию, так и по дисперсии. На протяжении многих лет волокно DSF считается самым перспективным. С приходом новых технологий передачи мультиплексированного оптического сигнала большую роль начинают играть эрбиевые оптические усилители типа EDFA, способные усиливать многоканальный сигнал. К сожалению, более поздние исследования (в начале 90-х годов) показывают, что именно длина волны нулевой дисперсии (1550 нм), попадающая внутрь рабочего диапазона эрбиевого усилителя, является главным потенциальным источников нелинейных эффектов (прежде зсего четырехволнового смешивания), которые проявляются в резком возрастании шума при распространении многоканального сигнала.

Волокно NZDSF, созданное в начале 90-х годов, лишено недостатков волокна DSF и известно как А-смещенное волокно. Особенность его состоит в том, что длина волны нулевой дисперсии вынесена за пределы полосы пропускания эрбия. Это уменьшает нелинейные эффекты и увеличивает характеристики волокна при передаче DWDM сигнала.

Одномодовые волокна применяются в транспортных сетях всех трех уровней: магистральном, уровне распределения и уровне доступа. Типы одномодовых волокон отличаются друг от друга только формой профиля показателя преломления и, соответственно, дисперсионными характеристиками.