Волоконно-оптический кабель: характеристики, сфера применения, плюсы и минусы

Структура оптического волокна

Оптическое волокно (оптоволокно) – это волновод с круглым поперечным сечением очень малого диаметра (сравним с толщиной человеческого волоса), по которому передается электромагнитное излучение оптического диапазона. Длины волн оптического излучения занимают область электромагнитного спектра от 100 нм до 1 мм, однако в ВОЛС обычно используется ближний инфракрасный (ИК) диапазон (760-1600 нм) и реже – видимый (380-760 нм). Оптическое волокно состоит из сердцевины (ядра) и оптической оболочки, изготовленных из материалов, прозрачных для оптического излучения (рис. 1).

Рис. 1. Конструкция оптического волокна

Свет распространяется по оптоволокну благодаря явлению полного внутреннего отражения. Показатель преломления сердцевины, обычно имеющий величину от 1,4 до 1,5, всегда немного больше, чем показатель преломления оптической оболочки (разница порядка 1%). Поэтому световые волны, распространяющиеся в сердцевине под углом, не превышающим некоторое критическое значение, претерпевают полное внутреннее отражение от оптической оболочки (рис. 2). Это следует из закона преломления Снеллиуса. Путем многократных переотражений от оболочки эти волны распространяются по оптическому волокну.

Рис. 2. Полное внутреннее отражение в оптическом волокне

На первых метрах оптической линии связи часть световых волн гасят друг друга вследствие явления интерференции. Световые волны, которые продолжают распространяться в оптоволокне на значительные расстояния, называются пространственными модами оптического излучения. Понятие моды описывается математически при помощи уравнений Максвелла для электромагнитных волн, однако в случае оптического излучения под модами удобно понимать траектории распространения разрешенных световых волн (обозначены черными линиями на рис. 2). Понятие моды является одним из основных в теории волоконно-оптической связи.

На что указывает уполномоченный орган?

Свое мнение по поводу правовой квалификации современных линий связи Минкомсвязь высказала в Письме от 14.04.2015 N П12-7172-ОГ. Начать следует с ВОЛС. Хотя этот термин распространен на практике, в нормативных правовых актах данное понятие напрямую не раскрывается. В Законе о связи сказано, что к линиям связи относятся и движимое имущество — линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи, которые в силу п. 1 ст. 8 Закона о связи считаются недвижимым имуществом. Здесь уточним, что в названной норме речь идет о сооружениях связи, которые прочно связаны с землей и перемещение которых без несоразмерного их назначению ущерба невозможно, поэтому они признаны недвижимым имуществом. Линейно-кабельные сооружения связи являются разновидностью сооружений связи.

На основании вышеизложенного под термином «волоконно-оптическая линия связи» (ВОЛС) может пониматься как размещенный в грунте волоконно-оптический кабель (ВОК), так и линейно-кабельное сооружение связи (ЛКС) с размещенным в нем волоконно-оптическим кабелем (либо без такового). Проще говоря, ВОЛС — это комплексный объект, но сам термин может трактоваться правоприменителями по-разному. Однако все же нужна определенность хотя бы для того, чтобы появлялось меньше разногласий, в том числе с контролирующими органами, ведь они проверяют соблюдение различных требований законодательства, особенно когда предметом контроля является объект недвижимого имущества. Права на него не только подлежат государственной регистрации, но и само такое имущество является объектом обложения налогом на имущество.

По мнению Минкомсвязи, вопрос об отнесении ВОЛС к объектам недвижимости должен решаться в соответствии с содержанием указанных выше норм Закона о связи в совокупности с Положением об особенностях государственной регистрации права собственности и других вещных прав на ЛКС <1>. Чиновники также отмечают, что термины «волоконно-оптическая линия связи» (ВОЛС) и «волоконно-оптическая линия передачи» (ВОЛП) согласно сложившейся в отрасли связи практике используются в узком смысле для обозначения волоконно-оптического кабеля (ВОК), который не является сооружением связи и не относится к объектам недвижимости.

<1> Утверждено Постановлением Правительства РФ от 11.02.2005 N 68.

Каков же итог? В отсутствие четкого нормативно-правового регулирования термины «ВОЛС», «ВОК» и «ВОЛП» могут использоваться в разных значениях. Тем не менее бухгалтеру нужна определенность, поэтому автор предлагает рассматривать ВОЛС как линию связи, включающую линии передачи, физические цепи и ЛКС. Отдельные же кабели следует именовать ВОК, а ВОЛП логично обозначить как нечто среднее, включающее линии передачи и физические цепи, но не включающее ЛКС. Тогда все встанет на свои места и будет меньше поводов путаться в отраслевой терминологии.

Особенности выпуска ОК

При выборе ОК, проектировщикам нужно учитывать, что большая часть производителей сейчас выпускает кабели с количеством волокон кратным 6 или 12. Не существует общих стандартов, определяющих, сколько волокон должно быть в кабеле, поэтому в каждом отдельном случае, покупателю приходится решать этот вопрос самостоятельно.

Обычно количество волокон определяется количеством принимающих и передающих узлов активного оборудования, а также схемой сети. Для простого приема и передачи сигналов на линиях связи может даже использоваться оптоволоконный кабель на 2 волокна. Большее количество волокон в кабеле позволит добиться передачи более больших объемов информации без ущерба пропускной способности. Подбирая правильный ОК, нужно также учитывать и определенный запас волокон для последующего развития сети. Специалисты вообще советуют умножать количество необходимых волокон на два – к примеру, имея необходимость в 32 волокна, лучше брать оптический кабель на 64 волокна.

четверг, января 17, 2013

Егор

Азы волоконно-оптических сетей

И снова здравствуйте дорогие друзья! До этого мы в основном обсуждали с вами вопросы, связанные с системами связи, использующими для передачи сигналов электрические импульсы, и вот сейчас настал момент поговорить о другом  типе систем связи, основанном на использовании оптических импульсов – оптоволоконных системах связи.

Существующие системы связи, осуществляющие передачу информации  по медным кабелям,хороши всем, кроме того что дистанции на которые они могут осуществлять передачу информации (без промежуточных усилительных пунктов) довольно ограниченны. Этот недостаток устраняют волоконно-оптические системы передачи.

Как наверное не трудно догадаться, привычные всем медные кабели связи не подойдут для передачи оптического сигнала. Поэтому в волоконно-оптических сетях используется другой вид кабелей – оптические кабели. Снаружи (внешняя оболочка) данные кабели схожи с обычными медными кабелями (хотя есть и отличия), но вот внутри они содержат уже не привычные медные жилы, а оптические волокна, специально разработанные для передачи оптических импульсов. Обычно оптические волокна изготавливаются из кварцевого стекла или определенных разновидностей пластика и имеют следующую конструкцию:

Конструкция оптического волокна

Как видно из рисунка, оптическое волокно состоит из двух частей: сердцевины и оболочки. Сердцевина и оболочка выполняются из отличных по характеристикам материалов, с таким соображением, чтобы показатель преломления сердцевины был несколько выше, чем показатель преломления оболочки. При таком соотношении показателей преломления, луч света, попадающий в сердцевину оптического волокна, будет распространятся по нему благодаря эффекту полного внутреннего отражения, возникающему на границе раздела двух сред (сердцевины и оболочки оптического волокна).

Сами по себе оптические волокна являются довольно хрупкими, поэтому они покрываются специальной буферной оболочкой, а после чего объединяются в оптические модули, которые сверху покрываются дополнительными защитными слоями. В общем случае конструкция оптического кабеля может иметь следующий вид (но на деле она может отличаться):

Конструкция оптического кабеля

Для введения оптического сигнала в оптический кабель (и соответственно его приема на другой стороне кабеля) служат специальные оптические приемопередатчики, которые на практике обычно встраиваются в SFPмодули, предназначенные для установки в самые различные сетевые устройства, или же непосредственно в оптические порты устройств.

Внешний вид SFP модулей

Рассмотрим, как происходит непосредственное соединение нескольких сетевых устройств при помощи волоконной оптики. Пусть у нас есть два коммутатора с разъемами для подключения SFPмодулей (если нет коммутатора с разъемами для установки SFPмодулей то можно использовать схему коммутатор — медиаконвертер).

Коммутатор с разъемами для установки SFP модулей

В SFPпорты коммутатора устанавливаются SFPмодули. Конкретная модель SFPмодулей выбирается исходя из требований проекта (требуемой дальности передачи, типа используемого оптического кабеля и т.д.).

Установка SFP модулей

К разъемам, установленных SFPмодулей, подключаются оптические патч-корды (фактически тоже оптический кабель, но содержащий только 1 или 2 волокна и имеющий более простую конструкцию), другим концом оптические патч-корды  подключаются к разъемам оптического кросса. Оптические патч-корды могут иметь различные оптические коннекторы на своих концах, выбор конкретной модели (с определенными коннекторами) определяется оптическими разъемами SFPмодулей и разъемами оптического кросса.

Внешний вид оптического патч-корда

Оптический кросс грубо говоря представляет из себя металлическую коробку с разъемами, к которым снаружи подключаются оптические патч-корды, а внутри пигтейлы (в общем то половинка оптического патч-корда, применяемая для оконцовывания магистрального оптического кабеля). Так же внутри оптического кросса расположены специальные кассеты и устройства для фиксации кабелей.

Внешний вид оптического кроса

С другой стороны в оптический кросс заходит магистральный оптический кабель, который будет соединять две удалённые площадки.

Принцип действия оптического кросса

Если собрать всю схему воедино, то она будет иметь следующий вид:

Соединение двух удаленных площадок при помощи волоконно-оптической сети

Вот так довольно не сложно можно соединить две удаленные площадки используя средства волоконно-оптической связи.

Опубликовано в: Для самых маленьких, Оптика

Реализованные проекты

Создание системы IP-телефонии на предприятии крупного сырьевого холдинга Предприятию крупного сырьевого холдинга требовалось наладить качественную связь между тремя подразделениями численностью до 1000 абонентов. Абоненты каждого из подразделений физически находились в разных городах России.

HP Device as a Service (DaaS) для кадрового холдинга численностью 1500+ Кадровых холдинг полностью обновил парк компьютеров и ноутбуков в 40+ офисах в 9 странах. Сотрудники холдинга после выходных сели за новые компьютеры и продолжили работу в штатном режиме.

Другие реализованные проекты

Компания «Навигатор» осуществляет проектирование и строительство сетей ВОЛС любой сложности в оптимальные сроки. Опытные сертифицированные специалисты гарантируют высокое качество осуществляемых работ: наши сети коммуникации ВОЛС надежны и работают без сбоев.

Монтаж сетей ВОЛС мы осуществляем с использованием качественных материалов от ведущих производителей и современного высокотехнологичного оборудования.

Внутренние потери

Внутренние потери

являются следствием соединения двух неодинаковых оптических волокон, обладающих в основном различными диаметрами и числовой апертурой.

При прямом распространении света (слева направо) потери на стыке равны нулю, при обратном направлении распространения света часть периферийных лучей переходит в оболочку оптического волокна с меньшим диаметром и теряется.

В одномодовых волоконных световодах внутренние потери не зависят от направления передачи и определяются только несоответствием диаметров поля моды сопрягаемых оптических волокон.

неконцентрическое размещение сердцевины

кабеле

Также внутренние потери могут быть обусловлены

неравенством диаметров оболочек

оптического волокна. Что может сказаться при механическом соединении оптических волокон.

Внутренние потери, обусловленные:

а — неконцентричностю;

б — эллиптичностью формы сердцевин.

Внутренние потери, обусловленные неравенством диаметров оболочек

Ограничения оптоволокна

Есть и некоторые минусы технологии. Одной из причин, по которой такой вид проводов не является общедоступным, становятся затраты на его прокладку. Это не выгодно, когда уже есть готовые телефонные линии. Большинство людей, получающих интернет в 20-100 Мбит/с вполне довольны скоростью. Волокно работает оптимальнее, чем медь или алюминий, но из-за нагрузок на сервера пользователь часто просто не увидит разницы между ними. Например, приложение, загружающее большой файл на компьютер, может доставить его за считанные секунды при быстром соединении, но из-за ограничения на самих серверах софта эта цифра будет ограничена.

История и особенности оптико-волоконной связи

Оптико-волоконная связь – популярный и востребованный способ передачи информации.

Несмотря на то, что данная технология применяется на современном рынке относительно недавно, её принцип берет свои истоки с 1840 года, когда Даниел Колладон и Жак Бабинетт продемонстрировали свой эксперимент. Данный принцип заключался в том, что перемена направления светового пучка осуществлялась посредством преломления.

Однако метод активно начал использоваться в данной области уже в 20 веке.

Такой тип связи обладает массой преимуществ, а именно:

• малое затухание сигнала;
• наличие защиты от постороннего доступа;
• выполнение функций диэлектрика;
• продолжительный срок службы и т.д.

За счет того, что показатель затухания сигнала относительно малый, есть возможность соорудить систему до 100 км и больше. В свою очередь широкополосность волокна позволяет передавать информации по такой линии с огромной скоростью. Обычно она может варьироваться до 1 Тбит за секунду. Несмотря на то, что стоимость сварки и отдельных элементов системы является высокой, сооружение такого типа связи вполне оправдано. Его применение – гарантия качественного сигнала без помех и искажений.

13.1. Назначение и классификация оптических коммутаторов

Изменение архитектуры волоконно-оптических сетей, оперативная маршрутизация в сетях доступа и локальных системах ВОСП невозможна без быстрой и эффективной коммутации оптических информационных потоков. Эта коммутация осуществляется с помощью волоконно-оптических коммутаторов. Это совокупность оптических коммутационных приборов, реализующая полнодоступную схему на «n» входов и «m» выходов, объединенная конструктивно и схемно. Оптическое коммутирование для маршрутизации передаваемых сигналов имеет большое значение и позволяет избегать оптоэлектрического преобразования. В настоящее время существует довольно большое количество типов волоконно-оптических коммутаторов, отличающихся двумя важнейшими показателями: скоростью переключения и емкостью – числом коммутируемых стандартных модулей. В иерархии скоростей переключения в оптических сетях различают обычно четыре уровня :

Низкие скорости переключения достаточны для осуществления операций автоматической конфигурации — реконфигурации оборудования (например, оптическое байпасное переключение — ОБП (OBS) для обхода выключенного или вышедшего из строя блока), или обновления таблиц маршрутизации. Емкости коммутаторов при этом для большой сети требуются значительные.

Средние скорости достаточны для осуществления защитного переключения колец или альтернативных маршрутов в сетях, коммутирующего сетевой трафик из одного волокна в другое. Емкость коммутатора 2х2 оказывается здесь достаточной.

Высокие скорости требуются для коммутации потоков данных. Время переключения должно быть существенно меньше времени прохождения обрабатываемого пакета, то есть наносекунды.

Очень высокие скорости требуются для внешней модуляции светового потока потоком бит данных. Они должны быть по крайней мере на порядок меньше длительности одного битового интервала, составляющей для потока 10 Гбит/с 100 пс.

Оптический коммутатор 16х16 считается большим, хотя не идет ни в какое сравнение с электронными коммутаторами емкостью 2048х2048 каналов.

К другим показателям, характеризующим работу коммутаторов, относятся следующие :

— Вносимые коммутатором потери — вызываемое коммутатором ослабление сигнала, которое должно быть как можно меньше.

— Переходное затухание коммутатора — отношение мощности на нужном (скоммутированном) выходе к мощности сигналов на всех остальных выходах. Этот показатель должен быть как можно больше.

— Коэффициент ослабления коммутируемого сигнала на выходе в режиме «выключено» по сравнению с режимом «включено» (может варьироваться от 40 — 50 дБ до 10 — 15 дБ в зависимости от типа коммутатора). Этот показатель должен быть как можно больше.

— Поляризационные потери коммутатора (PDL) — ослабление коммутируемого сигнала, вызванное его поляризацией. Уровень этих потерь зависит от места коммутатора в системе связи и должен быть как можно меньше. Для их снижения на входе коммутатора может быть использовано специальное волокно, препятствующее возникновению поляризации сигнала.

Существуют несколько технологий, используемых для создания оптических коммутаторов. Среди них можно выделить следующие типы оптических коммутаторов:

В таблице 13.1 представлены сравнительные характеристики базовых оптических коммутаторов.

Таблица 13.1 – Сравнительные характеристики базовых оптических коммутаторов

Тип коммутатора	Реализо-ванный размер	Вносимые потери, дБ	Переходное затухание, дБ	Поляризационные потери, дБ	Время пере-ключения
Механический	8х8	3	55	0,2	10 мс
Термооптический	8х8	10	15	Низкие	2 мс
Кварцевый полимерный	8х8	10	30	Низкие	2 мс
Электрооптический: LiNbO3	4х4	8	35	1	10 пс
Оптоэлектронный: SOA	4х4	40	Низкие	1 нс
Активно-волноводная ИС	4х4	30	Н/д	1 нс

Волоконно-оптические кабели

Практическое использование оптического волокна в качестве среды передачи информации невозможно без дополнительного упрочнения и защиты. Волоконно-оптическим кабелем называется конструкция, включающая в себя одно или множество оптических волокон, а также различные защитные покрытия, несущие и упрочняющие элементы, влагозащитные материалы. По причине большого разнообразия областей применения оптоволокна производители выпускают огромное количество самых разных волоконно-оптических кабелей, отличающихся конструкцией, размерами, используемыми материалами и стоимостью (рис. 9).

Рис.9. Волоконно-оптические кабели

История волоконно-оптической связи

Волоконно-оптическая связь является новой технологией передачи информации на значительные расстояния без потери качества сигнала.

Информация транслируется по специальному кабелю, а в качестве среды распространения выбраны колебания электромагнитного поля в инфракрасном оптическом диапазоне.

Благодаря своей колоссально пропускной способности, волоконно-оптические линии связи не имеют аналогов среди других способов передачи больших объемов информации.

Стремительное развитие информационных технологий не могли удовлетворить существующие способы связи, наше общество постепенно интегрировалось в информационное поле, что требовало новых подходов к выбору способов и методов коммуникации.

С момента изобретения первых радиостанций прошло немного времени, но требовались новаторские технологические решения, которые могли бы обеспечить не сиюминутные потребности человечества, а работали бы на перспективу.

Теоретические разработки ученых и первые эксперименты доказали, что возможность трансляции информационного потока с использованием света существенно эффективнее, чем передача сигнала посредством радиоволн в различных диапазонах.

Первые рабочие разработки были предложены в 1966 году – ученые показали кабель из обыкновенного стекла, в надежде, что он станет заменой коаксиальному проводу. Первый волоконно-оптический кабель связи имел очень большой коэффициент затухания, что было неприемлемым.

Исследования продолжались, но оставалось две основных проблемы – что использовать в качестве носителя сигнала и каким должен быть источник света для максимально эффективной передачи большого объема информации с минимальными потерями. Решение нашлось только в 70-х годах прошлого века, когда были изобретены новые лазеры и появились новые материалы в качестве основы для кабеля.

За последующие неполные полвека строительство волоконно-оптических линий связи пережило настоящий бум:

• в 1988 году была завершена прокладка первой масштабной линии связи между Японией и США;
• в 2003 году впервые была достигнута скорость передачи сигнала около 11 Тбит/сек;
• в 2009 году испытания в области скоростной передачи данных преодолели новый рубеж – ученым удалось транслировать поток 15.5 Тбит/сек без потери скорости на расстояние около 7000 км.

Исследования продолжаются, во всем мире происходит прокладка волоконно-оптических линий связи, которые позволяют передавать большие объемы информации на значительные расстояния. Этот метод вошел в основу скоростного доступа к сети Интернет, существенно обогнав по ключевым параметрам другие популярные способы подключения.

Сегменты и точки посадки

Точки посадки кабеля :

Европа Азия

Карта ФЛАГ Европы Азии

FLAG Europe Asia (FEA) был первым сегментом, открытым для коммерческого использования 22 ноября 1997 года.

• Порткурно / Скьюджек , Корнуолл , Англия, Великобритания
• Эстепона , Малага , Андалусия , Испания
• Палермо , Провинция Палермо , Сицилия , Италия
• Александрия , Мухафаза Аль-Искандария , Египет
• Каир , Египет
• Суэц , мухафаза Ас-Сувей , Египет
• Акаба , мухафаза Акаба , Иордания
• Джидда , провинция Мекка , Саудовская Аравия
• Эль-Фуджайра , Объединенные Арабские Эмираты
• Мумбаи , Махараштра , Индия
• Пенанг , Малайзия , встреча SAFE и SEA-ME-WE 3
• Сатун , Провинция Сатун , Таиланд
• Сонгкхла , провинция Сонгкхла , Таиланд
• Залив Сильвермайн , остров Лантау , Гонконг
• Нанхуэй , Шанхай , Китай
• Кеодже , провинция Южный Кёнсан , Южная Корея
• Ниномия , префектура Канагава , Япония
• Миура, Канагава , префектура Канагава , Япония

Атлантический

Сегмент FLAG Atlantic 1 (FA-1) начал работать в июне 2001 года. Он был построен как совместное предприятие дочерней компании FLAG Atlantic материнской компании FLAG Telecom Holdings и GTS Transatlantic. Alcatel Submarine Networks проложила подводную часть, а вся стоимость была оценена в 1,1 миллиарда долларов.

• Нью-Йорк , Нью-Йорк , США
• Нортпорт , округ Саффолк , Нью-Йорк, США
• Island Park , округ Нассау , Нью-Йорк, США
• Порткурно / Скьюджек , Корнуолл , Англия, Великобритания
• Лондон , Англия, Великобритания
• Плерен , Кот-д’Армор , Бретань , Франция
• Париж , Франция

В марте 2013 года было объявлено об обновлении южного канала до 100 Гбит / с с использованием оборудования Ciena .

Оптическая сеть FLAG Alcatel-Lucent

Кабельная система FLAG Alcatel-Lucent Optical Network (FALCON), соединяющая Индию и несколько стран Персидского залива , была введена в эксплуатацию в сентябре 2006 года. Она имеет точки приземления в:

• Суэц , мухафаза Ас-Сувей , Египет
• Акаба , Иордания
• Джидда , провинция Мекка , Саудовская Аравия
• Порт-Судан , Судан
• Аль-Худайда , Йемен
• Аль-Гайда , Йемен
• Аль-Сиб, Маскат , Оман
• Хасаб , Оман
• Дубай , Объединенные Арабские Эмираты
• Sumaisma, Доха , Катар
• Манама , Бахрейн
• Аль-Хобар , Саудовская Аравия
• Аль-Сафат, Кувейт , Кувейт
• Аль-Фау , Ирак
• Бендер-Аббас , Иран
• Чабахар , Иран
• Мумбаи , Индия

Существует дополнительный сегмент, указанный как часть FALCON, но не связанный напрямую. Имеет точки посадки в:

• Тируванантапурам , Индия
• Хулумале , Мале , Мальдивы
• Коломбо , Шри-Ланка

В 2006 году Kenya Data Networks объявила о планах строительства ответвления от Йемена до Момбасы .

ФЛАГ Северная Азия Петля / Тигр

FLAG North Asia Loop (FNAL) / Tiger вводился в эксплуатацию поэтапно, причем заключительные этапы были завершены в 2002 году. Пунктами посадки FNAL являются:

• Тонг Фук , остров Лантау , Гонконг
• Тучэн , уезд Илань , Тайвань
• Пусан , Йоннам , Южная Корея
• Вада , район Ава , префектура Тиба , Япония

К западу от Мумбаи FLAG имеет пропускную способность 80  Гбит / с.

Участок между Лантау, Гонконг, и Пусаном, Южная Корея, был разрушен землетрясением 2006 года в Хенгчуне .

Основные понятия и определения

Наиболее ответственной операцией в процессе строительства ВОЛС, предопределяющей качество и дальность связи, является

монтаж оптических волокон.

Такое соединение волокон и монтаж кабелей производятся как в процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.

Монтаж подразделяется на

постоянный (сварка волокна)

и

временный (разъемные соединители).

Соединители оптических волокон, как правило, представляют собой арматуру, предназначенную для юстировки и фиксации соединяемых волокон, а также для механической защиты сростка.

Основными требованиями к соединителям являются:

• простота конструкции;
• малые переходные потери;
• устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям;
• надежность;
• Дополнительно к разъемным соединителям предъявляется требование неизменности параметров при повторной стыковке.

Потери, вносимые соединением оптических волокон в тракт передачи кабеля, делятся на

внешние

и

внутренние

.

Внешними

называются потери, связанные с особенностями метода соединения, в том числе с подготовкой концов волоконных световодов, и включающие в себя поперечное смещение сердцевины, разнесение торцов, наклон осей, угол наклона торца волокна, френелевские отражения.

Внутренними

называются потери, связанные со свойствами самого оптического волокна и обусловленные, например, вариациями диаметра сердцевины, числовой апертуры, профиля показателя преломления, нециркулярностью сердцевины, неконцентричностью сердцевины и оболочки.

Ослабление сигнала (затухание)[править | править код]

Свет по мере распространения в световоде затухает, то есть теряет энергию. Эти потери при прохождении сигнала по оптическому волокну должны быть минимальными для того, чтобы можно было покрывать большие расстояния без установки ретрансляторов. Затухание обуславливается главным образом физическими процессами — поглощением и рассеянием.

Величина потерь света зависит, в числе прочих причин, от длины волны вводимого света. Необходимо измерять затухание в световоде как функцию длины волны для того, чтобы определить диапазон длин волн с малым затуханием, пригодным для оптической связи.

Существуют процессы поглощения, которые происходят только при определённых длинах волн, так называемых полосах поглощения (например ОН — поглощение при длине волны 1390 нм). Кроме этого присутствует и потеря света из-за рассеяния имеющая место при всех длинах волн. Так как рассеяние в световоде обусловливается флуктуациями плотности (неоднородностями) с размерами, которые, как правило, меньше длины волны света, для объяснения этого процесса можно с хорошим приближением использовать закон рассеяния Рэлея. Он гласит, что по мере увеличения длины волны потери из-за рассеяния убывают пропорционально длине волны в четвёртой степени.

Сравнивая потери из-за рассеяния, например, для длин волн 850 нм, 1310 нм и 1550 нм, которые важны для оптических систем связи, видно, что потери из-за рассеяния при длине волны 1310 нм составляют всего 18%, а при длине волны 1550 нм — лишь 9% от величины потерь при длине волны 850 нм. Именно поэтому эксплуатация оптико-волоконных кабелей на этих длинах волн наиболее предпочтительна.