1) การแนะนำ
ใยแก้วนำแสง G.652 เป็นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวชนิดแรกสุดที่ใช้ และยังเป็นใยแก้วนำแสงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในเครือข่ายการสื่อสาร ไม่ว่าจะเป็นเครือข่ายทางไกล เครือข่ายท้องถิ่น หรือเครือข่ายการเข้าถึง ใยแก้วนำแสง G.652 เป็นตัวเอกที่แท้จริง และการใช้งานโดยรวมมีสัดส่วนมากกว่า 95%
ใยแก้วนำแสง G.652 แบ่งออกเป็นสี่ประเภทย่อย a, b, c และ d แล้วแต่ละหมวดย่อยต่างกันอย่างไร? ซึ่งเริ่มต้นด้วยลักษณะการลดทอนของใยแก้วนำแสงและค่าสัมประสิทธิ์ PMD (การกระจายตัวของโหมดโพลาไรเซชัน) ของใยแก้วนำแสง
2). ลักษณะการลดทอนของใยแก้วนำแสง
ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของไฟเบอร์โหมดเดี่ยวทั่วไปจะแตกต่างกันไปตามความยาวคลื่น ดังแสดงในรูปด้านล่าง เนื่องจากอิทธิพลของไอออนไฮดรอกไซด์ในวัสดุเส้นใย การลดทอนของเส้นใยที่ความยาวคลื่น 1383 นาโนเมตรจึงมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และจุดสูงสุดของคลื่นจะแสดงในรูป ซึ่งโดยปกติเรียกว่า "จุดสูงสุดของน้ำ" ดังนั้น โดยทั่วไประบบการสื่อสารจะหลีกเลี่ยงบริเวณความยาวคลื่น 1383 นาโนเมตร
ใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวทั่วไปมีลักษณะการลดทอนที่ดีในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 1260 นาโนเมตรถึง 1675 นาโนเมตร (ไม่รวมภูมิภาค 1380 นาโนเมตร) ดังนั้น ITU-T จึงแบ่งระบบการสื่อสารใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวออกเป็น O, E, S, C, L และ U แถบแสง ช่วงความยาวคลื่นของแต่ละแถบจะแสดงในรูปด้านล่าง
ในหลายแบนด์ข้างต้น ยกเว้นแบนด์ E สามารถใช้แบนด์อื่นๆ เพื่อการสื่อสารได้ นี่ไม่ใช่อะไรเลย แต่ก็ยังมีบริษัทชื่อ Lucent ที่ทนไม่ไหวอีกต่อไป พวกเขาคิดค้นใยแก้วนำแสงชนิดหนึ่งในปี 1998 เส้นโค้งการลดทอนของใยแก้วนำแสงนี้ใน E-band มีลักษณะแบน ดังแสดงในรูปด้านล่าง ไฟเบอร์ชนิดนี้สามารถใช้ในการสื่อสารในแถบแสง O, E, S, C, L, U ได้ ดังนั้นไฟเบอร์ชนิดนี้จึงเรียกว่าไฟเบอร์แบบเต็มคลื่น หรือไฟเบอร์ที่มียอดน้ำต่ำ
3). ค่าสัมประสิทธิ์ PMD ของใยแก้วนำแสง
ใยแก้วนำแสงถูกดึงออกมาผ่านหอวาดภาพ เช่นเดียวกับราเมน หน้าตัดของใยแก้วนำแสงไม่ใช่วงกลมปกติอย่างสมบูรณ์ ซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าเมื่อสัญญาณแสงถูกส่งในใยแก้วนำแสงโหมดเดียว โหมดโพลาไรเซชันที่ตั้งฉากซึ่งกันและกันสองโหมดที่มีอยู่ในโหมดพื้นฐานจะถูกแยกออกจากกัน แพร่กระจายด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีเวลาที่แตกต่างกันเมื่อไปถึงปลายอีกด้านของเส้นใย ซึ่งก็คือการกระจายตัวของโหมดโพลาไรเซชัน หรือเรียกสั้น ๆ ว่า PMD ดังแสดงในรูปด้านล่าง ความแตกต่างของเวลาของความยาวของยูนิตไฟเบอร์เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์ PMD
เมื่ออัตราการสื่อสารต่ำ PMD จะไม่เพียงพอที่จะส่งผลต่อการส่งข้อมูลของระบบ เมื่ออัตราการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้น PMD จะกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อระยะการส่งข้อมูล ความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธิ์ PMD อัตราการส่งข้อมูล และระยะการส่งข้อมูลแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง
แน่นอนว่ายิ่งค่าสัมประสิทธิ์ PMD ของไฟเบอร์ออปติกน้อยลงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น แนะนำให้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์ PMD ในมาตรฐานแห่งชาติปัจจุบันไม่เกิน {{0}}.2ps/√km และค่าสัมประสิทธิ์ PMD ของผลิตภัณฑ์ใยแก้วนำแสงจริงโดยทั่วไปจะไม่เกิน 0.1ps/√km
4) การจำแนกประเภทของใยแก้วนำแสง G.652
หมวดหมู่ย่อยของ G.652 ส่วนใหญ่จะแตกต่างจากคุณสมบัติการลดทอนของไฟเบอร์สองมิติและพารามิเตอร์ PMD ดังแสดงในตารางด้านล่าง
5). การใช้ใยแก้วนำแสง G.652
ประเภทของไฟเบอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ PMD ที่ใหญ่กว่าแสดงให้เห็นว่าไม่สามารถตอบสนองความต้องการการส่งผ่านที่สูงขึ้นและสูงขึ้นได้ ดังนั้นด้วยการปรับปรุงกระบวนการผลิตเส้นใย G.652A และ G.652C จึงค่อยๆ ถูกกำจัดออกจากตลาด
ตลาดปัจจุบันมีความต้องการทั้งใยแก้วนำแสง G.652B และ G.652D เนื่องจากราคาของเส้นใยนำแสง G.652D และ G.652B เกือบจะเท่ากัน อัตราการขายของเส้นใยนำแสง G.652B จึงต่ำมาก (น้อยกว่า 5% ของยอดขายรวมของเส้นใยนำแสง G.652 %)
แม้ว่าใยแก้วนำแสง G.652D จะเป็นใยแก้วนำแสงแบบคลื่นเต็ม แต่ดูเหมือนว่าไม่จำเป็นต้องใช้คลื่นความถี่จำนวนมากในการสื่อสารด้วยแสงมากนัก ตัวอย่างเช่น DWDM ปัจจุบันใช้คลื่น 80 คลื่นในแถบ C-band เป็นหลัก และไม่ได้ใช้แถบ S และ L มาหลายปีแล้ว นอกจากนี้ เนื่องจากข้อจำกัดของผลกระทบแบบไม่เชิงเส้นของไฟเบอร์ออปติก จำนวนช่องสัญญาณที่สามารถบรรทุกในระบบ WDM จึงมีจำกัด เมื่อเผชิญกับการประยุกต์ใช้ DWDM ใยแก้วนำแสงทุกคลื่นจึงไม่จำเป็นอย่างยิ่ง
เพื่อให้ความร่วมมือกับการใช้ใยแก้วนำแสงแบบเต็มคลื่น ITU-T ได้เปิดตัวมาตรฐาน CWDM ในปี 2545 ซึ่งแบ่งใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวแบบเต็มวงออกเป็น 18 ความยาวคลื่น และช่วงช่องสัญญาณของแต่ละความยาวคลื่นคือ 20 นาโนเมตร ดังแสดงในรูปด้านล่าง
แต่เนื่องจาก CWDM ไม่มีความเหนือกว่าเมื่อเทียบกับ DWDM ดังนั้น เกือบ 20 ปีหลังจากการเปิดตัวมาตรฐานใยแก้วนำแสง G.652D และ CWDM E-band จึงมีการใช้งานจริงเพียงเล็กน้อย จนกระทั่งสองปีที่ผ่านมา มีการใช้การแบ่งความยาวคลื่นแบบพาสซีฟอย่างกว้างขวางโดยใช้เทคโนโลยี CWDM ในผู้ถือ C-RAN (เครือข่ายการเข้าถึงวิทยุแบบรวมศูนย์) ข้อดีของใยแก้วนำแสง G.652D ได้รับการสะท้อนให้เห็นอย่างเต็มที่
