Типы волокон G.652, G.655 и G.657: сравнительный анализ характеристик и сфер применения
Маркировка G.652 относится к одномодовому волокну с нулевой дисперсией на длине волны 1310 нм. Это значение длины волны определяет минимальные потери, которые составляют порядка 0,35 дБ/км.
Дополнительно в диапазоне 1550 нм уровень потерь снижается до 0,20 дБ/км. В этой зоне дисперсия достигает приблизительно 17 пс/нм·км. Волокно наиболее часто применяется для магистральных линий длиной до 80 км без использования дисперсионной компенсации.
В случае с городскими сетями опора на стандарт G.652 позволяет упростить стыковку, поскольку стандарт допускает изгиб радиусом не менее 30 мм без существенных потерь. Характеристики допускают сварку с минимальной стыковой потерей 0,05 дБ.
Классификация G.652 делит волокна на подтипы A, B, C и D. Типы C и D обладают пониженным уровнем водородной деградации благодаря улучшенной очистке сердцевины на этапе производства. Такой материал стабилен при эксплуатации в старых кабельных каналах и при модернизации действующих систем.
Диаметр модового поля для большинства исполнений составляет 9,2 ± 0,4 мкм, а диаметр оболочки — строго 125 мкм с допуском ±0,7 мкм, что упрощает процесс сварки с другим волокном этой же категории. Рабочий диапазон длины волны составляет 1260–1625 нм, что позволяет применять его как для передачи традиционных SDH потоков, так и для систем CWDM.
Тип G.655 ориентирован на применение в сетях с плотным мультиплексированием по длине волны (DWDM). Его основное отличие — смещённая дисперсия в диапазоне 1550 нм, значение которой составляет от 4,5 до 6,0 пс/нм·км. Это снижает вероятность возникновения нелинейных эффектов при высокой плотности каналов.
Для DWDM систем, где расстояния между каналами составляют 50 ГГц или менее, выбор G.655 позволяет минимизировать перекрёстные помехи. Потери в зоне 1550 нм удерживаются на уровне 0,22 дБ/км, при этом рабочий диапазон охватывает 1460–1625 нм. Модовое поле — 9,6 ± 0,4 мкм, оболочка — неизменно 125 мкм. Радиус изгиба несколько жестче — не менее 40 мм для обеспечения допустимых потерь не более 0,05 дБ.
Для прокладки подводных линий или при организации транзитных магистралей между городами G.655 предпочтителен из-за возможности передачи сигнала на расстояния до 120 км между повторителями.
Тип G.657 был создан с учётом необходимости размещения кабелей в ограниченных пространствах и внутри зданий. Его специфика — повышенная стойкость к микроперегибам и возможность укладки при малых радиусах.
Вариант G.657.A допускает изгиб радиусом до 15 мм без превышения потерь 0,1 дБ на метр изгиба. Для исполнения G.657.B радиус уменьшается до 7,5 мм при тех же условиях. Это достигается изменением профиля преломления сердцевины и оболочки. Для монтажа в кроссовых шкафах и внутри распределительных коробок G.657 уменьшает риск дополнительных потерь при намотке волокна.
Параметры потерь аналогичны G.652 — в районе 1550 нм порядка 0,20 дБ/км. Совместимость с G.652 обеспечивается идентичностью диаметра модового поля — 9,0–10,4 мкм в зависимости от варианта исполнения.
При сварке с волокном G.652 переходные потери удерживаются на уровне 0,10 дБ. Это особенно ценно при расширении существующих сетей, изначально построенных на базе старших стандартов. Для применения в GPON системах, где требуется высокая плотность укладки абонентских линий, G.657 оптимален за счёт допустимости более плотной намотки на сплиттерах.
При проектировании линейных сооружений оператору следует учитывать совместимость типов волокна. Так, при укладке трассы магистрали, сочетающей G.652 и G.655, желательно предусматривать компенсаторы дисперсии при длинах более 80 км.
В условиях городской среды, где трассы проходят по фасадам зданий или внутри помещений, G.657 предпочтительнее за счёт меньших радиусов изгиба. Для стыковки с существующими магистралями, построенными на G.652, лучше выбирать исполнение G.657.A1 или G.657.A2, поскольку их модовые параметры ближе к исходным значениям.
На практике выбор волокна определяется также типом применяемых передатчиков. При использовании лазеров с длиной волны 1310 нм применение G.652 рациональнее, поскольку дисперсия в этой зоне минимальна.
Для оборудования DWDM диапазона (1550 нм) целесообразно заложить G.655. При монтаже абонентских вводов внутри зданий укладка кабеля с волокном G.657 значительно упрощает разводку.
Если планируется использование сварочного аппарата с активным выравниванием по сердцевине, предпочтительнее выбирать волокна с близкими диаметрами модового поля. Это уменьшает сварочные потери.
Для автоматизации процесса сварки и уменьшения необходимости калибровки рекомендуется заранее проверить допуски диаметра оболочки — у всех трёх типов он составляет 125 мкм ±0,7 мкм.
В случае размещения кабеля в колодцах с высокими рисками затопления волокно типа G.652.D или G.657.A2 показывает меньшую чувствительность к водородной деградации из-за низкого содержания OH-групп.
Если трасса включает несколько колец или узлов ответвления, волокно G.657.B уменьшает потери при многократных изгибах. Для систем, где применяется рефлектометрия на длинах волн 1625 нм, предпочтительнее волокно G.652.D с гарантированной прозрачностью на этой длине.
Если прокладка ведётся методом вдувания в трубку диаметром 5–8 мм, радиус изгиба волокна становится критичным. Тогда использование G.657.B2 уменьшает риск повреждений. При этом потери на изгибах радиусом 10 мм не превышают 0,05 дБ/оборот, что позволяет укладывать до 20 витков в пределах одного распределительного шкафа.
Для расчёта максимально допустимой длины пролёта без повторителей применяется формула Lmax = 10^(SNR/10) / (α * D), где α — коэффициент затухания (дБ/км), D — дисперсия (пс/нм·км), SNR — необходимое отношение сигнал/шум в дБ. При α = 0,20 дБ/км и D = 17 пс/нм·км, как у G.652, допустимое расстояние без усиления составляет порядка 70 км при SNR = 20 дБ.