Типы многомодового оптоволокна: OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5

Многомодовое оптоволокно часто используется для получения в LAN-сетях скоростей порядка 10 Гбит/с на расстояниях, типичных для масштабов территории предприятия или дата-центра. Существует несколько типов многомодового волокна, применяющихся в высокоскоростных сетях и различающихся по пропускной способности и обеспечиваемой дальности передачи сигнала (длине ВОЛС).

Содержание

1. Что такое многомодовое оптоволокно?
2. Сколько типов MMF существует?
3. Чем отличаются друг от друга кабели OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5?
4. Чем отличается многомодовое оптоволокно от одномодового
5. Типы коннекторов для многомодовых кабелей
6. Преимущества многомодового оптоволокна
7. Заключение

Многомодовое оптоволокно часто используется для получения в LAN-сетях скоростей порядка 10 Гбит/с на расстояниях, типичных для масштабов территории предприятия или дата-центра. Существует несколько типов многомодового волокна, применяющихся в высокоскоростных сетях и различающихся по пропускной способности и обеспечиваемой дальности передачи сигнала (длине ВОЛС). При всем разнообразии доступных опций кабелей основной выбор обычно сводится к выбору наиболее подходящего типа многомодового оптоволокна, которое используется в этих кабелях. Что выбрать: OM1, OM2, OM3, OM4 или OM5? Наша статья поможет ответить на этот вопрос.

Что такое многомодовое оптоволокно?

Многомодовое оптоволокно (Multimode fiber, MMF) – это вид оптоволокна, используемый преимущественно для обеспечения коротких волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), например, в пределах одного здания или кампуса. Многомодовый оптоволоконный кабель имеет достаточно толстый сердечник, обычно диаметром 50 или 62.5 микрон, по которому в продольном направлении могут одновременно распространяться несколько световых лучей (мод). Благодаря этому по многомодовому кабелю в единицу времени может быть передано большее количество данных. Максимальное расстояние, на которое можно передать сигнал по MMF-кабелю, составляет около 550 м при скорости передачи 10 Гбит/с. С меньшими скоростями данные можно передавать на большие расстояния – например, на 2 км при скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet).

Сколько типов MMF существует?

Согласно стандарту ISO 11801, многомодовый оптоволоконный кабель может относиться к одному из следующих типов: OM1, OM2, OM3, OM4 или недавно появившемуся OM5. Эти типы классифицируются по диаметру сердечника, пропускной способности, скорости передачи данных, длине ВОЛС, цвету оболочки и используемому источнику света.

Многомодовые кабели OM1

Кабели с многомодовым оптоволокном OM1, как правило, имеют оранжевую оболочку и диаметр сердечника 62.5 мкм. Они могут поддерживать скорости 10 Gigabit Ethernet при передаче сигнала на длину кабеля до 33 м, но обычно используются в менее скоростных сетях 100 Megabit Ethernet. Кабели этого типа используют светодиодные источники света.

Многомодовые кабели OM2

Кабели OM2 также выпускаются в оранжевой оболочке и работают на светодиодах, но, в отличие от кабелей предыдущего типа, имеют меньший диаметр сердечника – 50 мкм. Они поддерживают скорости 10 Gigabit Ethernet на расстояниях до 82 м, но обычно используются в сетях 1 Gigabit Ethernet.

Многомодовые кабели OM3

Кабели OM3 выпускаются в оболочке цвета морской волны. Как и OM2, они имеют диаметр сердечника 50 мкм, но эти кабели оптимизированы под лазерные источники света. Кабели OM3 поддерживают скорости 10 Gigabit Ethernet на расстояниях до 300 м. Кроме того, они могут поддерживать скорости 40 Gigabit и 100 Gigabit Ethernet на расстояниях до 100 м, но обычно используются в сетях 10 Gigabit Ethernet.

Многомодовые кабели OM4

Кабели OM4 обладают полной обратной совместимостью с OM3 и имеют тот же характерный аквамариновый цвет оболочки. Оптоволокно OM4 было разработано специально для источников света на основе поверхностно-излучающего лазера с вертикальным резонатором (VSCEL) и поддерживает скорости 10 Gigabit Ethernet на расстояниях до 550 м (OM3 – только до 300 м). Эти кабели также могут работать со скоростями 40G/100G на расстояниях до 150 м, используя коннектор MPO.

Многомодовые кабели OM5

Оптоволокно OM5, также известное под аббревиатурой WBMMF (Wideband Multimode fiber, широкополосное многомодовое оптоволокно), представляет собой новейший тип многомодового волокна, обладающий обратной совместимостью с OM4. Кабели OM5 имеют такой же диаметр сердечника, как и OM2, OM3 и OM4 (50 мкм), но отличаются светло-зеленым цветом оболочки. Этот тип MMF разработан специально для поддержки как минимум четырех спектральных каналов WDM в диапазоне коротких длин волн 850-953 нм (Short Wavelength Division Multiplexing, SWDM), передающих данные со скоростью не менее 28 Гбит/с в каждом канале.

Чем отличаются друг от друга кабели OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5?

Типы многомодового оптоволокна различаются, прежде всего, по своим физическим параметрам. Эти различия, в свою очередь, приводят к различиям в скорости и дальности передачи данных по ВОЛС.

Физические различия

К основным физическим различиям типов многомодовых кабелей относят разницу в толщине (диаметре сердечника), цвете оболочки, типе источника света и пропускной способности. Значения этих параметров для всех вышеперечисленных типов кабелей приведены в таблице ниже.

Практические различия

Различные типы многомодового оптоволокна обеспечивают передачу данных по ВОЛС с различной скоростью на различные расстояния. Вы можете выбрать наиболее подходящий вам тип кабелей, отвечающий вашим актуальным потребностям. В таблице ниже указаны максимальные значения длины ВОЛС для каждого типа многомодовых кабелей в расчете на соответствующий стандарт скорости передачи данных.

Чем отличается многомодовое оптоволокно от одномодового

Технические различия

Диаметр сердечника: одномодовый кабель имеет сердечник намного меньшего диаметра (от 8.3 до 10 микрон), по которому вдоль оси может распространяться только одна световая мода. Многомодовые оптоволоконные кабели имеют намного более толстый сердечник (диаметром от 50 до 100 микрон), по которому в осевом направлении могут распространяться сразу несколько лучей (мод).

Источник света: многомодовые кабели в качестве источника света могут использовать лазер или светодиод, тогда как для подачи оптического сигнала в одномодовый кабель используются только лазерные источники света (лазеры или лазерные светодиоды).

Практические различия

Длина ВОЛС: по одномодовому кабелю световой сигнал при прочих равных условиях может передаваться на значительно большее расстояние, чем по многомодовому. Поэтому многомодовые кабели обычно используются в коммуникационных сетях с короткими линиями – до 550 м при скоростях порядка 10G. Если длина ВОЛС превышает 550 м, предпочтительнее использовать одномодовый тип кабеля.

Стоимость: многомодовый кабель обычно дешевле одномодового.

Пропускная способность: пропускная способность одномодового оптоволокна намного выше, чем у многомодового, и составляет порядка 100000 ГГц*км.

Типы коннекторов для многомодовых кабелей

На практике используется множество типов коннекторов для многомодовых оптоволоконных кабелей, как то: ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN, а также MTP, MPO и др. Наиболее часто используются коннекторы типа ST, SC, FC и LC. Каждый из этих типов обладает определенными функциональными возможностями, преимуществами и недостатками. Чем они друг от друга отличаются, и что означают эти различия с практической точки зрения? В таблице ниже приведены основные параметры и особенности применения наиболее распространенных типов коннекторов MMF.

Преимущества многомодового оптоволокна

Хотя одномодовые кабели обладают бесспорными преимуществами в части пропускной способности и дальности передачи сигнала, на сравнительно небольших расстояниях, актуальных для корпоративных сетей и дата-центров, многомодовые кабели также работают вполне эффективно и при этом стоят намного меньше, чем одномодовые. Помимо этого, у многомодовых оптоволоконных кабелей есть еще ряд существенных преимуществ.

Поддержка многопользовательского режима и многопакетной передачи без помех

Многомодовое оптоволокно позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. И, что еще более важно, в многомодовом кабеле энергетические потери этих сигналов, связанные с их взаимовлиянием, практически равны нулю. Поэтому пользователь сети может передавать по одному кабелю более одного информационного пакета одновременно, и все данные поступят на другой конец линии без каких-либо искажений, которые могли бы являться результатом взаимных помех.

Поддержка нескольких протоколов передачи данных

Многомодовые кабели поддерживают различные протоколы передачи данных, включая Ethernet, Infiniband и Internet. Таким образом, оптоволоконная кабельная сеть может служить основой для подключения оборудования самого различного назначения.

Экономическая эффективность

Благодаря большему диаметру оптоволоконного сердечника и хорошей совместимости со стандартными допусками многомодовые кабели стоят дешевле и легче сопрягаются с другими компонентами ВОЛС, такими как оптические коннекторы и адаптеры. Установка, эксплуатация и техническое обслуживание многомодовых патч-кордов обходится существенно дешевле по сравнению с одномодовыми.

Заключение

Благодаря своему высокому потенциалу и надежности многомодовые оптоволоконные кабели обычно служат основой коммуникационных сетей в жилых и промышленных зданиях. В общем и целом, MMF-кабель по-прежнему является наиболее экономически выгодной опцией в масштабах предприятия или дата-центра, где длина линий не превышает 500-600 м. Но при этом нельзя сказать, что многомодовые кабели могут полностью заменить собой одномодовые. Выбор патч-корда – одномодовый или многомодовый – в каждом конкретном случае зависит от специфики применения, дальности передачи оптического сигнала, которую нужно обеспечить, и располагаемого бюджета организации.