Багатомодові волокна поділяються на ступінчасті і градієнтні.
Одномодові волокна поділяються на ступінчасті одномодові волокна або стандартні волокна (SF), на волокна зі зміщеною дисперсією (DSF), і на волокна з ненульовий зміщеною дисперсією (NZDSF).
Малюнок 2.3 - Хід променів світла в волокні
У градієнтному ОВ коефіцієнт заломлення плавно знижується від центру кордоні. Промені світла, шляхи яких проходять в периферійних областях з меншим коефіцієнтом заломлення, поширюються швидше, ніж ті, які проходять поблизу центру, що в підсумку компенсує різницю в довжинах шляхів. В такому оптоволокне ефект межмодовой дисперсії набагато нижче, ніж в ступінчастому (рисунок 2.3).
Розширення сигналу встановлює межу числа переданих в секунду імпульсів, які все ще можуть бути безпомилково розпізнані на приймаючому кінці каналу. Це, в свою чергу, обмежує смугу пропускання багатомодового волокна.
Малюнок 2.4 - Конструкції різних волокон
Очевидно, що величина дисперсії на приймальному кінці залежить також і від довжини кабелю. Тому пропускна здатність для оптичних магістралей визначається на одиницю довжини. Для оптоволокна зі ступінчастим профілем коефіцієнта заломлення вона в типовому випадку становить 20-30 МГц на кілометр (MГц / км), в той час як для градієнтних ОВ вона знаходиться в діапазоні 100-1000 МГц / км.
Багатомодове оптоволокно може мати скляний стрижень і пластикову оболонку. Такому оптоволокну притаманні ступінчастий профіль коефіцієнта заломлення і смуга пропускання 20-30 MГц / км.
одномодовое оптоволокно
Основною відмінністю такого волокна, багато в чому визначає його властивості як світловода, є діаметр серцевини. Він становить всього від 7 до 10 мкм, що вже можна порівняти з довжиною хвилі світлового сигналу. Мала величина діаметра дозволяє сформувати тільки один промінь (моду), що й знайшло відображення в назві (рисунок 2.4).
Переваги багатомодових ОВ в порівнянні з одномодовими:
1) Через великого діаметру серцевини багатомодового ОВ знижуються вимоги до джерел випромінювання, так як для введення випромінювання можуть застосовуватися більш дешеві і в той же час більш потужні напівпровідникові лазери, і навіть світлодіоди. Для електроживлення світлодіодів застосовують дуже прості схеми, що спрощує пристрій, і зменшує вартість ВОСП.
2) В приймальному оптичному модулі можуть застосовуватися фотодіоди з великим діаметром фоточутливої майданчика. Такі фотодіоди мають низьку вартість.
3) При зрощуванні багатомодових ОВ необхідна точність суміщення торців на порядок нижче, ніж в разі зрощування одномодових ОВ.
4) Оптичні роз'єми для багатомодових ОВ з тих же причин мають на порядок менш жорсткі вимоги, ніж оптичні роз'єми для одномодових ОВ.
Недоліки багатомодових ОВ:
1) У багатомодових ОВ поширюються сотні мод, мінімальне загасання мають центральні моди і моди низьких порядків, а з підвищенням порядку загасання мод збільшується, в результаті загасання багатомодових ОВ більше, ніж одномодових (від 0.6 до 5 дБ на км).
2) В процесі поширення імпульси світла розпливаються і навіть починають перекривати один одного. Таке розширення імпульсів називається дисперсією.
Дисперсія многомодового ОВ багато більше, ніж одномодового. Чим менше значення дисперсії, тим більше потік інформації може бути переданий по ОВ.
Висновок: Підвищений згасання і мала смуга пропускання є причиною того, що на основі багатомодових ОВ будуються, головним чином, місцеві, локальні та внутрішнього щодо низькошвидкісні ВОСП.
Переваги одномодових ОВ:
1) Мале загасання (від 0,22 до 0,35 дБ / км)
2) Невелика дисперсія, а значить, широка смуга пропускання.
Висновок: Одномодові ОВ застосовують в переважній більшості сучасних ВОСП, що працюють найчастіше на базі апаратури SDH, завдяки чому є можливість створювати високошвидкісні високонадійні магістральні і місцеві цифрові мережі.
Волоконні світловоди характеризуються двома найважливішим параметрами: загасанням і дисперсією. Чим менше загасання (втрати), і чим менше дисперсія розповсюджуваного сигналу в волокні, тим більше відстань між повторювачами (довжина регенераційної ділянки). Крім того, дисперсія призводить до обмеження смуги передачі по световоду.