Vláknová optika Optické sítě

Transkript

Vláknová optika Optické sítě
Optické sítě
Vláknová optika
Ing. Jaromír Šíma
[email protected]
www.optickesite.cz
www.rlc.cz
Agenda
1.den
• Výhody optických vláken, princip vláken
• Optická vlákna, ztráty, útlum, disperze
• Měření optických vláken
• Optické konektory, SFF konektory
• Optické kabely
• Spojování optických vláken
• Technologie WDM
• FTHx topologie, komponenty
2.den
• Mechanická spojka Fibrlok 3M, NCP konektor
• Soutěž – spojování vláken spojkou Fibrlok
• Soutěž – montáž optického rozvaděče
Školení Vláknová optika
Strana 1
Výhody optických vláken
•
•
•
Přenosová kapacita = morální životnost
MM vlákna
– pro 62,5/125µm, 1300nm je min. šířka pásma 500MHz.km
= 5GHz na 100m
– pro 50/125µm, 850nm je min. šířka pásma 400MHz.km
= 4GHz na 100m
– pro 50/125µm, 1300nm je min. šířka pásma 600MHz.km
= 6GHz na 100m
– Pro OM3 50/125µm, 850nm je min. šířka pásma (laser) 2000
MHz.km
= 10Giga Ethernet na 300m
– WDM multiplex = přenos více vlnových délek paralelně
= 4 x 2,5 Gbit/s = 10 Giga Ethernet na vzdálenost 300m
SM vlákna
– Dnes více než 160 kanálů á 40Gbit/s …. 6,4 Tbit/s
Výhody optických vláken
•
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
Nízký útlum = větší dosažitelná vzdálenost
Elektromagnetická imunita - dielektrikum
– bez možnosti rušení, možno instalovat v souběhu se silovými
kabely
– bez přeslechů a vnějšího vyzařování energie
– oddělení elektrických potenciálů
Menší průměr a váha optického kabelu
Bezpečnost provozu
– bez možnosti vzniku jiskry, nebezpečného dotykového napětí
Odolnost proti odposlechu
Strana 2
Vlnová optika
•
Rychlost světla v optickém prostředí
c = c0 / n (rychlost světla ve vakuu / index lomu)
n>1
(index lomu je vždy větší než 1)
λ=c/ν
(vlnová délka = rychlost světla / frekvence vlny)
Vlnová délka [nm]
10
390
455
622
492
760
1 mm
Infračervené
světlo
Ultrafialové
světlo
1016
1012
Frekvence optických vln leží v oblasti
3x1011
až
6x1016
Hz
Paprsková optika
úhel odrazu = úhel dopadu paprsku světla
Odraz = paprsek je odražen zpět na rozhraní dvou prostředí
Lom světla = paprsek je vychýlen při změně rychlosti šíření
světla na rozhraní dvou prostředí
Lom
Odraz
sklo
Školení Vláknová optika
vzduch
Strana 3
Paprsková optika
Úhel lomu → Snellův zákon
n1. sinθ1 = n2. sinθ2
Totální = úplný odraz = paprsek je odražen zpět do prostředí
mezní úhel → n2= n1. sinθS (n1 > n2)
θ2
θS
θ1
Lom
Odraz
n1
sklo
vzduch
n2
Optická vlákna
Školení Vláknová optika
Strana 4
Typy optických vláken
•
•
•
Plastová optická vlákna
– pro osvětlování
– pro přenos pomalých signálů na krátké vzdálenosti
• 980/1000 µm POF
Vlákna sklo/plast (HCS-PCF), sklo/sklo
– pro průmyslové aplikace, speciální účely
• 200/230 µm
• 100/140 µm
Telekomunikační vlákna
– vícevidová gradientní vlákna (multimode MM)
• 50/125 µm (OM2, OM2+, OM3)
• 62,5/125 µm (OM1)
– jednovidová vlákna (singlemode SM)
• 9/125 µm (G.652, G.652C, G.655, ……)
Optické vlákno
•
Numerická apertura NA = sinθa = √ (n12 - n22)
θa
N1 > N2
Školení Vláknová optika
Strana 5
Výroba optických vláken
•
Metody výroby „preformy“
•
•
•
OVD - Outside Vapor Deposition
VAD - Vapor-Phase Axial Deposition
MCVD - Modified Chemical Vapor Deposition
– Trubice z čistého křemenného skla SiO2
– Dopování čistými prvky Ge, P, F, Al, Nd, Yb, Ho, Tm, …)
•
Tažení vlákna z preformy
– nanesení primární ochrany 250 µm
– kontrola pevnosti v tahu
– kontrola geometrických a optických parametrů
– měření šířky pásma, vložného útlumu
Výroba optických vláken
Modified Chemical Vapor Deposition - MCVD
deposition
Reaction products
Rotating substrate tube
Deposited layers
Traversing H2/O2 burner
collapse
Collapsed rod - preform
tube jacketing
Final preform diameter
Glass preform
Jacketing tube
Školení Vláknová optika
Strana 6
Výroba optického vlákna
Ztráty v optickém vlákně
•
•
•
Školení Vláknová optika
Útlum – ztráty energie
– Nečistoty materiálů
– Zpětný rozptyl
– Odrazy na spojích
– Nepřizpůsobení spojů
– Mikroohyby
– Makroohyby
Disperze signálu – ztráta
informace
– Vidová
– Chromatická
– Polarizační
Nelineární jevy
Strana 7
Výkon optického záření
•
•
•
Výkon je měřen v dBm (mW)
0 dBm = 1mW
Útlum/Zisk
• Bell = log10 (výkon na výstupu/ výkon na vstupu)
• dB = 10 log10 (Pout/ Pin)
Výkon zdroje optického záření +20 až -70 dBm
+ 10 dB = 10 log (Pout = 10 x Pin)
+ 3 dB = 10 log (Pout = 2 x Pin)
0 dB = 10 log (Pout = Pin)
- 3 dB = 10 log (Pout = 0,5 x Pin)
- 10 dB = 10 log (Pout = 0,1 x Pin)
- 20 dB = 10 log (Pout = 0,01 x Pin)
Útlum optického vlákna
Školení Vláknová optika
Strana 8
Útlum optického vlákna
MM vlákna
SM vlákna
850 nm
1300 nm
1550 nm
Vícevidová optická vlákna
Školení Vláknová optika
Strana 9
MM optická vlákna
•
•
•
•
•
Vlákno
vlnová délka
62,5/125µm 850 nm
1300 nm
50/125µm
850 nm
1300 nm
•
Omezení daná topologií a přenosovým protokolem
– 802.2 FOIRL, Fast Ethernet 100BASE-FX (100BASE-SX)
Omezení daná vložným útlumem trasy
– 2000m pro všechny technologie do rychlosti 155 Mbps
Omezení daná šířkou pásma
– ATM 622Mbps, Fibre Channel, Gigabit Ethernet, 10GE
•
•
měrný útlum
3,5dB/km
1,5dB/km
3,0dB/km
1,5dB/km
šířka pásma
200Mhz.km
500Mhz.km
500Mhz.km
600Mhz.km
Vidy v optických vláknech
– Při „rozšiřování“ jádra optického vlákna se vláknem začíná šířit
více vidů
– Počet vidů závisí na vlnové délce světla
– Jednovidové vlákno – mezní vlnová délka (CutOff wavelenght)
Lineární vid
Sinusiodální vid
Spirální vid
= kombinace všech vidů
Školení Vláknová optika
Strana 10
Vidy v optických vláknech
Vidová disperze (DMD)
Školení Vláknová optika
Strana 11
Vidová disperze signálu
•
U vícevidových vláken - vidová disperze
– (DMD Differential Mode Delay)
•
62,5/125 µm
– větší jádro, více vidů, menší šířka pásma
50/125 µm
– menší průměr jádra, méně vidů, větší šířka pásma
•
Šířka pásma – MM vlákno
•
•
Pokles špičky přenášeného signálu o 3dB (na polovinu) při
zvyšování modulační rychlosti
U vícevidových - multimódových vláken se udává v MHz.km
– Standardní měření – plně vybuzené vlákno (LED)
• Overfilled Launch Bandwidth
– Měření s podbuzeným vláknem
• Effective Laser Launch Bandwidth
LED
LED
Overfilled
Launch
VCSEL
VCSEL
Laser
Laser
Školení Vláknová optika
Laser
Launch
Strana 12
Buzení optických vláken
LED
VCSEL
Nelinearita gradientního vlákna
Ve středu vlákna
Školení Vláknová optika
Na okraji vlákna
Strana 13
Nelinearita ve středu vlákna
Princip vidového kondicionéru
•
•
•
Školení Vláknová optika
Přechod ze SM vlákna do MM vlákna s offsetem
Signál se převádí pouze v jednom směru
Různé hodnoty offsetu pro vlákna 50/125 a 62,5/125 um
Strana 14
Vidový „kondicionér“
•
•
•
•
Pro rozhraní typu 1000BASE-LX, 10GBASE-LX4, 10GBASE-LRM
Pro standardní vícevidová vlákna
– Je předepsán SM fiber offset-launch mode-conditioning patch cord
Jednovidový laser 1310 nm na MM vláknech
Problém s nelinearitou gradientního profilu indexu lomu v jádře
standardního MM vlákna
Index Lomu
1.487
1.482
1.477
Gradientní vlákno 62,5/125 µm
1.472
1.467
1.462
1.457
-70.00
-50.00
-30.00
-10.00
10.00
30.00
50.00
70.00
Rozměry vlákna [µm]
Nasvícení MM vlákna
LED
Školení Vláknová optika
LASER
+ offset
Strana 15
Vidový „kondicionér“
Optický
rozvaděč
Optický
rozvaděč
MM 62,5/125
MM 62,5/125
MM 62,5/125
offset
MM 62,5/125
MM 62,5/125
SM 9/125
offset
SM 9/125
RX TX
RX TX
Gigabit switch
1000BASE-LX
Gigabit switch
1000BASE-LX
Třídy MM vláken
•
Třída
průměr jádra
•
OM 1
50 nebo 62,5 µm
šířka pásma [MHz.km] pro
850nm 1300nm laser 850nm
200
500
--
•
OM 2
50 µm
500
500
--
•
OM 3
50 µm
1500
500
2000
•
OS1
9/125 µm SM (G.652)
Školení Vláknová optika
Strana 16
Aplikace MM vláken
•
Požadované třídy pro různé aplikace:
Třída linky
Fast Ethernet
100BASE-FX
OF300
OM1
OM2
OM1 + M.C.
(OM2 + M.C.)
OM3
OF500
OM1
OM2
OM1 + M.C
(OM2 + M.C)
OS1
OF2000
OM1
--
OM2 Plus
OS1
•
Gigabit Ethernet
100BASE-SX 100BASE-LX
10GEthernet
10GBASE-SR
OM2 Plus – Tyco (AMP) NetConnect (600/1200 MHz.km)
Jednovidová optická vlákna
Školení Vláknová optika
Strana 17
Omezení SM optických vláken
•
•
Lineární jevy
– Útlum, ztráty na spojích
– Disperze
• Chromatická
• Polarizační
Nelineární jevy
– FWM – Four Wave Mixing
– SPM – Self Phase Modulation (Kerr efect) – Soliton
– XPM – Cross Phase Modulation
– SRS – Stimulated Raman Scattering
– Brillouin scattering efect
Typy SM vláken
Rozdělení SM vláken dle ITU-T G.xxx (International Telecommunication Union)
•
•
•
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
G.652 (verze .A nebo .B)
– USF – Un-Shifted Fiber, standardní jednovidové optické vlákno 9/125um,
odpovídá specifikaci Corning SMF-28, match-cladding MC
G.652.C (nebo .D)
– Low Water Peak jednovidové optické vlákno, Corning SMF-28C, bez zvýšení
útlumu vlivem OH iontů (METRO)
G.653
– DSF – Dispersion Shifted Fiber, vlákno s posunutou chromatickou disperzí do
pásma 1550 nm
G.654
– CSF – Cut off Shifted Fiber, nízký útlum 1550 nm, podmořské kabely
G.655
– NZ-DSF – Non Zero Dispersion Shifted Fiber – vlákna s nenulovou posunutou
disperzí, pro systémy DWDM pro pásmo 1550 nm
G.656
– NZ-DSF – pro širokopásmové systémy DWDM a CWDM (S+C+L pásmo)
G.657 (G. 657.A, G.657.B)
– Nový standard, vlákno necitlivé na ohyby, G.657.A je kompatibilní s G.652.D
Strana 18
Útlum standardního a LWP vlákna
(low water peak)
Standardní vlákno
(oblast 1310 a 1550nm)
850 nm
1310 nm
„LWP“ vlákno
G.652.C
(1260 až 1625 nm)
1550 nm
Laser - modulace
•
Školení Vláknová optika
Dosažená vzdálenost pro danou přenosovou rychlost závisí na
transceiveru a způsobu a typu modulace => odolnost vůči CD a PMD.
– Přímá modulace – chirp
– Nepřímá modulace – externí modulátor
– NRZ (Non Return to Zero)
– RZ (Return to Zero) - pro rychlosti 40Gbit/s a výše
– Duobinary, DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying)
Strana 19
Optický detektor
•
PIN fotodioda
•
APD (Avalanche Photo Diode)
Spektrum – FP laser
Školení Vláknová optika
Strana 20
Spektrum - DFB laser
Spektrum - DFB laser
Školení Vláknová optika
Strana 21
Chromatická disperze
Chromatická disperze
Školení Vláknová optika
Strana 22
Chromatická disperze
•
•
•
Chromatic Dispersion (CD)
Koeficient CD se udává v ps/(nm * km)
– O kolik pikosekund se rozšíří přenášený impuls po uběhnutí jednoho
kilometru, když zdroj záření má spektrální šířku jeden nm.
Standardní SM vlákno G.652
– Koeficient CD < 3 ps/nm.km pro 1310 nm
< 18 ps/nm.km pro 1550 nm
•
•
Chromatická disperze závisí na spektrální šířce laserového zdroje
Chromatická disperze musí být menší než 20 % délky pulsu
•
Parametry transceiverů – dosažitelná délka pro G.652 - 18ps/(nm.km)
• Např pro transceiver 80km … 1440 ps/nm
• Dispersion penalty .. 2 dB
Polarizační disperze
•
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
Polarization Mode Dispersion (PMD), koeficient ps/√ km
Typická hodnota je cca 0,1 až 0,5 ps/√ km
PMD je cca 20 až 1000 krát menší než CD
PMD závisí na
– Kvalitě vyrobených vláken a kabelů, způsobu pokládky, namáhání kabelu
při provozu, teplotě kabelu, tlaku atd.
– koeficient PMD se mění v čase v závislosti na vnějších podmínkách
– Pro starší kabely je nutná kontrola (měření) pro rychlosti 10Gbit/s a více
PMD nesmí být větší než 10 % délky pulsu
Strana 23
Four Wave Mixing
Four Wave Mixing
Výkon cca 3dBm/kanál
Školení Vláknová optika
Strana 24
Self Phase Modulation
•
•
•
Lokální změna indexu lomu vlivem intensity energie pulsu
(Kerrův efekt)
Obrácené působení oproti CD, možnost částečné
kompenzace CD
Kritický výkon 10 mW/kanál
Cross Phase Modulation XPM
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
Pouze u WDM systémů
Signál z jednoho kanálu ovlivňuje fázi jiného kanálu
obdoba SPM
Kritický výkon 10 mW/kanál
Strana 25
Stimulated Raman Scatering
•
•
•
Vzniká interakcí fotonů optických vln a vibracemi molekul
křemenného skla, rozptyl do všech směrů
Přenos energie mezi kanály, od krátkých vlnových délek směrem k
větším vlnovým délkám, největší efekt pro rozdíl 100 nm (13,2 THz)
Kritický výkon 1 mW/kanál
Ramanův optický zesilovač
Školení Vláknová optika
Strana 26
Stimulated Brillouin Scattering
•
•
•
Stimulovaný Brillouinův rozptyl
Ztráta signálu rozptylem
Vysoký optický výkon indukuje vznik periodických změn
indexu lomu
Virtuální mřížka generuje rozptýlené vlny proti směru šíření
optického signálu. Frekvenční posun o cca 30 GHz.
Více významný pouze při několika málo kanálech WDM
Kritický výkon 5 mW/kanál
•
•
•
Optický systém - komponenty
Školení Vláknová optika
•
•
•
•
Optický konektor
Optický kabel
Pasivní optické komponenty – filtry, ….
Elektronické prvky s optickým rozhraním
•
•
•
Optická zásuvka
Optický rozvaděč
Optické úložné spojky
•
•
Montážní a servisní nářadí
Měřící přístroje
Strana 27
Optické konektory
Optický konektor
•
Rozebíratelné spojení optických vláken
– běžný optický konektor = sameček,
– samička = „coupling“ spojka pro vystředění konektorů
navzájem
•
Části optického konektoru
– ferule - „kolík“
• materiál: plast, kov, zirkoniová keramika, sklo
• typ broušení: FC, PC, PC+, super PC, HPC, APC (8°)
– tělo konektoru (plast, kov)
– zámek (bajonet, matice, ..)
– kabelová koncovka
Školení Vláknová optika
Strana 28
Typy broušení ferule konektoru
8°
Broušení typu FC
(Flat Contact)
Broušení typu PC
(Point Contact)
Broušení typu APC
(Angle Point Contact)
Standardní optické konektory
•
FOCIS (Fiber Optic Connector Intermateability Standard)
•
FOCIS number
–
–
–
–
–
–
–
Školení Vláknová optika
1
2
3
3A
4
4A
5, 5A
typ
výrobce
BICONIC
ST
SC
SC/APC
FC
FC/APC
MTP/MPO
3M Telecom Syst. Div.
Lucent Technologies
NTT
NTT
USConec
Strana 29
Běžné typy konektorů
ST
FC/PC
SC
Konektor ST
Školení Vláknová optika
Strana 30
Konektor FC/PC, FC/APC
Konektor SC, SC/APC
Školení Vláknová optika
Strana 31
Optické spojky - coupling
Spojka – coupling FC
Ferrule konektoru
Spojka – coupling SC – ST
Další typy konektorů
•
•
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
FDDI - duplexní konektor, pro sítě FDDI, MM a SM, dnes bývá
nahrazen duplexním SC
ESCON - obdoba konektoru FDDI
SMA - pro průmyslové aplikace, horší než ST, vhodný jen pro
MM vlákno
E2000 - firma Diamond, vícevrstvá ferule, kvalitní, APC
provedení pro SM
D4, mini BNC - dnes nepoužívané typy
MU - miniaturní obdoba SC, od NTT
Strana 32
SFF optické konektory
•
FOCIS (Fiber Optic Connector Intermateability Standard)
ANSI/TIA/EIA-604-x
•
FOCIS number
–
–
–
–
–
–
–
–
6
7
8
9
10
11
12
13
typ
výrobce
FJ (OJ)
SG (VF-45)
(Mini-MT)
(Mini-MAC)
LC
(SCDC/SCQC)
MT-RJ
LX-5
Panduit Corp.
3M Telecom Syst. Div.
Siecor Corp.
Berg Electronics
Lucent Technologies
Siecor, Siemens, IBM
AMP, Siecor, USConec
ADC
Konektor OptiJack (FJ)
•
•
•
Školení Vláknová optika
Výrobce Panduit
Ferrule 2,5 mm
Montáž - lepení
a leštění
Strana 33
Konektor VF-45 (SG)
•
•
•
•
•
Vyvinula firma 3M, kabelový systém Volition™
Nový typ – bez použití ferule, vlákno je centrováno ve Vdrážce.
Pro zásuvku je použito standardní optické vlákno
Pro propojovací kabel – patchcord je použito vlákno GGP
Montáž - leštění
Princip spojení VF-45™
2.
1.
Zásuvka
Krycí dvířka
Keystone držák
Zástrčka
Optická vlákna
4.
3.
Optické spojení
Vlákna vstupují
do „V“ drážky
Školení Vláknová optika
Přítlačná síla udržuje
optický kontakt
Strana 34
GGP Optické vlákno
GGP (Glass/Glass/Polymer) optické vlákno s trvalou
plastovou povrchovou ochranou
Standardní vlákno
GGP vlákno
62.5 µm jádro
100 µm plášť
125 µm plášť
25 µm polymer
250 µm primární ochrana
Kompatibilní se standardními vlákny
Úhlové spojení vláken VF-45
• Zkosený konec vlákna:
– Zvýšení kontaktního tlaku mezi vlákny
– Snížení opotřebení „V“ drážky
– Snížení znečištění optického kontaktu při zasouvání do „V“ drážky
• Úhlové spojení:
– zvyšuje útlum zpětného odrazu
GGP vlákno v zástrčce
úhel osmi stupňů
Školení Vláknová optika
Standardní vlákno v zásuvce
zkosený konec vlákna
Strana 35
Konektor LC
•
•
•
Výrobci – Avaya, Lucent,Luminent, Fujikura, IBM, Infineon,
Molex, Senko, …
Simplexní/duplexní verze
Verze konektoru s integrovanou spojkou
Konektor MT-RJ
•
•
•
Školení Vláknová optika
Výrobci –TYCO (AMP), Fujikura, Molex, Sumitomo, Siecor,
US Conec
Zástrčka bez trnů, zásuvka s naváděcími trny
Verze AMP s integrovanou spojkou
Strana 36
Konektor MT-RJ
MT-RJ samička
Školení Vláknová optika
Strana 37
MT-RJ sameček - samička
•
•
Male – sameček – zásuvka/panel/aktivní prvek
Female – samička – patch kabel
Male - trny
Female - díry
Konektor LX-5
•
•
Školení Vláknová optika
ADC, simplex/duplex - stejná velikost jako SC
FOCIS 13
Strana 38
Konektor MU
•
•
Miniaturní verze SC – NTT
1,25 mm ferrule, simplex/duplex
Konektor LSH – E2000
•
•
•
Školení Vláknová optika
Diamond, Huber+Suhner,R&M
Simplex, Duplex, Compact duplex, 2.5mm ferrule
Multimode, singlemode, APC
Strana 39
Konektory pro plastová
vlákna
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ST (BFOC-2.5) – kovová ferrule
F-SMA
FO7 (standard JIS C-5976) – duplexní konektor
PN – modifikovaná FO7 (standard IEC1754-16)
– Zpětně kompatibilní s F07
F05 – simplexní konektor
– Audio DNP (FO5) - Toslink
Agilent Versatile Link
OMJ konektor
DNP (...dry non polish), Mini DNP
Další proprietární verze - Mitsubishi, Hirschmann,…
Konektor F07 a PN
Školení Vláknová optika
Strana 40
F07 a PN konektor
•
•
•
•
10,6 mm rozteč ferrulí
PN-I – precizní verze, odpružená ferrule 2,5 mm,
– POF a HCS vlákna (IEC 793-2 vlákna typu A4a,A4d,A3c,A3d)
PN-II – levná verze, pevná ferrule 2,5 mm
– Pouze POF vlákna, (IEC 793-2 vlákna typu A4a,A4d)
Vzájemně kompatibilní, kompatibilita s F05
Digital Audio – F05
•
•
•
TOSLINK, EIAJ CP-1201 standard, IEC61937
EIAJ RC-5720 (FO5), JIS F05 a IEC 874-17
"SPDIF" Sony/Philips digital interface
•
Vzdálenost 5m
– Transmitter
• Wavelength: 660 nm ± 30 nm
• Power output level: –21 dB (minimum), –17 dB (typical), –15
dB (maximum)
• Maximum operating frequency: 12,8 MHz
• Typical intrinsic jitter: 0,0128 UI peak-to-peak
– Receiver
• Minimum decode power sensitivity (at 660 nm ± 3 nm): –24
dB
• Minimum jitter tolerance: 0,40 UI peak-to-peak
Školení Vláknová optika
Strana 41
Agilent Versatile Link
•
•
•
•
•
•
•
Vlnová délka 660 nm
1 mm plastové optické vlákno POF
Přenosová rychlost 40 kBd až 5 MBd
Pracovní teplota 0 až 70st.
Vzdálenost závisí na aplikaci a rychlosti – od 5 až 100 m
Konektor Simplex a Duplex, jednoduchý nebo se západkou
Útlum konektoru 0.7 až 2.8 dB
Agilent Versatile Link
Školení Vláknová optika
Strana 42
Optické kabely
Optické kabely
•
•
Školení Vláknová optika
Ochrana optických vláken před vnějšími vlivy
– vlákno 125 µm je z výroby opatřeno primární akrylátovou
ochranou 250 µm
Dvojí konstrukce – standardní optické kabely
– kabel s volnou sekundární ochranou = vlákna uložena
volně v trubičce, plněné gelem nebo suché, běžně 1, 4, 6, 8
nebo max. 12 vláken v jedné trubičce. Pro více vláken je v
kabelu použito více trubiček
– kabel s těsnou sekundární ochranou, na primární ochraně
nanesena jedna nebo více vrstev, vnější průměr 900 µm.
Toto vlákno „tight“ neboli „pigtailové vlákno“ lze přímo
konektorovat na místě instalace. Pro kratší vzdálenosti a
vertikální rozvody.
Strana 43
Konstrukce optických
kabelů
•
Tažný prvek
– Kevlar (Aramidová příze), skelná příze, sklolaminátové pruty,
ocelové struny
•
Výplňové prvky
•
Plášť kabelu - kombinace více vrstev materiálů
– podle požadavků - odolnost proti UV, chemikáliím, tlaku,
teplotní rozsah, odolnost při požáru, způsob uložení, ...
– PVC, LSZH, Nehořlavé materiály, PE, MDPE, PP, Nylon,
Teflon, ...
– Kov - měď, hliník, ocel
Kabely při požáru
• LSZH – Low Smoke Zero Halogen
• FRNC – Flame Retarded Non Corosive
•
•
•
Flame Retarded
ČSN EN 50265 – šíření plamene – kabel (bývalá IEC 332-1, 332-2)
ČSN EN 50266 – šíření plamene – kabely ve svazcích (bývalá IEC 332-3)
•
•
Non Corosive
ČSN EN 50267 – obsah kyselinotvorných plynů, stupeň kyselosti
•
•
Low Smoke
ČSN EN 50268 – hustota kouře
•
•
ČSN IEC 60331 – celistvost obvodu - funkční schopnost kabelu při požáru
(15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 min)
Školení Vláknová optika
Strana 44
Značení optických kabelů
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
J
A
V
D
Q
F
(ZN)
Y
2Y
H
B
(SR)
vnitřní použití
vnější použití
těsná sekundární ochrana
vícevláknová sekundární ochrana
vodoblokující páska
plněná kabelová duše
dielektrické tahové prvky pod pláštěm
PVC plášť
PE plášť
LSZH plášť (IEC 60332-3A)
armování, zesílená mechanická ochrana
armování zvlněnou ocelovou páskou
Simplex patch kabel
•
•
•
Školení Vláknová optika
Jedno vlákno
Plášť LSZH J-V(ZN)H
Plášť PVC J-V(ZN)Y
Strana 45
Duplex zipcord patch kabel
•
•
•
Dvě vlákna
Plášť LSZH J-V(ZN)H
Plášť PVC J-V(ZN)Y
Heavy duplex zipcord kabel
•
•
•
Školení Vláknová optika
Dvě vlákna, dvojitý plášť
Plášť LSZH J-V(ZN)HH
Plášť PVC J-V(ZN)YY
Strana 46
Breakout kabel
•
•
•
4 až 24 vláken, možnost přímého konektorování
Plášť LSZH J-V(ZN)HH
Plášť PVC J-V(ZN)YY
UNI Distribution kabel
•
•
•
Školení Vláknová optika
2 až 24 vláken, těsná sekundární ochrana, univerzální použití
Plášť LSZH J/A-V(ZN)H
Plášť PVC J/A-V(ZN)Y
Strana 47
Sub Unitised Distribution kabel
•
•
•
36 až 72 vláken, těsná sekundární ochrana
Plášť LSZH J/A-V(ZN)HH
Plášť PVC A-V(ZN)YY
Central Loose Tube
•
•
•
Školení Vláknová optika
2 až 24 vláken, volná sekundární ochrana
Plášť LSZH J/A-DQ(ZN)BH
Plášť PE
A-DQ(ZN)B2Y
Strana 48
Multi Loose Tube
•
•
•
6 až 216 vláken, volná sekundární ochrana
Plášť PE
A-DQ(ZN)2Y
Plášť PE
A-DF(ZN)2Y
Armování ocelovou páskou
•
•
Školení Vláknová optika
Aplikovatelné na Central a Multi Loose Tube
Do 144 vláken
Strana 49
Optické mikrokabely
•
Standardní Loose tube kabely
– Velký průměr
– Pracnější zakončování
•
72 vláken
Mikrokabely
– Minimalizovaný průměr
– Určeny pro aplikace FTTx
– Snadná práce s vlákny
144 vláken
432 vláken
Ø 19,5 mm
Instalace optického kabelu
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
Protahovací pero upevnit za Kevlar (tahový prvek) i plášť kabelu !!
Dodržovat maximální povolenou sílu v tahu
Dodržovat minimální poloměr ohybu = 20 x průměr kabelu
Pro instalaci zásuvky ponechat v rozvaděči nebo zásuvce délkovou
rezervu
Strana 50
Instalace optického kabelu
•
Utěsnění konců kabelu vůči pronikání vlhkosti
Instalace optického kabelu
•
Školení Vláknová optika
S cívkou kutálet po směru návinu
Strana 51
Instalace optického kabelu
•
•
Kabel neodvíjet přes boky cívky
Zabránit vytváření smyček na kabelu a kroucení kabelu
Instalace optického kabelu
•
Školení Vláknová optika
Rozvinutý kabel při instalaci ukládat do tvaru „8“
Strana 52
Instalace optického kabelu
•
Při zatahování kabelu použít obratlík
Instalace optického kabelu
•
•
Školení Vláknová optika
Při pokládce nevytvářet smyčky kabelu s malým poloměrem
ohybu
Zabránit prolomení kabelu ve smyčce
Strana 53
Instalace optického kabelu
•
•
Při pokládce nevytvářet smyčky kabelu s malým poloměrem
ohybu
Zabránit poškození kabelu ostatními silovými kabely
Instalace optického kabelu
•
•
Školení Vláknová optika
Kabel neohýbat přes ostré rohy
Zajistit minimální poloměr ohybu kabelu a vláken
Strana 54
Instalace optického kabelu
•
•
Neutahovat příliš vázací pásky
Pro pohyblivé přívody chránit kabel přídavnou chráničkou
Spojování optických vláken
Školení Vláknová optika
Strana 55
Spojování optických vláken
•
•
•
Svařování optických vláken
Spojení pomocí optických konektorů
Mechanické optické spojky
•
Spojení dvou vláken - minimální útlum spoje
– stejné geometrické parametry spojovaných vláken
– hladké čelo vlákna
– vystředění spojovaných vláken
– dokonalý kontakt čel
Vložný útlum spoje
•
•
•
•
kvalita zalomení vlákna
geometrická přesnost spojení
– souhlas os, fyzický kontakt čel
geometrie vlákna - dané výrobou
rozdílné typy spojovaných vláken
MM 62,5/125µm
SM 9/125µm
Nesouosost 5µm
Útlum cca 0,5 dB
Školení Vláknová optika
Útlum cca 5 dB
Strana 56
Geometrické parametry
vláken
•
•
podle normy IEC 793-2
průměr vlákna
• MM : 62,5 +/- 3µm / 125 +/- 2µm
• SM : 8/125 +/- 1µm
nesouosost os jádra a pláště
• MM : méně než 3µm
• SM : méně než 0,8µm
nekruhovost
• MM : plášť méně než 2%
•
jádro méně než 6%
• SM : plášť méně než 1%
•
•
Svařování optických vláken
•
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
Odstranění primární ochrany vláken
Zalomení vláken v lámačce
Založení do V drážek svářečky
Svaření vláken
Ochrana svaru – teplem smrštitelná v pícce nebo krimpovací
Strana 57
Mechanické optické spojky
Školení Vláknová optika
Strana 58
Princip mechanické optické
spojky
• očištění vlákna
•
•
•
•
•
•
zalomení v lámačce - děličce vláken
založení do spojky - „V“ drážka, kapilára, …
zajištění fyzického kontaktu – imerzní gel
mechanická fixace polohy
případné „doladění“
uložení do kazety
Typy optických spojek
Školení Vláknová optika
Strana 59
Spojka Fibrlok II
Přímé konektorování
optických vláken
Školení Vláknová optika
Strana 60
Technologie konektorování
•
Technologie lepení
– Lepení Epoxy
– Lepení „rychlolepidlem“
– HotMelt Technologie 3M
•
Krimpování vláken bez lepení
– Crimplok 3M
– LightCrimp AMP
•
Předbroušený konektor s integrovanou spojkou
– LightCrimp PLUS AMP
– 3M NPC konektor
LightCrimp PLUS ST
Školení Vláknová optika
Strana 61
HotMelt technologie 3M
•
•
•
•
•
•
•
•
•
HotMelt adhesivní technologie - “obrácená” epoxy
Předplnění konektoru pryskyřicí ve výrobě
Pro konektory MM typu ST, SC, FC/PC
Pícka pro 220V nebo přenosná (baterie)
Rychlá instalace (1min ohřev, celkem cca 5min)
Snadné jednostupňové leštění
Možnost přímého konektorování
Stabilní provedení s časovou stálostí
Cenově výhodnější než epoxy technologie
Optické rozvaděče
Školení Vláknová optika
Strana 62
Nástěnné optické rozvaděče
19“ optické rozvaděče
Školení Vláknová optika
Strana 63
Montáž optických rozvaděčů
•
•
•
•
•
Dostatečná kabelová rezerva – podle typu 2 až 5 m
Rezerva v rozvaděči 1 až 2 m
Vlákna v primární ochraně pouze v optické kazetě
Vlákna v těsné sekundární ochraně pouze v rozvaděči
Minimální poloměr ohybu vlákna 40 mm (30 mm)
•
Příslušenství
– Čelní panel s otvory
– Spojky – couplingy
– Záslepky
– Optická kazeta
– Víčko kazety
– Hřebínek – držák svarů/mech. spojek
Měření optických vláken
Školení Vláknová optika
Strana 64
Optická trasa
•
Optické vlákno zakončené optickými konektory
– jeden optický kabel
– více optických kabelů spojených za sebou
– optický kabel v hlavní trase spojený s odbočným kabelem
•
Parametry trasy
– typ konektorů, typ vlákna, technologie spojování vláken
– délka jednotlivých kabelových úseků
– Vložný útlum, odrazy na spojích, celková délka trasy
•
Napojení na koncová zařízení
– napojení propojovacími patch kabely, různé typy konektorů
– spojení více tras pomocí propojovacích patch kabelů
Měření MM optických vláken
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
Vložný útlum (dB) optické trasy pro vlnovou délku
850 nm
1300 nm
Délka kabelu - odečtením, OTDR, pulzní měření
Přímá transmisní metoda – základní měření
optický zdroj a měřič optického útlumu
Měření pomocí reflektometru – rozšířené měření
měřicí přístroj OTDR
Strana 65
Měření SM optických vláken
•
Vložný útlum (dB) optické trasy pro vlnovou délku
1310 nm
1550 nm ( + 1625 nm)
Délka kabelu - odečtením, OTDR, pulzní měření
Měření polarizační vidové disperze
Měření chromatické disperze
•
•
•
•
Přímá transmisní metoda
optický zdroj a měřič optického útlumu
Měření pomocí reflektometru
měřicí přístroj OTDR
•
Optické kabely - EIA 568-B.3
•
Měrný útlum optického vlákna
•
•
•
•
•
Multimode
50/125 µm
•
•
•
•
Singlemode - vnitřní instalace
9/125 µm
1310/1550 nm
1,0 dB/km
Singlemode - venkovní instalace
9/125 µm
1310/1550 nm
0,5 dB/km
Školení Vláknová optika
62,5/125
850 nm
1300 nm
850 nm
1300 nm
3,5 dB/km
1,5 dB/km
3,5 dB/km
1,5 dB/km
500 Mhz.km
500 Mhz.km
200 Mhz.km
500 Mhz.km
Strana 66
Maximální hodnota útlumu
•
•
•
Útlum konektoru 0,75 dB
Útlum svaru-mech.spojky 0,3 dB
Mezní měrný útlum optického vlákna
•
•
•
Max.útlum =
počet konektorů x 0,75 + počet svarů x 0,3
+ délka kabelu x měrný útlum vlákna
Ethernet 10BASE-FL
•
•
•
Školení Vláknová optika
Optické vlákno 62,5/125 µm
– IEC 60793-2:1992, typ A1b (3,5 dB/km, 200MHz.km)
– ANSI/TIA/EIA-568-A-1995
– Měrný útlum 3,75 dB/km pro 850 nm
– Šířka pásma 160 MHz.km pro 850 nm
Optický konektor
– BFOC/2.5 (IEC 60874-10:1992) = ST
– Maximální vložný útlum 1 dB
– Útlum zpětného odrazu ORL > 25 dB
Útlum optické trasy < 12.5 dB (62,5/125 µm, 850nm)
Strana 67
Ethernet 100BASE-FX
•
•
•
•
•
•
Norma IEEE 802.3
FO PMD parametry vychází z FDDI (ISO/IEC 9314-3)
Vlnová délka 1300 nm
Optical transmit average power (min) - 20 dBm
– Optical maximum transmit power - 14 dBm
– MM fiber 62,5/125 µm
Optical receive power (min) - 31 dBm
– Bit error rate (BER) < 1 / 1012
Útlum optické trasy < 11,0 dB (62,5/125 µm, 1300 nm)
Ethernet 100BASE-FX
•
•
Školení Vláknová optika
Optický konektor
– SC duplex (ANSI X3.237-1995)
– MIC, key M (FDDI PHY, ISO/IEC 9314-1:1989)
– BFOC/2.5 (IEC 60874-10:1992) = ST
Optická trasa
– Pro Model 1 – collision domain diameter
• Přímé spojení dvou DTE
412 m
• Jeden opakovač class I
272 m
• Jeden opakovač class II
320 m
• Dva opakovače class II
228 m
– Full duplex
2000 m
Strana 68
100 Mbit/s Ethernet na 850nm
•
100Base-FX Fast Ethernet
– pro plný duplex
•
100Base-SX Fast Ethernet
850 nm
300 m
– Short Wavelenght Fast Ethernet Alliance
• 3M, Allied Telesyn, AMD, AMP, BATM, Belden,Corning,
DIGI, Honeywell, IMC, Lucent, Micro Linear, Siecor,
SpecTran, Sumitomo, Transition, ……. www.fols.org
= autodetekce 10/100 Mbit/s, nižší cena
•
1300 nm
2000 m
Gigabit Ethernet 1000Mbit/s
•
1000Base-SX
850 nm
– laserové diody VCSEL, MM vlákna 50/125 a 62,5/125 µm
•
1000Base-LX
1300 nm
– SM laserové diody
– MM vlákna 50/125 a 62,5/125 µm
– SM vlákno
– nutnost použití vidového „kondicionéru“ pro standardní vlákna
•
1000BASE-EX
– Mimo standard
– SM vlákno
Školení Vláknová optika
1550 nm
Strana 69
Gigabit Ethernet 1000Mbit/s
•
Typ konektoru
– SC duplex
Maximální útlum všech konektorů a spojů (svarů nebo opt.
mech. spojek) v trase je
– 1,5 dB pro MM trasu
– 2,0 dB pro SM trasu
Útlum zpětného odrazu konektoru
– ORL > 20 dB pro MM trasu
– ORL > 26 dB pro SM trasu
•
•
Gigabit Ethernet 1000Mbit/s
•
•
•
1000Base-SX 850nm
– 62,5/125
– 62,5/125
– 50/125
– 50/125
160 MHz.km
200 MHz.km
400 MHz.km
500 Mhz.km
délka
220 m
275 m
500 m
550 m
útlum
2,33 dB
2,53 dB
3,25 dB
3,43 dB
1000Base-LX 1300nm
nutnost použití vidového „kondicionéru“ pro standardní MM vlákna
– 62,5/125
500 MHz.km
550 m
2,32 dB
– 50/125
400/500 MHz.km 550 m
2,32 dB
– SMF 9/125
Školení Vláknová optika
5 000 m
4,50 dB
Strana 70
1G Ethernet transceivery
GBIC transceiver
(Giga-Bit Interface Converter)
SFP tranceiver
(Small Formfactor Pluggable)
Někdy také jako „mini-GBIC“
SC duplex
LC duplex (nebo MT-RJ, VF45)
Vysokorychlostní aplikace
10G Ethernet
Školení Vláknová optika
Strana 71
10 Gigabit Ethernet 10Gbit/s
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Pracovní skupina IEEE 802.3ae
Zůstává Ethernetový rámec a velikost 802.3
Podpora rozšíření 802.3ad – agregace linky
Kódování rozšířeno na 64B/66B (10,3 Gbaud)
Optické transcievery pro 850, 1310 a 1550 nm
WWDM pro 1310 nm
LAN PHY – lokální sítě, samostatné vlákno
WAN PHY – využití vrstvy SONET/SDH
Ethernet PON – na pasivních SM sítích
10G Ethernet WAN PHY
•
•
•
•
•
Komunikace v síti WAN pomocí existujících rozhraní SONET
OC-192c/SDH STM-64
Bitová rychlost 9,95328 Gbps
Rozšířený prostor mezi pakety pro změny rychlosti
Kompatibilita s DWDM
•
•
•
10GBASE-SW
10GBASE-LW
10GBASE-EW
-W
Školení Vláknová optika
MM 850 nm serial
SM 1310 nm serial
SM 1550 nm serial
65 m
10 000 m
40 000 m
WAN interface sublayer
Strana 72
Konkurence LX4 a LRM
•
Nedostupnost a vyšší cena transceiverů s rozhraním LX4
= vývoj standardu LRM
10G Ethernet LAN
Značení
10GBASE-SR
vlákno
MM 62,5/125
MM 50/125
MM 50/125
šířka pásma
160/200 (OM1)
400/500 (OM2)
2000 (OM3)
vzdálenost
26/33 m
66/82 m
300 m
10GBASE-LX4
MM 62,5/125
MM 50/125
MM 50/125
500 (OM1)
400 (OM1)
500 (OM2)
300 m
240 m
300 m
10GBASE-LX4
10GBASE-LR
10GBASE-ER
SM 9/125 (OS1)
SM 9/125 (1310nm) (OS1)
SM 9/125 (OS1)
10 000 m
10 000 m
40 000 m
10GBASE-LRM
MM 62,5/125
MM 50/125
MM 50/125
220 m
220 m
220 m
Školení Vláknová optika
200/500 (OM1)
500/500 (OM2)
1500/500 (OM3)
Strana 73
10GEthernet transceiver
X2
XFP
XENPAK
XPAK
300 pin
Transceivery 10 Gbit/s
•
•
•
•
•
Školení Vláknová optika
300PIN (300pinmsa.org) pro 10 Gb a 40 Gb
– SDH, DWDM transponder
XENPAK (www.xenpag.org) SC duplex
– Agilent, Agere, …
– 10 G Ethernet MSA, 4 XAUI (850 SR, 1310 LX4, 1310 LX, …)
X2 (www.x2msa.org) .. Menší verze XENPAK
– Původně do 10km (Ethernet, FC, SDH, PCI)
XPAK (www.xpak.org)
XFP (www.xfpmsa.org) LC duplex, serial
– Ethernet, SDH, FC, DWDM
Strana 74
Jaký typ vlákna zvolit ?
Délka trasy
FastEthernet
0 < 100 m
OM1
100 < 275 m
OM1
275 < 300 m
OM1
300 < 500 m
OM1
500 < 1500 m
OM1
1500 < 2000 m
OM1
•
•
•
•
•
1GEthernet
OM1
OM1
OM1/OM2
OM1/OM2
OM2 Plus/OM3
OM2 Plus/OM3
10GEthernet
OM1/OM2 (Plus)
OM3 (OM1/OM2)
OM3 (OM1/OM2)
OS1
OS1
OS1
Vlákno 50/125
Třída vlákna podle max. vzdálenosti
Rezerva v trase pro budoucí pokládku SM vlákna
Pokládka kombinovaných kabelů MM + SM
Pro rozhraní 10GBASE-LRM „stačí“ i vlákno OM2
– Možná volba – lepší vlákno OM2 = OM2 plus
WDM technologie
sdílení vláken
Školení Vláknová optika
Strana 75
Sdílení optických vláken
•
•
•
Stejná vlnová délka – dva směry proti sobě, jeden
přenosový kanál na jednom vlákně
Zajištění minimálních odrazů v trase
– Coupler 50:50 %
– Cirkulátor
Různá vlnová délka, dvě vlákna nebo jedno vlákno s
různým směrem sousedních vlnových délek
– WDM - dvě až čtyři vlnové délky)
– CWDM - 8 nebo 16 (18) vlnových délek
– DWDM - 32, 40 a více vlnových délek
Konstrukce odbočnice - coupler
•
Pomocí optických prvků
•
•
Použití optických vlnovodů - optický čip
Technologie svařování (FTB - fused biconic taper)
2x2
Školení Vláknová optika
Strana 76
Cirkulátor
•
•
Circulator - optické pasivní zařízení, které slouží k
sloučení/oddělení optického signálu na stejné vlnové délce.
Světlo je směrováno od portu k portu pouze jedním směrem.
Standardně 3 porty. Vstup z portu 1 je směrován na port 2,
vstup z portu 2 je směrován na port 3.
PORT 2
PORT 1
PORT 3
Cirkulátor - aplikace
•
•
Měřící přístroje, optické zesilovače, DWDM, filtry,
kompenzátory disperze, …
Obousměrná komunikace po jednom vlákně na stejné vlnové
délce !!
PORT 1
PORT 1
PORT 2
PORT 2
optické vlákno
PORT 3
Switch A
Školení Vláknová optika
PORT 3
Switch B
Strana 77
WDM technologie
•
•
WDM – 850/1300 nm, 1310/1550 nm
WWDM pro MM vlákna, 4 kanály á 25nm
– 1275, 1300, 1325, 1350 nm pro 10GBASE-LX4
CWDM – pro SM vlákna, až 18 kanálů á 20nm
DWDM, desítky kanálů, odstup 100 GHz, 50 GHz, …
•
•
WDM Multiplexer a Demultiplexer
Dvě vlákna – Mux + Demux
Jedno vlákno – Mux/Demux
Školení Vláknová optika
Strana 78
CWDM technologie
Technologie CWDM
•
Použití „levných“ pasivních multiplexerů/demultiplexerů
•
Běžné aktivní prvky Ethernet a Fibre Channel s výměnnými
optickými transceivery
•
CWDM optické moduly – transcievery GBIC/SFP
•
Výhody
– Dostupná a levná technologie
– Snadné použití se stávajícími prvky
– Snadné rozšiřování a změna konfigurace
Školení Vláknová optika
Strana 79
Konfigurace CWDM sítě
Aplikace CWDM
•
•
•
Školení Vláknová optika
Použití přepínače Ethernet s porty SFP, do kterých se zasunou
SFP transceivery požadovaného typu
– uživatelské rozhraní – UTP, MM 1000BASE-SX, SM
1000BASE-LX
– linkový transceiver CWDM o požadovaném výkonu
Připojení transceiverů na pasivní filtry – Mux/Demux
Vytvoření přenosových kanálů oddělením pomocí VLAN
Strana 80
Aktivní prvky xWDM
Aplikace CWDM
Školení Vláknová optika
Strana 81
Příklad – CWDM trasa
•
•
Jedno vlákno G.652, 8ch CWDM, 75 km (IL pro 1550 nm = 16,9 dB)
8x GBE (transponder/muxponder) … 2x GBE => 2,5 Gbit/s
75km
16,9dB
•
•
•
Útlum pro 2x 8ch Mux/Demux = 3,2 dB
Systémová rezerva = 2,0 dB
Požadovaný překlenutelný útlum
= 16,9 + 3,2 + 2,0 = 22,1 dB
+ je třeba zahrnout vliv disperze a útlum pro jiné vlnové délky
Průběh útlumu vlákna
•
Školení Vláknová optika
Útlum pro 1470 nm ….. typicky + 0,04 dB/km oproti 1550 nm
…. Navýšení útlumu pro 75 km = 3 dB
Strana 82
Vliv disperze
•
Chromatická disperze
pro 75 km a 1610 nm (cca 22ps/nm.km)….. 1650 ps/nm
pro transceiver CWDM Multirate 80km ……2 dB
Parametry CWDM
transceiverů Transmode
•
•
Školení Vláknová optika
Požadovaný překlenutelný útlum transceiveru
= 22,1 + 3,0 + 2,0 = 27,1 dB
TRX100015 Power Budget = 0 – (– 28) = 28 dB > 27,1 dB
OK !!
Strana 83
Technologie DWDM
•
•
ITU-T Recommendation G.694.1 „Spectral grids for WDM
applications: DWDM frequency grid“
– Základ 193 100 GHz
– Odstup 100 GHz
– Další rastry 200 GHz, 50 GHz, 25 GHz, 12,5 GHz
– Přepočet na vlnovou délku pomocí „c“
• 299792458 m/s (rychlost světla ve vakuu)
Komponenty
– Transpondéry, Agregátory
– DWDM Mux/Demux, Add/Drop
– EDFA zesilovače
– Kompenzace disperze
– Variabilní Attenuátory
Princip DWDM systému
GE
OEO
ATM
OEO
Optically
Amplified
Wavelengths
DWDM
Mux
(Filter)
ESCON/
FC
OEO
OA
Wavelength
Multiplexed
Signals
OA
Optical
Amplifier
Low Cost
ITU-T Grid
MM/SM
15xxnm
850nm/1310nm Transponders
Školení Vláknová optika
Strana 84
Porovnání CWDM a DWDM
•
CDWM (Coarse WDM)
─ Méně než 16 vlnových délek
─ Rychlost max. 2,5 GBit/s
─ Nižší cena
─ Menší nároky na komponenty
─ Nechlazené lasery
─ Jednoduchý systém
─ Nižší nároky na energii a
prostor
─ Menší vzdálenosti
─ Bod-bod max. 120km
─ Použití opakovačů - repeaterů
•
DWDM (Dense WDM)
─ 32 a více vlnových délek
─ Rychlost 10 GBit/s a více
─ Vyšší cena
─ Vyšší nároky na komponenty
─ Teplotně chlazené lasery
─ Komplexní systém
─ Větší nároky na energii a
prostor
─ Delší dosah bez regenerace
─ Více než 500 km
─ Použití optických zesilovačů
Aplikace DWDM
Školení Vláknová optika
Strana 85
Aplikace DWDM
DWDM without amplifiers
TP
TP
TP
TP
Allowed fiber loss 2.5G without FEC: 27dB (8ch)
Allowed fiber loss 2.5G with FEC: 30dB (8ch)
Allowed fiber loss 10G with FEC: 16dB (8ch)
Reduce allowed fiber loss with 2dB if 16ch are used.
Reduce allowed fiber loss with 2+4dB if 32ch are used.
TP
TP
TP
TP
DWDM with pre amplifiers
Allowed fiber loss 2.5G without FEC: 34dB (8ch)
Allowed fiber loss 2.5G with FEC: 39dB (8ch)
Allowed fiber loss 10G with FEC: 26.5dB (8ch)
Reduce allowed fiber loss with 1dB if 16ch are used
Reduce allowed fiber loss with 1+2dB if 32ch are used
TP
TP
TP
TP
DWDM with pre + booster amplifiers
Allowed fiber loss 10G with FEC: 39dB (8ch)
Reduce allowed fiber loss with 3dB if 16ch are used
Reduce allowed fiber loss with 6dB if 32ch are used
Aplikace DWDM
DWDM with 1 OADM
Allowed fiber loss 10G with FEC: 26+26dB (16ch)
Reduce with 1dB for 32ch.
TP
TP
Max 22dB
DWDM with 2 OADM
Allowed fiber loss 10G with FEC: 25+25+25dB (16ch)
Reduce with 2dB for 32ch.
TP
TP
Max 22dB
Školení Vláknová optika
Max 22dB
Strana 86
Amplifiers EDFA + Raman
Raman Amplifier
Terrestrial and submarine applications
Distances up to 50 – 60dB (200 – 250km) without intermediate amplifier sites
OSC used for security.
Separate 1U unit, integrated with node manager
Kombinace CWDM + DWDM
Optical Amplifier (EDFA) gain curve
CWDM
Outside
DWDM-band
DWDM
C-band
DWDM
L-band
30 dB
gain
25 dB
20 dB
15 dB
Wavelengths standardized by ITU.
G.694.1 DWDM-spacings: 12.5GHz, 25GHz, 50GHz, 100GHz ....
G.694.2 CWDM-spacing:
20nm
Školení Vláknová optika
Strana 87
Kombinace CWDM + DWDM
Kombinace C/DWDM … GWDM
Školení Vláknová optika
Strana 88
Kombinace CWDM + DWDM
1470
8 ch
DWDM
100G
1490
8 ch
CWDM
M/D
1510
1530
Fiber
1550
16 ch
DWDM
100G
1570
1590
1610
Kombinace CWDM + DWDM
1470
1490
4 ch
CWDM
M/D
Fiber
1590
1610
Expand
32 ch
DWDM
100G
Školení Vláknová optika
Strana 89
Aplikace CWDM + DWDM
CWDM
DWDM
In commercial confidence
Aplikace - 72 ch DWDM
Školení Vláknová optika
Strana 90
Obousměrná komunikace
DWDM po jednom vlákně
DWDM Multiplexer a Demultiplexer
Dvě vlákna – Mux + Demux
Jedno vlákno – Mux/Demux
Školení Vláknová optika
Strana 91
Interleaver
DWDM 100GHz
DWDM 200GHz lichá
DWDM 200GHz sudá
i
i
Pásmový filtr GW-DM
Filtr GW-DM
Školení Vláknová optika
Strana 92
Uzel DWDM v trase
EDFA CLA – RLC, vyrobeno ve spolupráci s CESNET
Školení Vláknová optika
Strana 93

Podobné dokumenty

Optické přenosy informací pro integrovanou výuku VUT a VŠB

Optické přenosy informací pro integrovanou výuku VUT a VŠB na kilometr a tento nastoupený trend nadále trval. V současné době jsou vyráběna optická vlákna s útlumem pod 1 dB·km-1 pro oblast vyšších vlnových délek. Stejně rychle se zvětšovala šířka přenášen...

Více

www.streetpro.cz

www.streetpro.cz vzduchu motoru + brzdí jednotlivá zadní kola) a digitální klimu, kde odchází ovládací panel (lze levn! opravit v%m!nou kondenzátoru v ovládacím panelu). Jednoduchá velká koncovka, svody s 2x lambd...

Více

Laboratoř KMI

Laboratoř KMI Na pracovním místě se stroj vyrovná pomocí čtyř patek. ________________________________________________________________________ 4 Pracovní stroje Teplice, spol. s r.o. Nákladní 1032 415 01 Teplice ...

Více

Příručka SKS - optická kabeláž

Příručka SKS - optická kabeláž konektoru. Pro vyuţití konkrétního vlákna a připojení aktivního zařízení se pouţívá propojovací optický pach kabel. Pro napojení optického konektoru na optickém vláknu a konektoru na propojovacím p...

Více

Katalog KELine - krugel exim cz

Katalog KELine - krugel exim cz Nabízí dva nadčasové kabelážní systémy Cat.6(A) certifikované pro 10Gbase-T, nestíněný kabelážní systém Cat.6 a dva systémy Cat.5E. Obsahuje kompletní portfolio prvků optické kabeláže a další kompon...

Více

Prvky v PON Pasivní optické přístupové sítě

Prvky v PON Pasivní optické přístupové sítě v distribučních bodech. Nevýhodou je nutnost zajištění napájení aktivních síťových prvků použitých v distribuční síti, tj. rozbočovačů nebo muldexů. Z hlediska minimalizace nákladů na provozní údrž...

Více

zde - Profiber

zde - Profiber • Overfilled Launch Bandwidth – Měření s podbuzeným vláknem (laser) • Effective Laser Launch Bandwidth / Effective Modal Bandwidth

Více

KOMBINAČNÍ LOGICKÉ OBVODY U těchto obvodů je výstup určen

KOMBINAČNÍ LOGICKÉ OBVODY U těchto obvodů je výstup určen Dekodéry jsou kombinační logické obvody, které zjišťují buď: a) přítomnost určitého binárního čísla b) stav binárního čísla Obvody mají opačnou funkci jako kodéry. Příkladem dekodéru je převodník b...

Více