Оптоволокно состоит из сердцевины и оболочки, покрытой защитным покрытием. Стеклянное оптоволокно в основном изготавливается из кварцевого стекла, фторалюмината, фторцирконата халькогенидных стекол. Также развивается технология полимерного оптоволокна.
Свет в оптоволокне распространяется благодаря явлению полного внутреннего отражения. Показатель преломления оболочки ниже, чем у сердцевины, разница составляет 1%. Свет, распространяющийся в сердцевине под углом больше критического, многократно отражается от оболочки и передается по всему волокну.
Несколько оптических волокон формируют волоконно-оптический кабель для высокоскоростной передачи информации на большие расстояния.
SMF-28® Ultra и SMF-28® Ultra 200, Corning Inc (США)
Одномодовое
Диаметр оболочки 125±0,7 мкм
Рабочая длина волны 1310–1625 нм
InfiniCor® 300 62.5 µm Optical Fiber, Corning Inc (США)
Многомодовое волокно
Диаметр оболочки 125±2 мкм
Рабочая длина волны 1300 нм
Классификация
Оптоволокно можно классифицировать по нескольким параметрам:
1. По профилю показателя преломления (ступенчатый, параболический (градиентный), специальный);
2. По типу характеристики дисперсионного параметра;
3. По знаку дисперсионного параметра D;
4. По материалу (стекло, полимерные соединения).
5. По количеству мод (одномодовое, многомодовое).
Одномодовые и многомодовые волокна различаются диаметром сердцевины: для одномодовых 7–10 мкм, для многомодовых 50–60 мкм. При небольшом диаметре сердцевины оптическое излучение распространяется в одной основной моде. Многомодовые волокна имеют несколько мод, распространяющихся под своим углом.
Преимущества оптоволокна перед медным проводом:
• Высокая пропускная способность (>60 Тбит/с, у меди ≈ 10 Гбит/с);
• Передача сигнала на большие расстояния (≈20 км при 10,000 Мбит/с, у меди 100 м при 1000 Мбит/с);
• Малая деградация сигнала;
• Защищенность от шума и внешнего воздействия;
• Относительно низкая цена (в сравнении с медным проводом);
• Долгий срок службы (50–100 лет);
• Геометрические параметры. 300 метров волокна весят порядка 2 кг, медный провод такой же длины весит 18 кг.
К недостаткам оптоволокна относится подверженность влиянию радиации, водородной коррозии и хрупкость. Другими недостатками являются потребность в усилителях сигнала, появление мутности с течением времени и необходимость в дополнительном оборудовании для преобразования сигнала.
Среди производителей выделяются следующие компании:
• Schäfter + Kirchhoff (Германия)
• GLOphotonics SAS (Франция)
• Corning Inc (США)
• OFS (Furukawa)
• Broadcom (США/Сингапур)
• Nufern (США)
• Эликс-Кабель (Россия)
Компания Forward Electronics поставляет оптические компоненты по всей России. Получить дополнительную информацию по оптическому волокну вы можете у представителей Forward Electronics.