- Panoramica della libreria della conoscenza
- Conoscenza di base delle reti in fibra ottica
Struttura delle fibre di vetro
I moderni cavi in fibra ottica contengono fibre multimodali a gradiente (lettera di codice "G") o fibre monomodali (lettera di codice "E"). Semplificando, nelle fibre multimodali diversi fasci di luce (modi) viaggiano simultaneamente su diversi percorsi attraverso la fibra, nelle fibre monomodali solo uno (questi "fasci di luce" simboleggiano la direzione preferita di propagazione della distribuzione principale di energia dell'onda elettromagnetica "luce").
Monomodale e multimodale
La luce è guidata nella zona interna della fibra. L'area esterna assicura che la luce che non supera un certo angolo di incidenza (angolo di accettazione) rimanga nell'area interna e la luce che ha lasciato l'area interna non può rientrarvi, cosa che porterebbe alla distorsione del segnale. L'area interna è chiamata core per le fibre multimodali e il campo di modalità per le fibre monomodali. L'area esterna è chiamata rivestimento per entrambi i tipi di fibra.
Poiché il nucleo / campo di modo e il rivestimento hanno indici di rifrazione diversi, la luce viene riflessa al confine tra le due aree (riflessione totale). Di conseguenza, quanta più luce possibile viene guidata nel campo del nucleo/modo. In Europa, le fibre con un diametro del nucleo di 50 μm sono principalmente utilizzate per le fibre multimodali, in America preferibilmente con 62,5 μm.
I due tipi di fibre non devono essere mescolati sullo stesso percorso, altrimenti si verificano elevate perdite di luce, soprattutto durante la transizione da 62,5 μm a 50 μm. Il diametro del campo di modo per le fibre monomodali varia a seconda del produttore della fibra ed è di 9 - 10 μm. Il diametro del rivestimento è di 125 μm per tutti e tre i tipi di fibra.
Struttura delle fibre (semplificata)
Tipi di fibra ottica
Le fibre ottiche per il cablaggio LAN sono divise in diverse classi di prestazioni (categorie di fibre) secondo ISO/IEC 11801 e quindi anche secondo DIN EN 50173. Per le fibre multimodali, ci sono le categorie da OM1 a OM5, dove OM1 e OM2 sono incluse solo per informazione nella DIN EN 50173-1:2018. Per le fibre monomodali ci sono OS1 e OS2, dove le fibre OS2 hanno fibre spostate secondo OS1. La categoria di fibra OS1 della DIN EN 50173 è stata rinominata OS1a e quindi ha la stessa denominazione secondo la ISO/IEC 11801-1:2017. Tecnicamente, non sono state apportate modifiche alla fibra OS1 secondo la DIN EN 50173.
I diodi emettitori di luce (LED) sono principalmente utilizzati come fonti di luce per velocità di trasmissione fino a 100 Mbit/s. Per Gigabit e 10 Gigabit Ethernet, tuttavia, il comportamento di commutazione dei LED non è più sufficiente - qui sono necessari i laser. Ad una lunghezza d'onda di 850 nm, possono essere utilizzati laser a semiconduttore a basso costo, i cosiddetti VCSEL (vertical cavity surface emitting laser); ad altre lunghezze d'onda (ad esempio 1310 nm o 1550 nm), sono necessari laser classici.
| Attenuazione massima in dB/km | |||||||
| Multimodale OM1, OM2 e OM3 | OM4 multimodale | Modo singolo OS2 | |||||
| Lunghezza d'onda | 850 nm | 1300 nm | 850 nm | 1300 nm | 1310 nm | 1383 nm | 1550 nm |
| Attenuazione | 3,5 dB | 1,5 dB | 3,50 dB | 1,5 dB | 0,4 dB | 0,4 dB | 0,4 dB |
Fibre ottiche in plastica
Le fibre ottiche non devono necessariamente essere fatte di vetro. Possono anche essere fatti interamente o parzialmente di plastica. Le fibre ottiche polimeriche, chiamate anche fibre polimeriche o POF in breve, sono fatte interamente di plastica. I termini inglesi sono "fibra ottica polimerica" o "fibra ottica plastica".
A differenza delle fibre di vetro, le fibre polimeriche non possono essere collegate con giunzioni termiche perché la plastica si fonderebbe a causa dell'alta temperatura. Le fibre polimeriche sono collegate con spine o morsetti. Tagli precisi e dritti sono possibili con coltelli affilati; l'affilatura e la lucidatura delle fibre non sono necessarie.
Connettori per fibre ottiche per fibre polimeriche
Fibre di vetro per i raggi di curvatura più stretti
Le fibre ottiche insensibili alla piegatura offrono vantaggi significativi nelle installazioni con spazio limitato. Con una larghezza di banda di trasmissione completa, i tipi di fibre insensibili alla flessione possono essere installati anche in curve strette. Ma non tutti sono retrocompatibili con le fibre convenzionali. Lo standard ITU-T G.657 definisce le fibre monomodali bend-insensitive. La serie G.657.A è compatibile con le fibre monomodali standard secondo ITU-T G.652. Le fibre della serie G.657B di solito non sono compatibili al 100%, ma offrono raggi di curvatura ancora più stretti delle fibre della serie A.
Le fibre multimodali insensibili alla curvatura (BIMMF) sono compatibili all'indietro con le fibre OM3 o OM4 convenzionali, a seconda del produttore. Le informazioni sulla compatibilità si trovano nella scheda tecnica della fibra; in caso di dubbio, si consiglia di chiedere conferma della compatibilità con altre fibre.
Più importante del raggio di curvatura della fibra, però, è quello del cavo. Le costose fibre insensibili alla piegatura sono inutili se il cavo che le contiene richiede un grande raggio minimo di piegatura.
Sistemi WDM
Le fibre zero water peak, che offrono un'ampia gamma di lunghezze d'onda utilizzabili, sono molto importanti per i sistemi WDM. WDM sta per Wavelength Division Multiplexing: mentre nella trasmissione convenzionale la luce di una sola lunghezza d'onda viaggia in una fibra monomodale, nei sistemi WDM diversi fasci di luce di diverse lunghezze d'onda sono trasmessi nella stessa fibra, ad ogni canale viene assegnata la propria lunghezza d'onda.
Per garantire una trasmissione uniforme, le proprietà ottiche della fibra ottica devono essere il più possibile uniformi su tutta l'area utilizzata. Anche se ci sono ancora pochi sistemi WDM nelle LAN, bisogna fare attenzione nella scelta delle fibre per garantire che una futura migrazione al WDM sia possibile attraverso l'uso di fibre a picco zero.
Connettore a fibra ottica
Connettore a fibra ottica
DIN EN 50173 1-2:2018 prevede il connettore LC duplex per l'area di lavoro (scatole di giunzione). Le reti esistenti in cui è stato utilizzato il connettore SC duplex possono continuare ad essere ampliate con connettori SC duplex in conformità con lo standard. In altre aree della rete, lo standard non prescrive un connettore specifico.
Molti produttori di componenti di rete attivi (switch) hanno iniziato a utilizzare connettori particolarmente salvaspazio (small form factor, SFF in breve) come l'LC duplex. Non richiede più spazio di una spina RJ45.
Oltre a LC e SC duplex, il vecchio connettore ST può anche essere trovato nelle reti esistenti. Per i migliori valori ottici, i connettori per le fibre monomodali sono disponibili anche con facce del connettore smussate. A causa dell'angolo obliquo del terreno, i raggi di luce riflessi sulla superficie non possono più tornare alla zona del nucleo portante della fibra ottica; essi vengono deviati dalla superficie obliqua.
Suggerimento Telegärtner
Non guardare mai nei connettori o nelle spine in fibra ottica, i VCSEL e i laser convenzionali emettono una luce infrarossa non visibile, riconosceresti un segnale solo dal danno oculare (permanente!).
Non collegare mai insieme connettori diritti (PC) e smussati (APC). Nel caso di spine di terra smussate, assicuratevi che entrambe le spine di un accoppiamento abbiano lo stesso orientamento dell'angolo di terra.
Colori delle spine secondo la norma DIN EN 50173
DIN EN 50173-1:2018 specifica solo i colori per i connettori e gli accoppiamenti per le fibre monomodali:
PC monomodale, estremità del connettore a terra diritta (PC = contatto fisico): blu APC monomodale, estremità del connettore a terra angolata (APC = contatto fisico angolato): verde.
In pratica, alcuni colori si sono stabiliti anche per i connettori e gli accoppiamenti per le fibre multimodali; tuttavia, non tutti i produttori vi aderiscono.
| Connettore | Cavi patch | Cavi di installazione preassemblati | |
| OM1 | beige | arancione | arancione |
| OM2 | beige | arancione | arancione |
| OM3 | turchese | turchese | arancione |
| OM4 | erica viola | ericaviolet | arancione |
| OM5 | verde lime | verde lime | arancione |
| OS2 PC | blu | giallo | giallo |
| OS2 APC | verde | giallo | giallo |
schema di colori tipico: connettori, cavi patch, cavi di installazione preassemblati
Connessioni con connettori MPO
I componenti di cablaggio preassemblati con connettori MPO sono sempre più utilizzati nelle reti in fibra ottica - nei centri dati, nelle sale server, nelle sale tecniche dei fornitori di telecomunicazioni e sempre più spesso anche nel cablaggio degli edifici. I singoli componenti sono pre-assemblati pronti per il collegamento e devono solo essere collegati tra loro, il che riduce significativamente lo sforzo di installazione. Inoltre, il cablaggio con connettori MPO offre un semplice percorso di migrazione a 40 e 100 Gigabit Ethernet tramite fibre multimodali, utilizzando otto o venti fibre contemporaneamente.
I connettori MPO sono a prova di torsione grazie a una chiave sulla parte superiore del connettore. A seconda che due connettori con le alette di guida su lati diversi (da chiave in su a chiave in giù, il cosiddetto tipo A) o sullo stesso lato (da chiave in su a chiave in su, il cosiddetto tipo B) siano inseriti insieme, vengono collegate diverse posizioni di fibre. Il tipo C corrisponde al tipo A, ma le fibre in un cavo sono scambiate a coppie per collegare la trasmissione e la ricezione quando si passa a reti a due fibre.
