Кабели оптические многомодовые 12 волокон

Кабели оптические многомодовые на 12 волокон: технические характеристики, стандарты и области применения

Многомодовый оптический кабель на 12 волокон представляет собой стандартизированное и широко распространенное решение для организации высокоскоростных каналов передачи данных на короткие и средние дистанции внутри объектов и между зданиями. Конструкция с 12 волокнами является оптимальным балансом между резервированием, пропускной способностью и стоимостью, что делает ее базовым элементом структурированных кабельных систем (СКС) центров обработки данных, корпоративных и промышленных сетей.

Конструктивные особенности и типы

Многомодовый кабель на 12 волокон — это сложная композитная структура, обеспечивающая защиту световодов от механических воздействий и окружающей среды. Конструкция варьируется в зависимости от условий прокладки.

Типы кабелей по условиям прокладки:

• Внутренние (Indoor): Имеют облегченную конструкцию, часто с огнестойкой и безгалогенной оболочкой (LSZH – Low Smoke Zero Halogen) для минимизации задымления и токсичных выделений при пожаре. Типичные виды: распределительные (distribution), кабели с плотным буфером (tight-buffered) для прямого терминирования, многоволоконные.
• Внешние (Outdoor): Обладают влагозащитным гелем или гидрофобным порошком, армированы центральным силовым элементом (ЦСЭ) из стеклопластика или стали, имеют полиэтиленовую оболочку, стойкую к ультрафиолету и перепадам температур.
• Универсальные (Индекс/Аутдор): Комбинированная конструкция, позволяющая прокладку как внутри, так и снаружи зданий. Часто имеют двойную оболочку: внешнюю из полиэтилена и внутреннюю из огнестойкого полимера.
• Бронерованные: Дополнительно защищены гофрированной стальной лентой или проволокой для защиты от грызунов, механических повреждений при прокладке в грунт (без трубы) или в кабельной канализации.

Структура типичного многоволоконного кабеля:

• Оптическое волокно: Сердцевина диаметром 50 или 62.5 мкм с оболочкой 125 мкм. Волокна объединяются в модули (до 12 волокон в одном модуле) или располагаются свободно.
• Центральный силовой элемент (ЦСЭ): Обеспечивает механическую прочность на растяжение.
• Гидрофобный заполнитель: Гель или порошок, блокирующий распространение влаги вдоль кабеля.
• Промежуточная оболочка: Формирует единый сердечник.
• Броня (опционально): Стальная лента или проволока.
• Внешняя оболочка: Из полиэтилена (PE для улицы), поливинилхлорида (PVC) или безгалогенных компаундов (LSZH).

Типы многомодовых волокон OM1, OM2, OM3, OM4, OM5

Ключевой характеристикой является категория волокна, определяющая его полосу пропускания и, следовательно, максимальную дальность передачи на определенных скоростях. Кабель на 12 волокон может содержать волокна одной или разных категорий, но на практике используется однородное заполнение.

Категория (ISO/IEC 11801)	Диаметр сердцевины/оболочки (мкм)	Длина волны (нм)	Полоса пропускания (MHz*km)	Типичное применение
OM1	62.5/125	850 / 1300	200 / 500	Устаревшие сети 100 Mb/s Ethernet, редко используется в новых проектах.
OM2	50/125	850 / 1300	500 / 500	1 Gb/s Ethernet на дистанциях до 550 м.
OM3 (Laser-optimized)	50/125	850 / 1300	1500 / 500	10 Gb/s Ethernet до 300 м, 40/100 Gb/s с параллельной передачей.
OM4 (Laser-optimized)	50/125	850 / 1300	3500 / 500	10 Gb/s до 400 м, 40/100 Gb/s до 150 м. Основной стандарт для ЦОД.
OM5 (Wideband)	50/125	850-950 (широкополосное)	3500 / 500 (и более для SWDM)	Применение с коротковолновым WDM (SWDM) для 40/100/200/400 Gb/s, уменьшает количество волокон.

Критерии выбора кабеля на 12 волокон

• Дальность и скорость: Определяют необходимую категорию волокна (OM3/OM4/OM5). Для 10G на 300-400 м достаточно OM3/OM4. Для 40/100G на 100-150 м требуется OM4 или OM5.
• Место прокладки: Внутри здания – LSZH, безгалогенный. Для внешней прокладки – влагозащита и УФ-стойкая оболочка. Для грунта – броня.
• Тип разъемов и метод сварки/терминирования: Кабели с плотным буфером проще для прямого обжима коннекторами, свободно-трубчатые (loose tube) требуют установки пигтейлов.
• Совместимость с источником излучения: Многомодовые волокна используются с источниками света на VCSEL (850 нм), реже на светодиодах (для OM1/OM2).

Методы сращивания и терминирования

Для создания ответвлений и оконечивания кабеля на 12 волокон применяются:

• Сварка: Наиболее надежный метод с минимальными потерями. Требует сварочный аппарат. Волокна защищаются в сплайс-кассетах монтажных боксов или кроссов.
• Механический сплайс: Альтернатива сварке, менее требователен к оборудованию, потери несколько выше.
• Разъемное соединение: Установка на волокна оптических коннекторов (чаще всего LC или MTP/MPO для плотной упаковки). Кабель на 12 волокон может терминироваться 12-ю дуплексными LC коннекторами или одним 12-волоконным коннектором MTP/MPO.

Области применения

• Магистрали СКС зданий и кампусов: Соединение этажных и аппаратных кроссов.
• Горизонтальные связи в ЦОД: Соединение топ-of-rack коммутаторов с агрегирующими коммутаторами (spine-leaf архитектура).
• Системы видеонаблюдения и СКУД: При необходимости передачи видео высокого разрешения на расстояния более 100 м (предел для медных решений).
• Промышленные сети: В условиях сильных электромагнитных помех (ЭМС).
• Короткие магистрали операторов связи: Для агрегации трафика в пределах одного района.

Тестирование и сертификация

После прокладки и монтажа кабельная линия на 12 волокон подлежит обязательному тестированию. Основные измеряемые параметры:

• Затухание (Insertion Loss): Суммарные потери в линии, измеряемые рефлектометром (OTDR) или источником света и измерителем мощности (LSPM). Должны быть в пределах бюджета потерь активного оборудования.
• Длина волокна и локализация неоднородностей: Выполняется с помощью OTDR, который строит рефлектограмму с отображением сварных точек, коннекторов и возможных повреждений.
• Обратное отражение (ORL): Важный параметр для высокоскоростных каналов, характеризующий качество коннекторов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается многомодовый кабель на 12 волокон от одномодового на 12 волокон?

Основное отличие — в геометрии и принципе передачи света. Многомодовое волокно имеет большую сердцевину (50/62.5 мкм), что позволяет использовать относительно недорогие трансиверы (VCSEL) на 850 нм, но ограничивает дальность из-за модовой дисперсии. Одномодовое волокно (9/125 мкм) обеспечивает практически неограниченную дальность (десятки км) и высочайшие скорости, но требует более дорогих лазерных источников. Выбор зависит от расстояний, бюджета и требований к пропускной способности.

Можно ли использовать только 6 волокон из 12, оставив остальные в резерв?

Да, это стандартная практика. Нераспределенные волокна остаются темными (dark fiber) и могут быть задействованы в будущем для расширения сети или создания резервных каналов. При проектировании важно учитывать удобство их идентификации и доступности для последующего терминирования.

Какие коннекторы наиболее распространены для терминирования такого кабеля?

Для поштучного терминирования каждого из 12 волокон наиболее популярен дуплексный коннектор LC, обеспечивающий высокую плотность портов в коммутационном оборудовании. Для высокоплотных соединений, особенно в ЦОД для 40/100G, используется групповой коннектор MTP/MPO (на 12 или 24 волокна), который позволяет подключить весь кабель одним разъемом.

Какой максимальной скорости передачи данных можно достичь на таком кабеле?

Скорость зависит от категории волокна, длины линии и типа трансиверов. На кабеле с волокнами OM4 длиной до 100 м можно реализовать стандарты 100GBASE-SR4 (100 Гбит/с) или даже 400GBASE-SR4.2 (400 Гбит/с) с использованием параллельной передачи или бидрекциональных технологий. На OM5 с SWDM-трансиверами те же скорости достигаются на меньшем количестве волокон.

Требуется ли специальное оборудование для прокладки бронированного кабеля?

Да, прокладка бронированного кабеля, особенно с металлической броней, имеет особенности. Необходим инструмент для резки и зачистки брони (бронированные ножницы), правильное заземление/зануление брони с двух сторон при внутренней прокладке для защиты от наведенных токов. Изгибы должны иметь радиус не менее 20 внешних диаметров кабеля во избежание повреждений.

Как маркируются волокна в кабеле на 12 волокон?

Стандартная маркировка следует цветовому коду TIA-598. Волокна в модуле или пучке идентифицируются по цвету буферного покрытия или по номеру: 1 – синий, 2 – оранжевый, 3 – зеленый, 4 – коричневый, 5 – сизый, 6 – белый, 7 – красный, 8 – черный, 9 – желтый, 10 – фиолетовый, 11 – розовый, 12 – бирюзовый (aqua).

Каков типичный срок службы такого кабеля?

Расчетный срок службы оптического кабеля при соблюдении условий прокладки и эксплуатации составляет не менее 25 лет. На него не влияют электромагнитные помехи, но критичны механические повреждения, постоянные изгибы меньше минимального радиуса, воздействие агрессивных сред и перепадов температур за пределами спецификации.