광케이블(싱글,멀티)의 종류 및 규격

광케이블(싱글,멀티)의 종류 및 규격

 

 

싱글모드 광파이버[ single-mode optical fiber ]

코어부가 수 ㎛로 매우 가늘고, 빛의 전반법(모드)이 한가지뿐이어서 매우 광대역이 되는 광파이버.

[해설]

광파이버의 종류를 전반모드에 따라 분류할 때 사용하는 용어로, 멀티모드 파이버와 대비하여 사용된다. 광파이버의 구조는 코어와 클래드라는 동시원상의 2중 구조로 구성되어 있어 중심부인 코어부를 빛이 통과한다. 코어부는 클래드부 보다 굴절률이 약간 크게 되어 있기 때문에 파이버의 단면에 빛을 조사하면 전반 각도가 임계 각도보다 작은 각도로, 입사한 빛은 코어와 클래드의 경계에서 전반사를 반복하면서 코어 안을 전반해 가게 된다.

​그래서 코어 지름을 10㎛정도 이하로 하고 또한 코어와 클래드의 굴절률 차를 멀티모드의 절반 정도 이하로 하면 단일 모드만 전반 가능하며 분산이 매우 적고, 초광대역 파이버가 되어 대용량 정보를 전반할 수 있다. 이것이 싱글모드(Single-Mode; SM형) 광파이버이다.

[응용과 전망]

싱글모드(SM형) 광파이버는 멀티모드 파이버에 비해서 대용량이고 중계 간격의 거리도 길게 할 수 있기 때문에 주로 장거리 전기통신구간에 유효하다. NTT의 일본 종단 광파이버 케이블도 SM형 광파이버이다. 또 대용량 해저 광파이버 케이블로서는 장파장대용 SM형 광파이버를 사용하여 40㎞ 정도를 무중계 전송하는 방식도 출현했다.

[참고용어]

일본종단 광파이버 케이블: NTT가 추진하고 있는 INS계획의 일환으로, 규슈에서 홋카이도까지 종단하는 광통신 간선을 포설하는 것을 말한다. 이 통신선로에는 싱글모드 파이버와 400Mb/s의 광송수신 장치가 개발 도입되어 광파이버 1가닥에 대해 5760 회선분의 용량을 가지고 있다.

 

멀티모드 광파이버[ multi-mode optical fiber ]

반응형

코어 지름이 50~200㎛로 크고, 전송할 수 있는 모드수도 매우 많은 광파이버.

[해설]

광파이버의 종류를 전반모드에 따라 분류할 때에 쓰이는 용어로서 싱글모드(SM) 광파이버와 대비하여 사용되는 광파이버이다. 멀티모드 광파이버는 다수의 모드를 전반할 수 있는 파이버로서, 코어부의 반지름방향 굴절률 분포가 일정한 스텝 인덱스형과 거의 제곱으로 변화하는 그레디드 인덱스형이 있다. 멀티모드 광파이버는 단파장대에서 많이 사용되고 중계거리는 10㎞ 이상에 이르는 것도 있다.

싱글모드 광파이버에 비해 중계거리가 짧은 수도 있으며 대용량 전송, 중계용 등의 기간회선을 제외한 중소용량의 광통신 시스템 통신회선으로 사용되고 있다. 또 도쿄 미다까ㆍ무사시노 지구를 대상으로 하는 INS모델 시스템에서도 개발ㆍ설치되어 각종 광단국(光端局)ㆍ단말장치를 접속하는 회선으로 사용되고 있다.

[응용과 전망]

중소용량용이며 전화, 팩시밀리 통신 외에 캡틴시스템과 같은 새로운 서비스에도 사용되고 있다. 이와 같이 멀티모드 광파이버는 기업과 사업소 내의 로컬적인 중소용량 네트워크의 구성과 가입자 단말을 접속하기 위한 가입자선 등을 중심으로 사용될 것으로 예상된다.

 

광케이블의 일반적 규격

1. 광케이블의 모양과 구조

광케이블은 아주 가느다란 유리로 된 실과 같습니다.

우리가 보는 광모뎀 혹은 아래 사진의 케이블은 코어+클래드+ 내부자켓+외피 등으로 포장되어 있을 뿐 실제는 매우 가느다랗습니다.

머리카락보다 가늘다고 생각하시면 되겠습니다.

구 분	싱글모드 광케이블	멀티모드 광케이블
코어의 직경	8~10um	50 / 62.5um

위 표와 같이 싱글 모드가 멀티모드보다 훨씬 가늘은 구조 입니다.

< 사진-1 광케이블의 구조, 광케이블은 광섬유+클래딩+튜브+내부자켓+외부자켓 등으로 구성되어 있습니다 >

 

[사진-2 멀티모드와 싱글모드]

 

 

2. 광케이블의 두가지 구격 '싱글모드' '멀티모드'

멀티모드는 빛의 전달 과정이 싱글모드와 다소 다른데 그 원인은 코어의 굵기에 따라 달라지는 것을 기초로 구분 합니다.

1)싱글모드는 케이블은, 코어의 직경이 8~10um로(1um는 1천분의 1m)로 머리카락의 1/5 수준도 채 안됩니다

즉 코어의 직경이 작아지고 굴절율을 적게하여 내부를 흐르는 빛은 한가지의 통로만 갖게 되는 것입니다.

그래서 다음과 같은 장점을 지니게 됩니다.

(1)전송손실 적다

(2)장거리 통신 가능

2)멀티모드 케이블은, 코어의 직경이 50 또는 60.5um 로 코어 내부를 통과하는 빛이 여려 경로라는 특징을 갖습니다,

즉 코어의 직경이 크기 때문에 코오 내부에서 빛이 분산되면서 여러 경로로 전달되는 성격을 갖게 됨으로서 멀티코드란 이름이 붙게 된 것입니다.

멀티모드 광케이블에도 SI형과 GI 형이 있는데 현재는 GI형만이 사용되고 있습니다.

※ GI 멀티모드 광-케이블 : 코어의 굴절율을 완만하게 변화시켜 빛의 전달속도가 빠르게 하여 전송손실을 줄이고 있습니다.

장점으로는,

(1) 가격이 싸다.

(2) 취급이 용이하다.

위 설명을 정리하면 다음과 같습니다.

비교 항목	멀티모드(MM)	싱글모드(SM)
코어 직경	50um / 62.5um	8~10um
클래딩 직경	125um	125um
광전송로 모드	복수	하나
모드 분산	있음	없음
전송 손실	적다	훨씬 적다
전송 거리	~550m	70Km
케이블 취급	다소 어렵다	훨씬 어렵다
비용	고가	훨씬 고가

 

 

3. 광케이블을 사용하는 통신규격

광케이-블의 규격은 000BASE- □ △ 로 표시하는데 ' □'의 표시는 레이져의 종류를 나타냅니다.

그래서 1000BASE-SX에서 'S'는 단파장(850nm)의 파장으로 짧은 파장의 레이져를 사용하고 있으며 '멀티모드'용 입니다.

또 'L'이 붙으면 '긴 파장'으로 싱글모드용이 되는데 1000BASE-LX라고 표시된 제품은 싱글모드입니다.

※ 'X'는 1000BASE를 뜻하는 것으로 기가비트 이더넷을 총칭하는 말입니다.

그리고 10GBASE-SR 및 10GBASE-LR에서 'R'은 10Giga 이더넷을 뜻합니다.

이를 표로 정리하면.

구 분	싱글 모드	멀티 모드
1.0Gbps	1000BASE-LX	1000BASE-SX
10GGbps	10GBASE-LR	10GBASE-SR

실제 멀티모드에서 10GBASE 로 사용되는 일은 흔하지 않습니다.

그 이유로는 사용거리가 극히 짧아져서 광-케이블 사용에 의한 잇점이 없기 때문입니다. (10GBASE-SR으로 33~300m 가능)

이제 광-케이블에 대한 정리를 하겠습니다.

구 분	전 송 매 체
	MMF(멀티모드 광파이버)		SMF(싱글모드 광파이버)
코어직경	62.5um	50um	8~10um
거리	275m 200MHz.Km시	550m 500MHz.Km시	10Km	70Km
파장	850nm		1,310nm	1,550nm
1Gbps규격 1000BASE-X	1000BASE-SX : IEE802.3z
	1000BASE-LX : IEE802.3z			1000BASE-ZX