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.

Ключевые технические параметры и стандарты

Кабель OM2 4 волокна должен соответствовать ряду международных и национальных стандартов, определяющих его эксплуатационные характеристики.

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля OM2 4 волокна

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:

• 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.

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.

Таблица 2. Поддерживаемые протоколы передачи данных по кабелю OM2 (4 волокна, дуплекс)

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.

• 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.

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.

Таблица 3. Сравнение многомодовых волокон 50/125 мкм

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

• 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).