Кабели оптические 4 волокна OM2
Кабели оптические 4 волокна OM2: технические характеристики, применение и стандарты
Оптический кабель с четырьмя многомодовыми волокнами типа OM2 представляет собой стандартизированное решение для организации высокоскоростных каналов передачи данных на короткие и средние расстояния в структурированных кабельных системах (СКС), центрах обработки данных (ЦОД), локальных вычислительных сетях (ЛВС) и системах видеонаблюдения. Конструкция с четырьмя волокнами является базовой для создания дуплексных каналов связи (прием/передача) с возможностью резервирования или для развертывания параллельных каналов.
Конструкция и материалы
Типичный кабель OM2 4 волокна имеет многослойную конструкцию, обеспечивающую механическую прочность, защиту от внешних воздействий и удобство монтажа.
- Оптическое волокно: Сердцевина волокна OM2 имеет диаметр 50 мкм, оболочка – 125 мкм. Материал – легированный кварцевый стекло. Градиентный профиль показателя преломления (Graded-Index) минимизирует модовую дисперсию, обеспечивая полосу пропускания 500/500 МГц*км на длинах волн 850/1300 нм соответственно.
- Первичное покрытие (буфер): На оболочку каждого волокна нанесен слой УФ-отверждаемого акрилата диаметром 250 мкм (стандарт) или 900 мкм (для облегчения сварки и оконцевания). Цветовая кодировка волокон соответствует стандарту TIA-598-C: обычно это синий, оранжевый, зеленый, коричневый.
- Силовой элемент: Центральный или периферийный элемент из стеклопластика (FRP) или арамидных нитей (кевлара) для компенсации растягивающих нагрузок.
- Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлорида (PVC) для внутренней прокладки, полиэтилена (PE) для наружной или из материалов с низким дымо- и газовыделением (LSZH) для прокладки в вентиляционных шахтах и общественных зданиях. Цвет оболочки – обычно оранжевый, что является отличительным признаком многомодового волокна OM2/OM3/OM4.
- Горизонтальная разводка в СКС: Для подключения рабочих мест к распределительным пунктам этажа на расстояниях до 100 метров.
- Вертикальная (межэтажная) кабельная подсистема: Для агрегации трафика между коммутационными комнатами разных этажей в пределах одного здания.
- Системы видеонаблюдения (IP): Для передачи видеопотока с IP-камер высокого разрешения на большие, по сравнению с медью, расстояния (до 500-600 м).
- Промышленные сети: В средах с высоким уровнем электромагнитных помех (ЭМП), где неэкранированные медные кабели UTP неэффективны.
- Разделка кабеля: Используются специализированные инструменты для снятия оболочки, очистки волокон от гидрофобного геля (если он присутствует в конструкции) и подготовки к сварке или установке коннекторов.
- Способы оконцевания:
- Сварка: Наиболее надежный метод с минимальными потерями. Требует использования сварочного аппарата, способного работать с волокном 50/125 мкм. Сварные соединения защищаются в сплайс-кассете, которая помещается в кросс или муфту.
- Механический сплайс: Применяется для быстрого ремонта или в условиях, где использование сварочного аппарата невозможно.
- Обжимные коннекторы (под сквозной монтаж): Популярны для оконцевания волокон с буфером 900 мкм непосредственно в розетке или патч-панели.
- Тестирование: Обязательный этап после монтажа. Проводится с помощью рефлектометра (OTDR) и источника/измерителя оптической мощности. Ключевые измеряемые параметры:
- Общее затухание линии (Insertion Loss).
- Обратное отражение (ORL).
- Длина тракта.
- коэффициент затухания в дБ/км) + потери на соединениях (коннекторах) + потери на сварках. Для OM2 на 850 нм берется максимальный коэффициент 3.5 дБ/км. Потеря на одном механическом соединении (коннекторе) обычно закладывается в 0.5 дБ, на сварке – 0.1 дБ. Итоговая сумма не должна превышать максимально допустимый бюджет потерь для используемого протокола передачи (например, 2.6 дБ для 10GBASE-SR). Всегда необходим запас (margin).
Ключевые технические параметры и стандарты
Кабель OM2 4 волокна должен соответствовать ряду международных и национальных стандартов, определяющих его эксплуатационные характеристики.
| Параметр | Значение / Описание | Стандарт |
|---|---|---|
| Тип волокна | Многомодовое, градиентное, 50/125 мкм | IEC 60793-2-10, ITU-T G.651.1 |
| Класс кабеля | OM2 (Optical Multimode 2) | ISO/IEC 11801, TIA-568.3-D |
| Полоса пропускания (min) | 500 МГцкм на 850 нм, 500 МГцкм на 1300 нм | ISO/IEC 11801 |
| Затухание (max) | 3.5 дБ/км на 850 нм, 1.5 дБ/км на 1300 нм | IEC 60793-2-10 |
| Количество волокон | 4 | — |
| Типичный диаметр кабеля | ~5.0 — 7.0 мм (зависит от конструкции) | — |
| Радиус изгиба (при монтаже/эксплуатации) | 15 x D / 10 x D (D — внешний диаметр кабеля) | IEC 60794-1-2 |
| Диапазон рабочих температур | от -20°C до +60°C (для PVC, внутренний) | — |
Области применения и ограничения
Кабель OM2 с 4 волокнами применяется в следующих типовых сценариях:
Ограничения: Основное ограничение OM2 связано с полосой пропускания, что определяет максимальную поддерживаемую скорость передачи данных на стандартные дистанции. С появлением стандартов 40 и 100 Gigabit Ethernet использование OM2 для таких скоростей стало невозможным.
| Протокол | Скорость | Максимальная длина (при 850 нм)* | Примечание |
|---|---|---|---|
| Fast Ethernet | 100 Мбит/с | до 2000 м | Используется 1 пара волокон |
| Gigabit Ethernet (1000BASE-SX) | 1 Гбит/с | до 550 м | Используется 1 пара волокон |
| 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-SR) | 10 Гбит/с | до 82 м | Используется 1 пара волокон. Критично важно. |
| Fibre Channel | 4 Гбит/с | до 380 м | Используется 1 пара волокон |
| Fibre Channel | 8 Гбит/с | до 150 м | Используется 1 пара волокон |
*Фактическая длина может зависеть от качества компонентов и потерь в линии.
Монтаж, сварка и тестирование
Работа с кабелем OM2 4 волокна требует соблюдения стандартных процедур для многомодовых волокон.
Для кабеля OM2 4 волокна предельно допустимое затухание канала (включая коннекторы и сварки) рассчитывается согласно стандартам. Например, для 10GBASE-SR на 850 нм максимальный бюджет потерь канала составляет 2.6 дБ.
Сравнение с другими классами многомодового волокна
OM2 является промежуточным звеном в эволюции многомодовых волокон. Понимание отличий критично для правильного выбора.
| Параметр | OM1 (62.5/125) | OM2 (50/125) | OM3 (50/125) | OM4 (50/125) |
|---|---|---|---|---|
| Полоса пропускания (850 нм) | 200 МГцкм | 500 МГцкм | 1500 МГцкм | 3500 МГцкм |
| Затухание (850 нм) | 3.5 дБ/км | 3.5 дБ/км | 3.0 дБ/км | 3.0 дБ/км |
| Цвет оболочки | Оранжевый | Оранжевый | Голубой (Aqua) | Голубой (Aqua)/Фиолетовый |
| 10 Гбит/с (850 нм) | до 33 м | до 82 м | до 300 м | до 400 м |
| 40/100 Гбит/с (850 нм) | Не поддерживает | Не поддерживает | до 100 м | до 150 м |
Из таблицы видно, что OM2 существенно лучше OM1 по полосе на 850 нм, но уступает лазер-оптимизированным волокнам OM3 и OM4, разработанным для скоростей 10 Гбит/с и выше.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Можно ли использовать кабель OM2 4 волокна для передачи 10 Gigabit Ethernet?
Да, но с серьезным ограничением по длине. Согласно стандарту IEEE 802.3ae (10GBASE-SR), максимальная длина канала на волокне OM2 составляет 82 метра. Это делает его применимым только для очень коротких соединений внутри одного коммутационного шкафа или между соседними шкафами в ЦОД. Для любых дистанций свыше 82 метров требуется переход на OM3 или OM4.
Совместимы ли коннекторы и патч-корды для OM3/OM4 с кабелем OM2?
Да, полностью. Физические параметры волокон OM2, OM3, OM4 (диаметр сердцевины и оболочки) идентичны (50/125 мкм). Поэтому все стандартные коннекторы (LC, SC, ST, MTP) и оборудование, рассчитанное на 50-микронное волокно, будут механически совместимы. Однако, при смешивании классов в одном канале его общая пропускная способность будет определяться наихудшим компонентом (т.е. OM2).
В чем практическая разница между кабелем с буфером 250 мкм и 900 мкм?
Волокно с буфером 250 мкм (тонкий пластиковый слой) требует обязательного помещения в защитную конструкцию (пигтейл, сплайс-пластину, розетку) сразу после зачистки от внешней оболочки. Оно более хрупкое и предназначено для постоянного монтажа. Волокно с буфером 900 мкм (плотный буфер) более прочное, его можно оконцевать коннектором напрямую (методом сквозного монтажа), что удобно для создания розеток на рабочем месте или быстрого ремонта. В одном кабеле могут использоваться оба типа волокон, уложенные в модули.
Какой тип кабеля выбрать для наружной прокладки: с металлической броней или без?
Для прокладки в грунт, кабельной канализации или по фасадам зданий необходимо использовать кабель с защитой от грызунов и механических повреждений. Это кабель с броней из гофрированной стальной ленты (corrugated steel tape, CST) или, реже, с оплеткой из стальной проволоки. Такой кабель маркируется как «наружный» и имеет гидрофобный заполнитель для защиты от влаги. Для внутренней прокладки достаточно кабеля с полимерной оболочкой (PVC, LSZH).
Как правильно рассчитать бюджет оптических потерь для линии на основе OM2?
Бюджет потерь (Link Loss Budget) рассчитывается как сумма всех факторов затухания в линии: затухание в волокне (длина в км
Устарело ли волокно OM2 для новых проектов?
Для новых проектов развертывания СКС или ЦОД, где планируется использование скоростей 10 Гбит/с и выше на дистанциях более 80 метров, стандартом де-факто является волокно OM4 или OM5 (для многожильных приложений). OM2 может быть экономически оправдан только для очень специфических задач: модернизация существующей инфраструктуры, где уже установлено OM2; для низкоскоростных протоколов (1 Гбит/с и ниже) на дистанциях до 500-600 метров; для систем видеонаблюдения или АСУ ТП, не требующих высокой полосы. В целом, тенденция смещается в сторону использования лазер-оптимизированных волокон.