Inchiesta
Il nucleo è il centro di guida della luce di un cavo in fibra ottica. Nella normale fibra per comunicazioni è un nucleo di vetro da 9 µm in un cavo monomodale, oppure un nucleo da 50 µm o 62,5 µm in un cavo multimodale, circondato da un rivestimento da 125 µm. Il diametro del nucleo e il profilo dell'indice di rifrazione impostano il conteggio delle modalità della fibra, l'attenuazione, la sensibilità alla piegatura, la perdita di giunzione e i ricetrasmettitori che funzioneranno a ciascuna estremità. È facile che una mancata corrispondenza dei componenti non venga rilevata in un preventivo ed è costosa da scoprire dopo l'installazione; questa guida copre le verifiche pratiche.
Cosa fa il nucleo e come viaggia la luce
Il nucleo trasporta la luce per riflessione interna totale, non per mezzo di un tubo cavo. Di solito è silice di elevata purezza, drogata per aumentare il suo indice di rifrazione leggermente al di sopra del rivestimento. La luce lanciata all'interno dell'angolo di accettazione si riflette sul confine nucleo-rivestimento e rimane nel nucleo. L’apertura numerica e il diametro del nucleo determinano quanti percorsi, o modalità, supporta la fibra. La fibra monomodale ha un nucleo di 8–10 µm e un diametro del campo modale vicino a 9,2 µm a 1310 nm; la fibra multimodale utilizza un nucleo più ampio, quindi diverse modalità viaggiano contemporaneamente. Il rivestimento da 125 µm, non il nucleo, è il riferimento di allineamento meccanico per connettori e giunzioni. Le dimensioni del rivestimento e del buffer, spesso 250 µm e 900 µm, sono importanti quando si selezionano estrattori, connettori e vassoi di chiusura. Per una visione più ampia degli strati dei cavi, consultare questa guida costruzione di cavi in fibra ottica .
Core monomodale e multimodale: un confronto pratico
Il core monomodale è l'impostazione predefinita quando la distanza e il budget di perdita contano; la modalità multimodale è la scelta pratica per collegamenti brevi e con un numero elevato di collegamenti. La tabella riassume le taglie abituali e dove si adatta ciascuna.
| Tipo di nucleo | Nucleo/rivestimento tipico | Percorso luminoso | Vestibilità tipica | Controllare prima dell'acquisto |
|---|---|---|---|---|
| OS1/OS2 monomodale | 9/125 µm | Una modalità | Accesso, metropolitana, lunga percorrenza | Classe G.652.D o G.657; Ottica 1310/1550 nm |
| OM3/OM4 multimodale | 50/125 µm | Molteplici modalità | Data center, campus | Larghezza di banda modale; ottica da 850 nm; raggiungere alla velocità target |
| OM1/OM2 multimodale legacy | 62,5/125 µm o 50/125 µm | Molteplici modalità | Collegamenti brevi esistenti | Non mescolare 62,5 e 50 µm senza un budget di perdita |
| Modalità singola insensibile alla flessione | 9/125 µm | Una modalità | Condotto stretto, colonne montanti interne | G.657.A1/A2; raggio di curvatura e limite di perdita |
I sistemi monomodali fanno comunemente riferimento a ITU-T G.652.D per l'accesso standard a basse perdite e i collegamenti metropolitani, o G.657.A1/A2 dove sono previste curve più strette. I sistemi multimodali utilizzano nuclei da 50 µm nei gradi OM3, OM4 e OM5; I nuclei da 62,5 µm rimangono negli impianti OM1/OM2 legacy. La dimensione del core da sola non garantisce le prestazioni: contano anche la larghezza di banda modale, la struttura del rivestimento e la qualità del connettore. Una giunzione da 50 µm a 62,5 µm non è una connessione neutra; la mancata corrispondenza del nucleo produce perdita e riflessione, quindi mantenere i due tipi di fibra su collegamenti separati o utilizzare un condizionatore di modalità appositamente creato laddove il design lo consente.
Dimensioni del nucleo, tolleranza e adattamento del connettore
La dimensione nominale del nucleo è un obiettivo di specifica, non una garanzia di produzione al terzo decimale. Gli standard consentono tolleranze sul diametro del nucleo, sulla non circolarità del nucleo e sulla concentricità del nucleo/rivestimento. Tali tolleranze influiscono sulla perdita di giunzione e sull'allineamento del connettore, soprattutto nei connettori con terminazione sul campo. Per una fibra di rivestimento da 125 µm, la ghiera del connettore allinea il rivestimento; il nucleo deve trovarsi vicino al centro. Un errore di concentricità elevato può aumentare la perdita anche quando la stampa del cavo indica 9/125 µm. Anche la pratica sul campo è importante: spelare senza intaccare il rivestimento, tagliare entro il limite dell'angolo stabilito dal produttore del connettore e utilizzare la guaina corretta da 250 µm o 900 µm. Gli assemblaggi terminati in fabbrica rimuovono la lucidatura del campo e le variabili epossidiche dal collegamento.
Cavo patch in fibra duplex monomodale da LC UPC a LC UPC Cavo patch LC/UPC duplex monomodale per la trasmissione del segnale in fibra; rivedere i dettagli del connettore e il budget di perdita prima di confrontare le opzioni di collegamento in modalità singola. Visualizza il prodotto → In che modo la scelta principale modifica la perdita, la distanza e il costo
La scelta principale modifica il budget delle perdite più di quanto molti acquirenti si aspettino. La fibra monomodale ha un'attenuazione inferiore sulla distanza; la fibra multimodale può utilizzare ottiche a corto raggio a basso costo. Un tipico collegamento monomodale può avere un budget vicino a 0,35 dB/km a 1310 nm e 0,20 dB/km a 1550 nm, mentre la perdita multimodale OM3/OM4 a 850 nm è comunemente intorno a 3,5 dB/km. Queste cifre sono punti di partenza, non una garanzia di progettazione; giunzioni, connettori e piegature aggiungono perdite. Anche la distanza interagisce con la velocità. La fibra OM4 da 50 µm viene spesso utilizzata per collegamenti 100G fino a circa 150 m, mentre la modalità singola può trasportare la stessa velocità per chilometri. Se un preventivo combina cavi di connessione da 62,5 µm e 50 µm, la mancata corrispondenza dei nuclei può aggiungere perdite ad ogni transizione. Calcola il budget in base alla dimensione effettiva del core, non al colore del connettore.
Tipi di nucleo oltre il vetro standard
Non tutti i nuclei sono costituiti da una solida barra di silice. La fibra G.657 insensibile alla piegatura modifica il profilo dell'indice di rifrazione in modo che la luce rimanga guidata a raggi più stretti, il che aiuta in armadi affollati e montanti interni. La fibra a nucleo cavo guida la luce in un centro pieno d'aria; può ridurre la latenza e gli effetti non lineari, ma non è un sostituto immediato per ogni processo di connettore e giunzione. La fibra che mantiene la polarizzazione aggiunge elementi di stress attorno al nucleo per preservare la polarizzazione, mentre la fibra con rivestimento ridotto utilizza un rivestimento da 80 µm per bobine compatte. Questi nuclei speciali sono selezionati per un motivo; verificare la compatibilità di connettori, giunzioni e apparecchiature di test prima di standardizzarli.
Lista di controllo per l'approvvigionamento per la selezione dei cavi basati su core
Specificare insieme il nucleo e il rivestimento, non solo “monomodale” o “multimodale”. Un ordine di acquisto che dice solo "fibra da 9 µm" esclude rivestimento, rivestimento, classe di piegatura e struttura del cavo. Utilizzare i seguenti controlli.
- Stato nucleo/rivestimento, ad esempio 9/125 µm monomodale o 50/125 µm multimodale.
- Assegnare un nome allo standard della fibra e alla classe di piegatura: G.652.D, G.657.A1/A2, OM3, OM4 o OM5.
- Fornire limiti di attenuazione e perdita di curvatura alle lunghezze d'onda operative.
- Abbinare connettori e giunzioni al tipo di fibra; non mescolare 50 µm e 62,5 µm in un canale.
- Verificare la struttura del cavo, il blocco dell'acqua, il materiale del rivestimento e la resistenza alla trazione per il percorso.
- Richiedono i risultati dei test: perdita di inserzione, perdita di ritorno e traccia OTDR ove applicabile.
Per condotti esterni o percorsi aerei, la struttura del cavo deve corrispondere al nucleo. Un cavo a tubo flessibile intrecciato stile GYTS è un'opzione per condotti e impianti aerei esterni, con il numero di conduttori e il tipo di fibra fissati nell'ordine.
Cavo in fibra ottica per esterni GYTS per condotte e percorsi aerei Cavo a tubo sciolto intrecciato posizionato per l'impianto aereo e per la tubazione esterna; controllare il numero di fibre e la costruzione per il condotto o l'implementazione dell'antenna. Visualizza il prodotto → Domande frequenti
Il nucleo è sempre di vetro?
Di solito sì per la fibra di comunicazione; il nucleo è in silice drogata, mentre la fibra ottica in plastica utilizza un nucleo in plastica per collegamenti molto brevi. La fibra a nucleo cavo è un caso speciale che guida la luce principalmente nell'aria. Per i cavi standard monomodali e multimodali, presupporre un nucleo di vetro e utilizzare la scheda tecnica per confermare la qualità.
Un core più grande trasporta più dati?
No. Un core multimodale più grande supporta più modalità, ma la capacità totale dipende dalla tecnologia del ricetrasmettitore, dalla larghezza di banda modale e dalla distanza. Il piccolo core del single-mode trasporta più dati su lunghe distanze perché evita la dispersione modale.
Posso giuntare da 50 µm a 62,5 µm?
Non come una pratica normale. La discrepanza fondamentale crea perdita e riflessione, e il risultato può superare un rapido test di continuità ma fallire un budget di perdita. Mantenere 50 µm e 62,5 µm su collegamenti separati a meno che nel piano non sia previsto un condizionatore di modalità progettato.
Come posso verificare la dimensione del nucleo sul campo?
Leggere la stampa del cavo e la scheda tecnica, quindi verificare il tipo di fibra sul pannello di connessione. La dimensione del nucleo non è visibile in modo affidabile all'estremità del connettore. Utilizzare un OTDR e un misuratore di potenza per individuare eventuali perdite e verificare la compatibilità del connettore e del ricetrasmettitore prima di tirare il cavo.
Il nucleo del cavo in fibra ottica è piccolo, ma stabilisce le regole ottiche per l'intero collegamento. Adattare dimensioni del nucleo, standard, classe di piegatura, connettore e ricetrasmettitore in fase di progettazione; quindi testare la perdita installata rispetto al budget. Questo approccio previene le sorprese più comuni legate al nucleo: una mancata corrispondenza di 62,5/50 µm, un percorso sensibile alla piegatura o un connettore che allinea il rivestimento ma non il centro di trasporto della luce.
