1.4.2 Одномодовое волокно

Преимущество одномодового оптоволокна в более высокой производительности, значительной пропускной способности и низкому затуханию. Уменьшенный диаметр сердечника одномодового волокна ограничивает проходящий свет только одним направлением и полностью устраняет модовую дисперсию.

С надлежащими компонентами компенсации дисперсии, одномодовое волокно может передать поток в 10 и 40 Гбит/с или выше на большие расстояния. Системная пропускная способность такого волокна может быть увеличена за счёт использования нескольких частот излучения, вводя различные сигналы на немного разных длинах волн в одно волокно (wavelength division multiplexing — WDM).

Малый размер сердечника требует более дорогого источника света и системы стабилизации. Кроме того, подключение и сварка несколько сложнее. Тем не менее, для высокопроизводительных систем или для систем протяжённостью больше чем несколько километров одномодовое волокно это лучшее решение.

Типичные размеры сердечника одномодового волокна колеблятся от 8 до 12 мкм и оболочки 125 мкм. Показатель преломления одномода обычно 1.465.

строение одномодового оптоволокна

Малый диаметр сердечника одномодового волокна делает невозможным распространение множества мод поэтому в таком волокне распространяется только один луч света.

1.4.2.1 Диаметр поля моды

По этой теме есть страница
→ Диаметры сердечника и
модового поля оптоволокна

Диаметр поля (MFD) одномодового волокна может быть выражен как часть оптоволокна, где передаётся большая часть энергии света.

MFD больше диаметра сердцевины. Волокно с сердцевиной в 8 мкм может иметь MFD в 9,5 мкм. Это явление происходит, из-за того что часть энергии света передаётся через оболочку

Поле моды одномодового волокна

Большой MFD менее чувствителен к боковым отклонениям на соединениях, но более чувствителен к потерям на изгибах волокна в кабельных муфтах и кроссах.

Эффективная область

Эффективной областью это другой термин, используемый для определения диаметра модового поля. Эффективной областью называется область оптоволокона соответствующая диаметру поля моды.

Эффективная область одномодового оптоволокна

Эффективная область (или полевой диаметр моды) непосредственно влияет на нелинейные эффекты, которые зависят от плотности питания введённого в волокно света. Чем выше плотность питания тем больше подавление нелинейных эффектов.

Эффективная область определяет плотность света. Для определённого уровня мощности, маленькая эффективная область обеспечивает высокий уровень плотности энергии света. Впоследствии, для большей эффективной области, питание лучше распределено, и его плотность менее важна. По-другому, чем меньше эффективная область, тем больше подавление нелинейных эффектов. Эффективная Область стандартного одномодового волокна приблизительно 80 мкм и может быть уменьшена до 30 мкм для компенсации.

Значение эффективная области волокна иногда включена в маркировку, такую как Corning LEAF (для волокна с большой эффективной областью).