Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной дисперсией и отсечкой
       
 
Выбор оптического кабеля по характеристикам:
  • Количество волокон:
  • Тип волокон:
  • Масса кабеля:
  • Диаметр по оболочке:
  • Допустимое усилие на растяжение (не менее):

Оптический кабель и инструменты

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной дисперсией и отсечкой

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной дисперсией и отсечкой

В настоящей Рекомендации приведено описание геометрических и механических характеристик, а также характеристик передачи для одномодового оптического волокна и кабеля с нулевой дисперсией при длине волны около 1300 нм, у которых минимальные потери и длина волны отсечки смещена в область длин волн около 1550 нм. Это последняя пересмотренная версия Рекомендации, первоначально разработанной в 1988 году.

Настоящая версия вносит изменения в концепцию PMD, чтобы привести ее в соответствие с концепцией, содержащейся в Рекомендации МСЭ-Т G.652. Настоящая версия предназначена для поддержки продолжающегося коммерческого успеха такого оптического волокна в развивающемся мире высококачественных оптических систем передачи.

1 Сфера применения

В настоящей Рекомендации приведено описание одномодового оптического волокна, которое имеет нулевую дисперсию при длине волны около 1300 нм с минимальным уровнем потерь, и одномодового оптического волокна со смещенной дисперсией и отсечкой при длине волны около 1550 нм, которое оптимизировано для использования в диапазоне длин волн 1530–1625 нм.

Это оптическое волокно со смещенной дисперсией и отсечкой, имеющее очень малые потери (CSF), может использоваться в приложениях для цифровой передачи на большие расстояния, таких как наземные системы дальней связи и магистральные подводные кабели с оптическими усилителями. Геометрические и оптические характеристики (затухание, длина волны отсечки, хроматическая дисперсия, дисперсия режима поляризации и т. д.), характеристики передачи и механические характеристики этого CSF описаны ниже.

Обеспечиваются некоторые условия для поддержки передачи при больших длинах волн – до 1625 нм. Геометрические и оптические параметры, параметры передачи и механические параметры описаны ниже в характеристиках трех классов:

  • характеристики оптического волокна – это те характеристики, которые сохраняются при прокладке и инсталляции кабелей;
  • характеристики кабеля, которые рекомендуются для кабелей в состоянии поставки;
  • характеристики линии, характерные для составных кабелей, которые описывают методы оценки параметров системного интерфейса, основанные на измерениях, моделировании или других соображениях. Информация о характеристиках линии и конструкции системы приведена в Дополнении I.

Настоящая Рекомендация и различные классы характеристик, приведенные в таблицах в п. 7, предназначены для поддержки следующей системы связанных рекомендаций:

  • Рекомендация МСЭ-Т G.957;
  • Рекомендация МСЭ-Т G.691;
  • Рекомендация МСЭ-Т G.692;
  • Рекомендация МСЭ-Т G.959.1;
  • Рекомендация МСЭ-Т G.973;
  • Рекомендация МСЭ-Т G.977.

Значения используемых в настоящей Рекомендации терминов и общие указания, которые следует выполнять при измерениях для проверки различных характеристик, приведены в Рекомендациях МСЭ-Т G.650.1 и G.650.2. Характеристики данного оптического волокна, включая определения соответствующих параметров, методов их испытаний и соответствующих значений, будут уточняться в ходе исследований и по мере накопления опыта.

2 Ссылки

2.1 Нормативные ссылки

Указанные ниже рекомендации МСЭ-Т и другие источники содержат положения, которые путем ссылки на них в данном тексте составляют положения настоящей Рекомендации. На момент публикации указанные издания были действующими. Все рекомендации и другие источники могут подвергаться пересмотру; поэтому всем пользователям данной Рекомендации предлагается изучить возможность применения последнего издания Рекомендаций и других источников, перечисленных ниже. Список действующих в настоящее время рекомендаций МСЭ-Т регулярно публикуется. Ссылка на документ в данной Рекомендации не придает ему как отдельному документу статус Рекомендации.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

1


– ITU-T Recommendation G.650.1 (2004), Definitions and test methods for linear, deterministic attributes of single-mode fibre and cable.

– Рекомендация МСЭ-т G.650.2 (2005 г.), Определения и методы тестирования статистических и нелинейных взаимосвязанных атрибутов одномодового волокна и кабеля.

2.2 Информативные ссылки

  • ITU-T Recommendation G.663 (2000), Application related aspects of optical amplifier devices and subsystems.
  • Рекомендация МСЭ-Т G.691 (2006 г.), Оптические интерфейсы для одноканальных STM-64 и других систем СЦИ с оптическими усилителями.
  • ITU-T Recommendation G.692 (1998), Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers.
  • Рекомендация МСЭ-Т G.957 (2006 г.), Оптические интерфейсы для оборудования и систем, относящихся к синхронной цифровой иерархии.
  • Рекомендация МСЭ-Т G.959.1 (2006 г.), Интерфейсы физического уровня оптической транспортной сети.
  • Рекомендация МСЭ-Т G.973 (2003 г.), Характеристики подводных волоконно-оптических кабельных систем без повторителей.
  • Рекомендация МСЭ-Т G.977 (2006 г.), Характеристики оптически усиленных подводных волоконно-оптических кабельных систем.

3 Термины и определения

В настоящей Рекомендации используются определения, приведенные в Рекомендациях МСЭ-Т G.650.1 и G.650.2.

Перед оценкой соответствия значения должны быть округлены до количества разрядов, приведенного в таблице рекомендованных значений.

4

Сокращения


В настоящей Рекомендации используются следующие сокращения:

CSF

Cut-off Shifted Fibre

Оптическое волокно со смещенной дисперсией



и отсечкой

DGD

Differential Group Delay

Дифференциальная групповая задержка

DWDM

Dense Wavelength Division

Высокоплотное мультиплексирование с


Multiplexing

разделением по длине волны

MFD

Mode Field Diameter

Диаметр модового поля

PMD

Polarization Mode Dispersion

Дисперсия моды поляризации

PMDQ

Statistical parameter for PMD link

Статистический параметр для линии PMD

RTM

Reference Test Method

Эталонный метод испытания

TBD

To Be Determined

Будет определено позднее

WDM

Wavelength Division Multiplexing

Мультиплексирование с разделением по



длинам волн

5 Характеристики волокна

В этом пункте рекомендуются только те характеристики оптического волокна, которые обеспечивают минимально необходимую конструкционную основу для изготовления волокна. Диапазоны или пределы значений приведены в таблице в п . 7. Изготовление или инсталляция кабеля могут значительно повлиять на длину волны отсечки и PMD волокна в кабеле. Во всем остальном эти рекомендованные характеристики равно применимы к отдельным оптическим волокнам, волокнам в намотанном на барабан кабеле и волокнам в инсталлированном кабеле.

5.1 Диаметр модового поля

Номинальное значение и допуск на номинальное значение диаметра модового поля (MFD) должны определяться при длине волны 1550 нм. Определенные номинальные значения MFD должны лежать в пределах диапазона, указанного в п. 7. Указанный допуск на MFD не должен превышать значение, приведенное в п. 7. Отклонение от номинального значения не должно превышать указанный допуск.

5.2 Диаметр оболочки

Рекомендованное номинальное значение диаметра оболочки составляет 125 мкм.

Также определен допуск, он не должен превышать значение, приведенное в п. 7. Отклонение диаметра оболочки от номинального значения не должно превышать указанный допуск.

5.3 Эллиптичность сердцевины

Эллиптичность сердцевины не должна превышать значение, приведенное в п. 7.

5.4 Отклонение от цилиндричности

5.4.1 Отклонение модового поля от круга

На практике отклонения от круглой формы для волокон, имеющих номинально круглые модовые поля, обычно достаточно малы и не влияют на распространение и сращивание. Поэтому считается нецелесообразным рекомендовать конкретное значение отклонения модового поля от круглой формы. Обычно не возникает необходимости измерять отклонения модового поля от круглой формы для приемки.

5.4.2 Эллиптичность оболочки

Эллиптичность оболочки не должна превышать значение, приведенное в п. 7.

5.5 Длина волны отсечки

Различают три используемых типа длины волны отсечки:

a) длина волны отсечки кабеля λcc;

b) длина волны отсечки волокна λc;

c) длина волны отсечки соединительного кабеля λcj.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Для некоторых конкретных приложений подводного кабеля могут потребоваться другие значения длины волны отсечки кабеля.

Корреляция измеренных значений λc, λcc и λcj зависит от конструкции конкретного волокна и кабеля и условий испытаний. Обычно выполняются условия λcc < λcj < λc, однако установить общие количественные отношения непросто.

Основное внимание уделяется обеспечению одномодовой передачи при минимальной длине кабеля между соединениями при минимальной рабочей длине волны. Эту задачу можно решать двумя альтернативными методами:

1) рекомендуется использовать λc менее 1600 нм: если используется нижний предел, λc должна превышать 1350 нм;

2) рекомендуется использовать максимальное значение λcc 1530 нм.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

3


ПРИМЕЧАНИЕ 2. – Упомянутые выше значения гарантируют одномодовую передачу при длине волны около 1550 нм. Для приложений WDM, требующих работу при длине волны (1550 нм-x), упомянутые выше значения должны быть уменьшены на x нм.

Не требуется реализовывать обе эти спецификации. Поскольку требования к λcc являются более прямым способом гарантии одномодовой работы кабеля, они являются предпочтительным вариантом. Когда обстоятельства не позволяют использовать требования к λ cc (например, в одномодовых волоконно -оптических кабелях, таких как соединительные кабели или кабели, которые должны использоваться способом, значительно отличающимся от RTM λcc), тогда используют требования к λc.

Если пользователь предпочитает определять λcc согласно пункту 2, то следует иметь в виду, что λc может превышать 1600 нм.

Если пользователь предпочитает определять λc согласно пункту 1, то нет необходимости определять λcc.

В случае когда пользователь выбирает определение λcc, можно разрешить, чтобы λc превышала минимальную рабочую длину волны, полагая, что влияние изготовления и инсталляции кабеля дадут значения λcc ниже минимальной рабочей длины волны для самой малой длины кабеля между двумя соединениями.

В случае когда пользователь выбирает определение λcc, проверка ограничения может быть достаточна для проверки того, что требование к λcc удовлетворяется.

Длина волны отсечки кабеля λcc не должна превышать максимальное значение, приведенное в п. 7.

5.6 Затухание при макроизгибах

Затухание при макроизгибах зависит от длины волны, радиуса изгиба и количества витков, навитых на оправку с указанным радиусом. Затухание при макроизгибах не должно превышать максимальное значение, приведенное в п. 7 для указанной длины волны (длин волн), радиуса изгиба и количества витков.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Проверка соответствия спецификации может быть достаточной для того, чтобы гарантировать, что это требование удовлетворяется.

ПРИМЕЧАНИЕ 2. – Рекомендованное количество витков соответствует приблизительному количеству витков, используемых во всех муфтах для типичного интервала между ретрансляторами. Рекомендованный радиус эквивалентен минимальному радиусу изгиба, принятому при долгосрочном использовании оптических волокон при инсталляциях практических систем для того, чтобы избежать отказа в результате статической усталости.

ПРИМЕЧАНИЕ 3. – Если по практическим причинам выбрано меньшее количество витков, чем рекомендованное, то предлагается использовать не менее 40 витков, причем требуется пропорционально меньшее повышение потерь.

ПРИМЕЧАНИЕ 4. – Рекомендация по затуханию при макроизгибах относится к использованию оптических волокон в фактически используемой одномодовой волоконной технике. Влияние на показатели потерь радиусов изгиба одномодовых оптических волокон, обусловленных переплетением в кабеле, включено в спецификации на потери в волоконно-оптических кабелях.

ПРИМЕЧАНИЕ 5. – Если требуются стандартные испытания, вместо рекомендованного испытания можно использовать один или несколько витков с меньшим диаметром для точности и простоты измерения. В этом случае следует выбирать диаметр витка, количество витков и максимальное допустимое затухание при изгибе для испытания с несколькими витками для корреляции с рекомендованным испытанием и допустимыми потерями.

5.7 Материальные свойства оптического волокна

5.7.1 Материалы волокон

Следует указывать вещества, из которых изготовлены оптические волокна.

ПРИМЕЧАНИЕ. – Следует соблюдать осторожность при сращивании путем расплавления оптических волокон, состоящих из различных веществ. Предварительные результаты показывают, что адекватные потери в сростках и прочность могут достигаться при сращивании различных оптических волокон с высоким содержанием кремния.

5.7.2 Защитные материалы

Должны быть указаны физические и химические свойства материала, используемого для первичного покрытия волокна, и наилучший способ его удаления (в случае необходимости). В случае отдельных покрытых волокон должна указываться аналогичная информация.

4 Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

5.7.3 Уровень допустимых напряжений

Указанный уровень допустимых напряжений σp должен быть не меньше минимального значения, приведенного в п. 7.

ПРИМЕЧАНИЕ. – Определения механических параметров приведены в пп. 3.2/G.650.1 и 5.6/G.650.1.

5.8 Профиль показателя преломления

Обычно не требуется знать профиль показателя преломления оптического волокна.

5.9 Продольная равномерность хроматической дисперсии

Этот вопрос изучается.

ПРИМЕЧАНИЕ. – При заданной длине волны локальное абсолютное значение коэффициента хроматической дисперсии может сильно отличаться от значения, измеренного для большой длины волны. Если это значение уменьшается до малой величины при длине волны, близкой к рабочей длине волны системы DWDM, то четырехволновое смешивание может привести к распространению мощности с другими длинами волн, включая другие рабочие длины волн, но не ограничиваясь ими. Проявление четырехволнового смешивания зависит от абсолютного значения коэффициента хроматической дисперсии, наклона коэффициента хроматической дисперсии, рабочих длин волн, оптической мощности и расстояния, на котором происходит четырехволновое смешивание.

Для работы DWDM в области 1550 нм хроматическая дисперсия в волокнах G.654 достаточно велика, чтобы исключить четырехволновое смешивание. Поэтому однородность хроматической дисперсии не является проблемой функционирования.

5.10 Коэффициент хроматической дисперсии

Зависимость измеренного времени групповой задержки или хроматической дисперсии в единице длины оптического волокна от длины волны должна аппроксимироваться квадратным уравнением, определенным в Приложении A/G.650.1. (Руководство по интерполяции значений дисперсии на длины волн, для которых измерения не производились, приведено в п. 5.5/G.650.1.)

В зависимости от требуемой точности для диапазонов длины волны шириной до 35 нм квадратное уравнение допускается в области длин волн 1550 нм . Для интервалов с большей длиной волны рекомендуется использовать либо модель Sellmeier с 5 членами, либо полиномиальную модель 4-го порядка. Оно не предназначено для использования в области с длиной волны 1310 нм.

ПРИМЕЧАНИЕ. – Нет необходимости постоянно измерять коэффициент хроматической дисперсии.

6 Характеристики кабеля

Поскольку процесс прокладки кабеля мало влияет на геометрические и оптические характеристики оптических волокон, приведенные в п. 5, в этом пункте приведены рекомендации, относящиеся главным образом к характеристикам передачи для кабеля, который имеет строительную длину.

Большую роль играют условия окружающей среды и условия испытаний, они описаны в руководстве по методам испытания.

6.1 Коэффициент затухания

Определяется максимальное значение коэффициента затухания при одной или нескольких длинах волн в области 1530–1625 нм . Значения коэффициента затухания волоконно-оптического кабеля не должны превышать значения, приведенные в п. 7.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Минимальные значения зависит от процесса изготовления, состава и конструкции волокна и конструкции кабеля. В области 1550 нм были получены значения коэффициента затухания от 0,15 до

0,19 дБ/км.

ПРИМЕЧАНИЕ 2. – Коэффициент затухания может быть рассчитан для диапазона длин волн, используя измерения при нескольких (3–4) длинах волн. Эта процедура описана в п. 5.4.4/G.650.1 и в примере для оптического волокна G.652 в Дополнении III/G.650.1.

ПРИМЕЧАНИЕ 3. – Для приложений в подводных системах с усилителем оптического диапазона с дистанционной накачкой, описанным в Рекомендации МСЭ-Т G.973, могут потребоваться другие коэффициенты затухания в области длины волны накачки.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

5

6.2 Коэффициент дисперсии моды поляризации (PMD)

Дисперсия моды поляризации волокна в кабеле должна определяться статистически , а не для отдельных волокон. Требования относятся только к характеристике линии , рассчитанной по данным для кабеля . Метрика статистических спецификаций приведена ниже. Методы расчетов приведены в стандарте МЭК 61282-3 и кратко изложены в Дополнении IV/G.650.2.

Изготовитель должен предоставлять расчетное значение PMD для линии, PMDQ, которое играет роль статистического верхнего предела коэффициента PMD соединенных волоконно-оптических кабелей в определенной возможной линии связи, состоящей из М кабельных участков. Верхний предел определяется малым уровнем вероятности Q, который является вероятностью того, что значение коэффициента PMD соединенных кабелей превысит PMDQ. Для значений М и Q, приведенных в п. 7, значение PMDQ не должно превышать максимальный коэффициент PMD, приведенный в п. 7.

Измерения и технические характеристики некаблированных оптических волокон служат необходимым, но недостаточным условием для обеспечения технических характеристик каблированных оптических волокон. Максимальное значение конструкции линии, указанное на некаблированном оптическом волокне , должно быть меньше значения, указанного для каблированного волокна, или равно ему. Соотношение между значениями PMD для некаблированного оптического волокна и каблированного оптического волокна зависит от особенностей конструкции и обработки кабеля, а также от условий модового соединения некаблированного оптического волокна. В Рекомендации МСЭ-Т G.650-2 содержится положение об использовании соединения с минимальной связью мод, требующего намотки на катушки большого диаметра с практически нулевым натяжением и без создающих напряжение точек пересечения в целях измерения PMD некаблированных оптических волокон.

Пределы распределения значений коэффициента PMD могут интерпретироваться как почти эквивалентные пределам статистического распределения дифференциального группового времени задержки (DGD), которое случайным образом связано со временем и длиной волны. Если для волоконно-оптического кабеля указано распределение коэффициента PMD, то можно определить эквивалентные пределы на изменения DGD. Метрика и значения пределов распределения DGD приведены в Дополнении I.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Значения PMDQ должны рассчитываться для различных типов кабелей, обычно они должны вычисляться, используя выборочные значения PMD. Выборки должны осуществляться для кабелей, имеющих аналогичную конструкцию.

ПРИМЕЧАНИЕ 2. – Спецификации PMDQ не должны применяться к коротким кабелям, таким как соединительные кабели, кабели для внутренней проводки и абонентские кабели.

7 Таблица рекомендованных значений

В приведенных ниже таблицах сведены рекомендованные значения для нескольких классов оптических волокон, которые удовлетворяют целям настоящей Рекомендации. Эти классы в значительной степени отличаются по требованиям к диаметру модового поля, коэффициенту хроматической дисперсии и PMD. Информация о расстояниях передачи и скоростях передачи данных для требований PMD приведена в Дополнении I.

Таблица 1 "Характеристики G.654" определяет базовую категорию одномодового оптического волокна со смещенной дисперсией и отсечкой и соответствующего кабеля. Этот класс пригоден для систем, определенных в Рекомендациях МСЭ-Т G.691, G.692, G.957 и G.977 в диапазоне длин волн

1550 нм.

Оптические волокна с параметрами, приведенными в таблице 2 "Характеристики G.654.B", пригодны для систем, описанных в Рекомендациях МСЭ-Т G.691, G.692, G.957, G.977 и G.959.1, для приложений передачи на большие расстояния при диапазоне длин волн 1550 нм. Этот класс может применяться в системах передачи WDM на бó льшие расстояния и с повышенной пропускной способностью, например в подводных системах без повторителей, где используются усилители оптического диапазона с дистанционной накачкой, описанные в Рекомендации МСЭ-Т G.973, и в подводных системах с усилителями оптического диапазона, описанными в Рекомендации МСЭ-Т G.977.

Таблица 3 "Характеристики G.654.C" аналогична таблице "Характеристики G.654.А", но в ней снижены требования по PMD, она предназначена для поддержки передачи данных с более высокой скоростью и на бóльшие расстояния, чем в приложениях, описанных в Рекомендации МСЭ-Т G.959.1.

6 Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

Таблица 1/G.654 – G.654.A Характеристики волокна

Характеристика

Описание

Значение

Диаметр модового поля

Длина волны

1550 нм


Диапазон номинальных

9,5–10,5 мкм


значений



Допуск

±0,7 мкм

Диаметр оболочки

Номинальное значение

125 мкм


Допуск

±1 мкм

Погрешность концентричности

Максимальное значение

0,8 мкм

сердцевины



Эллиптичность оболочки

Максимальное значение

2,0%

Длина волны отсечки кабеля

Максимальное значение

1530 нм

Затухание при макроизгибах

Радиус

30 мм


Число витков

100


Максимальное значение при

0,50 дБ


1625 нм


Допустимое напряжение

Минимальное значение

0,69 ГПа

Коэффициент хроматической дисперсии

D1550max

20 пс/нм · км


S1550max

0,070 пс/нм2 · км

Коэффициент PMD для

Максимальное значение

См. Примечание

некаблированного волокна



Характеристики кабеля


Коэффициент затухания

Максимальное значение при

0,22 дБ/км


1550 нм


Коэффициент PMD

M

20 кабелей


Q

0,01%


Максимальное значение

0,5 пс/√км


PMDQ


ПРИМЕЧАНИЕ. – В соответствии с п. 6.2 указывается максимальное значение коэффициента PMD для некаблированного волокна для поддержки основного требования по PMDQ к кабелю.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

7

Таблица 2/G.654 – G.654.B Характеристики волокна

Характеристика

Описание

Значение

Диаметр модового поля

Длина волны

1550 нм


Диапазон номинальных

9,5–13,0 мкм


значений



Допуск

±0,7 мкм

Диаметр оболочки

Номинальное значение

125 мкм


Допуск

±1 мкм

Погрешность концентричности

Максимальное значение

0,8 мкм

сердцевины



Эллиптичность оболочки

Максимальное значение

2,0%

Длина волны отсечки кабеля

Максимальное значение

1530 нм

Затухание при макроизгибах

Радиус

30 мм


Число витков

100


Максимальное значение при

0,50 дБ


1625 нм


Допустимое напряжение

Минимальное значение

0,69 ГПа

Коэффициент хроматической дисперсии

D1550max

22 пс/нс · км


S1550max

0,070 пс/нм2 · км

Коэффициент PMD для

Максимальное значение

См. Примечание

некаблированного волокна



Характеристики кабеля


Коэффициент затухания

Максимальное значение при

0,22 дБ/км


1550 нм


Коэффициент PMD

M

20 кабелей


Q

0,01%


Максимальное значение

0,20 пс/√км


PMDQ


ПРИМЕЧАНИЕ. – В соответствии с п. 6.2 указывается максимальное значение коэффициента PMD для некаблированного волокна для поддержки основного требования по PMDQ к кабелю.

8 Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

Таблица 3/G.654 – G.654.C Характеристики волокна

Характеристика

Описание

Значение

Диаметр модового поля

Длина волны

1550 нм


Диапазон номинальных

9,5–10,5 мкм


значений



Допуск

±0,7 мкм

Диаметр оболочки

Номинальное значение

125 мкм


Допуск

±1 мкм

Погрешность концентричности

Максимальное значение

0,8 мкм

сердцевины



Эллиптичность оболочки

Максимальное значение

2,0%

Длина волны отсечки кабеля

Максимальное значение

1530 нм

Затухание при макроизгибах

Радиус

30 мм


Число витков

100


Максимальное значение при

0,50 дБ


1625 нм


Допустимое напряжение

Минимальное значение

0,69 ГПа

Коэффициент хроматической дисперсии

D1550max

20 пс/нм · км


S1550max

0,070 пс/нм2 · км

Коэффициент PMD для

Максимальное значение

См. Примечание

некаблированного волокна



Характеристики кабеля


Коэффициент затухания

Максимальное значение при

0,22 дБ/км


1550 нм


Коэффициент PMD

M

20 кабелей


Q

0,01%


Максимальное значение

0,20 пс/√км


PMDQ


ПРИМЕЧАНИЕ. – В соответствии с п. 6.2 указывается максимальное значение коэффициента PMD для некаблированного волокна для поддержки основного требования по PMDQ к кабелю.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

9

Дополнение I

Информация по характеристикам линии и для проектирования системы

Составная линия обычно включает несколько соединенных строительных участков волоконно-оптического кабеля. Требования к изготовленным участкам приведены в пп. 5 и 6. Параметры передачи для составной линии связи должны учитывать не только работу отдельных участков кабеля, но и статистику соединений.

Характеристики передачи строительных участков волоконно-оптических кабелей имеют некоторое распределение вероятности, которое нередко должно учитываться для получения наиболее экономичных проектов. Приведенные ниже пункты следует рассматривать с учетом статистической природы различных параметров.

На характеристики линии влияют и другие факторы, кроме волоконно-оптических кабелей, такие как сростки, разъемы и инсталляция. Эти факторы не могут быть определены в настоящей Рекомендации. Для оценки характеристик линии в п. I.5 даны типичные значения волоконно-оптических линий. Методы оценки необходимых для проектирования системы параметров основаны на измерениях, моделировании или других соображениях.

I.1 Затухание

Затухание A в линии равно:

A = αL + α s x + αc y ,

(I-1)

где:

α – типичный коэффициент затухания волоконно-оптических кабелей в линии; αs – средние потери в сростке;

x – число сростков в линии;

αc – средние потери в разъеме линии;

y – число разъемов в линии (если они имеются); L – длина линии.

Следует определить соответствующий запас для изменения конфигураций кабеля в будущем (дополнительные сростки, дополнительные участки кабеля, влияние старения, изменения температуры и т. д.). Уравнение I-1 не включает потери в разъемах оборудования. Типичные значения, приведенные в п. I.5, относятся к коэффициенту затухания волоконно -оптической линии. Запас по затуханию, используемый при проектировании фактической системы, должен учитывать статистические изменения этих параметров.

I.2 Хроматическая дисперсия

Хроматическую дисперсию в пс/нм можно рассчитать из коэффициентов хроматической дисперсии строительных участков в предположении линейной зависимости от длины и при правильном учете знаков коэффициентов (см. п. 5.10).

Если эти оптические волокна используются для передачи в диапазоне длин волн 1550 нм, то часто используются некоторые формы компенсации хроматической дисперсии. В этом случае для проектирования используется средняя хроматическая дисперсия линии. Измеренную дисперсию в окне 1550 нм можно описать как линейную функцию длины волны внутри окна 1550 нм. Эта функция задается как обычный коэффициент хроматической дисперсии и наклон коэффициента дисперсии при длине волны 1550 нм.

Типичные значения коэффициента хроматической дисперсии D1550 и коэффициента наклона хроматической дисперсии S1550 при длине волны 1550 нм приведены в п. I.5. Эти значения вместе с

10 Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

длиной линии LLink можно использовать для вычисления типичной хроматической дисперсии с целью применения при проектировании оптической линии.

DLink (λ ) = LLink [D1550 + S1550 (λ − 1550)] (пс/нм)

(I-2)

I.3 Дифференциальная групповая задержка (DGD)

Дифференциальная групповая задержка – это различие во времени прибытия для двух режимов поляризации при конкретной длине волны и времени. Для линии с определенным коэффициентом PMD распределение DGD линии изменяется случайным образом в зависимости от времени и длины волны как распределение Максвелла с единственным параметром, который равен произведению коэффициента PMD линии на квадратный корень из длины линии. Ухудшение системы из-за PMD за определенное время при конкретной длине волны зависит от DGD для этого времени и длины волны. Поэтому были разработаны средства установления полезных пределов распределения DGD, поскольку это распределение связано с распределением коэффициента PMD волоконно -оптического кабеля и его пределами; они описаны в стандарте IEC 61282-3. Ниже приведена метрика ограничений распределения DGD:

ПРИМЕЧАНИЕ. – Определение вкладов других компонентов, кроме волоконно-оптического кабеля, выходит за рамки настоящей Рекомендации, но обсуждается в стандарте IEC 61282-3.

Эталонная длина линии LRef: Максимальная длина линии, к которой применяются максимальная DGD и вероятность. Для более длинных линий умножьте максимальное значение DGD на квадратный корень из отношения фактической длины к эталонной длине.

Типичная максимальная длина кабеля LCab: Максимальные значения обеспечиваются, когда типичные длины отдельных соединенных кабелей или длины кабелей, при которых измерены распределения коэффициента PMD, меньше этого значения.

Максимальное значение DGD, DGDmax: Значение DGD, которое может использоваться при проектировании оптической системы.

Максимальная вероятность PF: Вероятность того, что фактическое значение DGD превышает DGDmax.

I.4 Нелинейный коэффициент

Хроматическая дисперсия взаимодействует с нелинейным коэффициентом n2/Aeff в направлении ухудшения характеристик системы, вызванных нелинейными оптическими эффектами (см. Рекомендации МСЭ-Т G.663 и G.650.2). Типичные значения зависят от реализации. Методы испытания нелинейного коэффициента все еще остаются в стадии изучения.

I.5 Таблицы типичных значений

Значения в таблицах I.1 и I.2 являются типичными для составных волоконно-оптических линий, соответствующих пп. I.1 и I.3, соответственно. Предполагаемые максимальные значения DGD волокна в таблице I.2 предназначены только для справок в отношении требований к другим оптическим элементам, которые могут присутствовать в линии.

Таблица I.1/G.654 – Типичные значения для составных волоконно-оптических линий

Характеристика

Описание

Значение




Коэффициент затухания

Длина волны

Типичное значение для линии



(см. Примечание)





1550 нм

0,25 дБ/км





1625 нм

TBD




Коэффициент типичной дисперсии

D1550

TBD


S1550

TBD

ПРИМЕЧАНИЕ. – Типичное значение для линии соответствует коэффициенту затухания линии, используемому в Рекомендациях МСЭ-Т G.957 и G.691.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

11


Таблица I.2/G.654 – Дифференциальная групповая задержка

Максимальная PMDQ

Длина линии

Предполагаемая

Скорость передачи


максимальная DGD,


(пс/√км)

(км)

обусловленная волокном

в канале




(пс)








Спецификация



До 2,5 Гбит/с


отсутствует










0,5

400

25,0

10 Гбит/с








40

19,0 (см. Примечание)

10 Гбит/с








2

7,5

40 Гбит/с







0,20

3000

19,0

10 Гбит/с








80

7,0

40 Гбит/с







0,10

>4000

12,0

10 Гбит/с








400

5,0

40 Гбит/с







ПРИМЕЧАНИЕ. – Это значение также применимо к системам 10 Gigabit Ethernet.

ПРИМЕЧАНИЕ. – Длина участка кабеля составляет 10 км, кроме линии с 0,10 пс/√км/>4000 км, где она равна 25 км, уровень вероятности равен 6,5 × 10–8.

12 Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] IEC/TR 61282-3 (2006), Fibre optic communication system design guides – Part 3: Calculation of polarization mode dispersion.

Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

13


История Рекомендации МСЭ-Т G.654

1988 г. Рекомендация МСЭ-Т G.654 "Характеристики одномодового волоконно-оптического кабеля с минимальными потерями при длине волны 1550 нм" была разработана 15-й Исследовательской комиссией МСЭ-Т (1985–1988 гг.).

2000 г. Рекомендация МСЭ-Т G.654 была пересмотрена 15-й Исследовательской комиссией МСЭ-Т (1997–2000 гг.) и утверждена как 4 -я версия Всемирной ассамблеей по стандартизации электросвязи (Монреаль, 27 сентября – 6 октября 2000 года) . В этой пересмотренной версии изменена структура Рекомендации в соответствии с другими Рекомендациями по оптическим волокнам, такими как Рекомендации МСЭ-Т G.652, G.653 и G.655.

2002 г. Рекомендация МСЭ-Т G.654 была пересмотрена 15-й Исследовательской комиссией МСЭ-Т (2001–2004 гг.) и утверждена 29 июня 2002 года как 5-я версия согласно процедуре АПУ. В этой версии добавлен новый класс волокон с измененными характеристиками диаметра модового поля оптического волокна и коэффициента хроматической дисперсии – класс G.654.B. В соответствии с соглашением по спектральным диапазонам описание верхнего предела диапазона L было изменено с 16xx нм на 1625 нм. Термины "базовый подкласс" и "подкласс" были изменены на термины "базовый класс" и "класс", соответственно.

2004 г. Рекомендация МСЭ-Т G.654 была пересмотрена 15-й Исследовательской комиссией МСЭ (2001–2004 гг.) и утверждена 13 июня 2004 года как шестая версия согласно процедуре АПУ. В этой версии снижено предельное значение PMDQ (по сравнению с 0,5 пс/√км) в G.654.В и добавлен новый класс со сниженным предельным значением PMDQ. Допуск на диаметр модового поля в G.654.В был снижен до ±0,7 мкм. При испытании на макроизгиб радиус оправки уменьшен до 30 мм.

Как уже отмечалось выше, настоящая Рекомендация претерпела значительные изменения за эти годы; поэтому читатель должен использовать соответствующую версию для определения характеристик уже развернутого продукта, принимая во внимание год выпуска. Предполагается, что продукты соответствуют Рекомендации, действовавшей на момент их изготовления, но они могут не полностью соответствовать последующим версиям данной Рекомендации.

14 Рек. МСЭ-Т G.654 (12/2006)

СЕРИИ РЕКОМЕНДАЦИЙ МСЭ-Т

  • Серия A Организация работы МСЭ-Т
  • Серия D Общие принципы тарификации
  • Серия E Общая эксплуатация сети, телефонная служба, функционирование служб и человеческие факторы
  • Серия F Нетелефонные службы электросвязи
  • Серия G Системы и среда передачи, цифровые системы и сети
  • Серия H Аудиовизуальные и мультимедийные системы Серия I Цифровая сеть с интеграцией служб
  • Серия J Кабельные сети и передача сигналов телевизионных и звуковых программ и других мультимедийных сигналов
  • Серия K Защита от помех
  • Серия L Конструкция, прокладка и защита кабелей и других элементов линейно-кабельных сооружений
  • Серия M Управление электросвязью, включая СУЭ и техническое обслуживание сетей
  • Серия N Техническое обслуживание: международные каналы передачи звуковых и телевизионных программ
  • Серия O Требования к измерительной аппаратуре
  • Серия P Качество телефонной передачи, телефонные установки, сети местных линий Серия Q Коммутация и сигнализация
  • Серия R Телеграфная передача
  • Серия S Оконечное оборудование для телеграфных служб
  • Серия T Оконечное оборудование для телематических служб Серия U Телеграфная коммутация
  • Серия V Передача данных по телефонной сети
  • Серия X Сети передачи данных, взаимосвязь открытых систем и безопасность
  • Серия Y Глобальная информационная инфраструктура, аспекты межсетевого протокола и сети последующих поколений
  • Серия Z Языки и общие аспекты программного обеспечения для систем электросвязи

Скачать Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещённой дисперсией и отсечкой - Recomendation ITUG.654 в формате pdf.


Читайте также

  • 7 способов прокладки волоконно-оптического кабеля

    7 способов прокладки волоконно-оптического кабеля

    Подбор волоконно-оптических кабелей для новичков в сфере кабельной промышленности может вызвать некоторые затруднения.

  • История появления кабельных линий связи

    История появления кабельных линий связи

    Стефан Грей - выдающийся ученый своего поколения в области физики, химии и астрономии, Член Лондонского королевского общества. В 1729 году именно он впервые выявил свойство электропроводности, установив возможность передачи электроэнергии между телами благодаря эксперименту с влажной веревкой, свешенной с балкона.

  • Специальные спиралевидные зажимы для оптических кабелей СЛ-ОКМБ-03

    Специальные спиралевидные зажимы для оптических кабелей СЛ-ОКМБ-03

    Одно из главных применений бронированных малогабаритных оптических кабелей СЛ-ОКМБ-03 – их использование в качестве подвесных на опорах линий электропередач до 1кВ, по столбам освещения и\или между зданиями.

Назад к списку статей

Наши партнеры: