Кабель OM1 (Optical Multimode 1) является базовым типом многомодового оптического волокна, стандартизированного в соответствии с классификацией ISO/IEC 11801. Это волокно с градиентным профилем показателя преломления и диаметром сердцевины 62.5 микрометра, внешний диаметр оболочки составляет 125 мкм. OM1 относится к категории многомодовых волокон, работающих в основном на длине волны 850 нм, с поддержкой длины волны 1300 нм. Его появление и широкое внедрение в 1990-х годах стало ответом на растущую потребность в высокоскоростных локальных сетях (LAN), в первую очередь для протоколов Fast Ethernet (100 Мбит/с) и Gigabit Ethernet (1 Гбит/с).
Сердцевина волокна OM1 изготавливается из легированного германием кварцевого стекла, что создает градиентный профиль показателя преломления для уменьшения модовой дисперсии. Оболочка выполнена из чистого кварцевого стекла. Волокно защищено первичным буферным покрытием (цвет обычно оранжевый) диаметром 250 мкм, обеспечивающим механическую защиту и сохранение оптических свойств при изгибах. Далее волокна собираются в кабель, который содержит силовые элементы (арамидные нити, стеклопластиковые прутки), гидрофобные заполнители и внешнюю защитную оболочку из полиэтилена (PE), поливинилхлорида (PVC) или безгалогенных материалов (LSZH).
Ключевые оптические параметры кабеля OM1 определены стандартами:
Кабели OM1 исторически использовались для построения горизонтальной и магистральной разводки в офисных зданиях, кампусных сетях, а также в системах видеонаблюдения и АСУ ТП, где требовалась передача данных на относительно короткие расстояния. Их основное преимущество на момент внедрения заключалось в совместимости с широко распространенными в то время светодиодными (LED) источниками излучения, которые имели большую площадь излучения и эффективно вводили свет в сердцевину 62.5 мкм.
Однако с развитием сетевых технологий и переходом на скорости 10 Гбит/с и выше, а также с повсеместным внедрением лазерных источников света (VCSEL), ограничения OM1 стали критичными. Низкая полоса пропускания на 850 нм (всего 200 МГц*км) серьезно ограничивает дальность передачи на высоких скоростях из-за межмодовой дисперсии.
Следующие дистанции определены стандартами IEEE и TIA и являются максимально допустимыми для гарантированной работы сети.
| Сетевой стандарт | Скорость передачи | Длина волны | Максимальная дистанция для OM1 |
|---|---|---|---|
| 100BASE-FX | 100 Мбит/с | 1300 нм | 2000 м |
| 1000BASE-SX | 1 Гбит/с | 850 нм | 275 м |
| 1000BASE-LX | 1 Гбит/с | 1300 нм | 550 м (требуется модовый корректор) |
| 10GBASE-SR | 10 Гбит/с | 850 нм | 33 м (де-факто, не рекомендовано) |
| 10GBASE-LRM | 10 Гбит/с | 1300 нм | 220 м (сложная реализация) |
Как видно из таблицы, использование OM1 для 10 Gigabit Ethernet крайне непрактично и не рекомендуется для новых инсталляций. Для 1 Гбит/с расстояния также существенно меньше, чем у волокон OM3, OM4 или OM5.
Эволюция многомодового волокна была направлена на увеличение полосы пропускания, в первую очередь на 850 нм, для поддержки лазерных передатчиков. Волокно OM2 (сердцевина 50 мкм) стало первым шагом, увеличив полосу пропускания до 500 МГцкм. Решающий прорыв совершили лазерно-оптимизированные волокна OM3 и OM4 (также 50 мкм) с полосой 2000 и 4700 МГцкм соответственно, что позволило передавать 10 Гбит/с на 300 и 400 метров. OM5 расширил возможности для многожильного WDM.
Таким образом, основное отличие OM1 от более новых стандартов — материал сердцевины 62.5 мкм и низкая, особенно на 850 нм, полоса пропускания. Это делает его несовместимым с современными высокоскоростными приложениями без существенных ограничений по дальности.
Согласно стандарту TIA-598-C, кабели с волокнами OM1 должны иметь оболочку оранжевого цвета. Это ключевой визуальный идентификатор. Маркировка на бухте или барабане кабеля должна включать: тип волокна (OM1), класс пожарной безопасности (например, OFNR, OFNP, LSZH), количество волокон, метраж, название производителя и номер партии.
В настоящее время кабель OM1 считается устаревшим для развертывания новых телекоммуникационных инфраструктур. Его применение может быть оправдано только в очень специфических случаях:
Для любых новых проектов, даже рассчитанных на 1 Гбит/с, рекомендуется использовать волокно не ниже категории OM3. Это обеспечивает значительный запас по полосе пропускания, упрощает модернизацию до 10, 40 или 100 Гбит/с в будущем и, как правило, не приводит к существенному удорожанию проекта в целом, учитывая стоимость монтажа и эксплуатации.
При работе с кабелем OM1 необходимо учитывать его характеристики. Из-за большей числовой апертуры (NA) по сравнению с 50-микронными волокнами, потери на соединениях (сплайсах) могут быть несколько выше, если используется автоматический сварочный аппарат, не настроенный корректно под 62.5/125 мкм. Механические сплайсы и коннекторы должны быть предназначены именно для этого типа волокна. Наиболее распространенными типами коннекторов являются SC и LC. Важно избегать чрезмерных изгибов (радиус изгиба при монтаже должен быть не менее 10 внешних диаметров кабеля, при эксплуатации — не менее 15), хотя OM1 несколько более устойчив к макроизгибам, чем некоторые современные волокна, из-за большей числовой апертуры.
Технически, стандарт 10GBASE-SR допускает работу по OM1 на расстояние до 33 метров, однако на практике это крайне не рекомендуется. Такая дистанция неприменима для большинства сценариев, а реализация потребует тщательного подбора трансиверов и может быть нестабильна. Для 10 Гбит/с следует использовать лазерно-оптимизированные волокна OM3 или OM4.
Сращивание разнотипных волокон возможно, но приводит к значительным вносимым потерям (типично 2-4 дБ на стыке) из-за несоответствия диаметров сердцевин и различий в профиле показателя преломления. Это нештатная ситуация, которую следует избегать в проектируемых линиях связи. Такое соединение может использоваться только как временная мера в аварийных ситуациях, при этом общая длина линии и бюджет потерь должны быть пересчитаны.
Стандартным цветом оболочки для OM1 является оранжевый. Кабель OM3, как правило, имеет оболочку цвета aqua (светло-голубой). Это основной визуальный признак. Однако полагаться только на цвет не стоит, так как он может не соответствовать стандарту в некоторых кабелях специального назначения. Необходимо проверять маркировку на оболочке кабеля.
Нет, приобретение и прокладка нового кабеля OM1 экономически и технически нецелесообразна. Даже для сетей 1 Гбит/с инвестиция в OM3 обеспечивает многократный запас по пропускной способности и значительно упрощает будущую модернизацию. Стоимость самого кабеля составляет лишь часть общих затрат на проект, поэтому экономия на нем приводит к быстрому моральному устареванию всей кабельной инфраструктуры.
Сам по себе оптический кабель, включая OM1, при правильной прокладке и эксплуатации в стабильных условиях имеет срок службы 25 лет и более. Деградация оптических характеристик волокна с течением времени минимальна. Проблема устаревания OM1 связана не с физическим износом, а с несоответствием его пропускной способности современным и будущим сетевым стандартам.
Стандартное многомодовое волокно OM1 не предназначено для использования с технологией WDM в том виде, в каком она применяется в одномодовых волокнах. Из-за значительной модовой дисперсии и ограниченной полосы пропускания одновременная передача нескольких длин волн по OM1 крайне неэффективна и не стандартизирована. Для многомодового уплотнения были созданы специальные широкополосные волокна (например, OM5), но они также имеют сердцевину 50 мкм.