Kayıp teorisi ve iletimde fiber optik çözümü
Optik fiberin iletim kaybı özelliği, optik ağın iletim mesafesini, iletim kararlılığını ve güvenilirliğini belirleyen en önemli faktörlerden biridir.Fiber optik iletim kaybının nedenleri çeşitlidir.Fiber optik iletişim ağının yapımında ve bakımında en dikkat çekeni fiber optik kullanımında iletim kayıplarının nedenleri ve bu kayıpların nasıl azaltılacağıdır.Optik fiber kullanımının neden olduğu iletim kaybı, temel olarak bağlantı kaybını (doğal kayıp, füzyon kaybı ve optik fiberin hareketli eklem kaybı) ve bağlantısızlık kaybını (diğer yapı faktörleri ve uygulama ortamından kaynaklanan bükülme kaybı ve kaybı) içerir.
1. Bağlantı kaybı ve çözümü
1.1 bağlantı kaybı
Optik fiberin bağlantı kaybı esas olarak şunları içerir: optik fiberin içsel faktörlerinin neden olduğu doğal kayıp, optik fiberin dış faktörlerinin neden olduğu füzyon kaybı ve hareketli eklem kaybı.
(1) Optik fiberin doğal kaybı, esas olarak optik fiberin mod alan çapının tutarsızlığından kaynaklanır;Fiber çekirdek çapı uyumsuzluğu;Fiber çekirdeğin enine kesiti yuvarlak değildir;Fiber çekirdeğin ve kaplamanın eş merkezliliği dört noktada zayıftır;En önemli faktör, mod alan çapının tutarsızlığıdır.
(2) İçsel olmayan faktörlerin kaynak kaybına esas olarak eksenel dislokasyon neden olur;Eksen eğimi (açı);Uç yüz ayrımı (boşluk);Optik fiberin uç yüzü eksik;Kırılma indisi farkı;Optik fiberin kirli uç yüzüne, ekleme personelinin çalışma seviyesi, işlem adımları, kaynak elektromekanik elektrotunun temizliği, kaynak parametrelerinin ayarlanması, çalışma ortamının temizliği vb. gibi diğer faktörler neden olur.
(3) İçsel olmayan faktörlerin hareketli eklem kaybı, temel olarak düşük kalite, zayıf temas, hareketli konektörün kirliliği ve kaynak kaybı ile aynı faktörlerin bazılarından (eksenel çıkık, uç yüz boşluğu, katlama açısı gibi) kaynaklanır. kırılma indisi farkı, vb.).
1.2 bağlantı kaybına çözüm
(1) Mühendislik tasarımında, yapımında ve bakımında tutarlı özelliklere sahip yüksek kaliteli optik fiberler seçilecektir.Mod alan çapının optik fiber füzyonu üzerindeki etkisini en aza indirgemek için, optik fiberlerin özelliklerini mümkün olduğunca eşleştirmek için, aynı yüksek kaliteli ünlü marka çıplak fiber grubu, bir satırda mümkün olduğunca kullanılacaktır. kayıp.
(2) Optik kablo yapımı, yönetmeliklere ve gerekliliklere sıkı sıkıya uygun olarak yapılacaktır.
Bağlantı sayısını en aza indirmek için tüm paneli (tek panel ≥ 500m) yapılandırmaya çalışın.Döşeme sırasında kaybı en aza indirmek için kablo makarası numarasına ve bitiş sırasına kesinlikle uyulmalıdır.
(3) Bağlantı ve test için deneyimli ve iyi eğitimli halefler seçin
Bağlantı personelinin seviyesi, bağlantı kaybının boyutunu doğrudan etkiler.Bağlantı personeli, fiber optik kaynak işlemi akışına sıkı sıkıya bağlı kalacak ve bağlantı kaybını sıkı bir şekilde kontrol edecektir.Kaynak işlemi sırasında, her zaman izleme için optik alan reflektometresi (OTDR) kullanılacaktır (bağlantı kaybı ≤ 0,08db / adet).Gereksinimleri karşılamıyorsa tekrar kaynak yapılacaktır.Optik zaman alanı reflektometresi (OTDR) kullanıldığında, eklem kaybı iki yönden ölçülmeli ve tek yönlü OTDR ölçümünün insan faktörü hatasını ortadan kaldırmak için iki sonucun ortalaması alınmalıdır.
(4) Bağlantı ortamının gereksinimleri karşıladığından emin olun
Tozlu ve nemli ortamlarda açık havada çalıştırılması kesinlikle yasaktır.Optik kablo bağlantı parçaları, alet ve malzemeleri temiz tutulmalı ve fiber optik konektörü ıslatmamalıdır.Kesilecek fiber optik temiz ve kirden arındırılmış olmalıdır.Fiber optik kesimden sonra özellikle tozlu ve nemli ortamlarda çok uzun süre havaya maruz bırakılmamalıdır.Bağlantı ortam sıcaklığı çok düşük olduğunda gerekli ısıtma önlemleri alınacaktır.
(5) Mükemmel fiber optik uç yüzünün hazırlanması
Optik fiber uç yüzünün hazırlanması, fiber optik bağlantının en kritik sürecidir.Fiber optik uç yüzünün mükemmelliği, fiber optik bağlantı kaybını belirlemenin önemli nedenlerinden biridir.Yüksek kaliteli uç yüz düz, çapaksız ve kusursuz ve eksene dik olmalıdır.Optik fiber uç yüzünün eksen eğimi 0,3 dereceden az olacak, pürüzsüz ve düz bir ayna gösterecek ve toz kirliliğini önlemek için temiz tutulacaktır.Optik fiberi kesmek için yüksek kaliteli kesme bıçağı doğru seçilmeli ve kullanılmalıdır.Çıplak elyafın temizlenmesi, kesilmesi ve kaynaklanması yakından bağlantılı olacak ve aralık çok uzun olmayacaktır.Optik fiberi hareket ettirirken, diğer nesnelerle çarpışma nedeniyle optik fiberin uç yüzüne zarar vermemek için nazikçe tutun.
(6) Kaynak makinesinin doğru kullanımı
Kaynak makinesinin doğru kullanımı, fiber optik bağlantı kaybını azaltmak için önemli bir garanti ve anahtar bağlantıdır.
① Kaynak makinesi, kaynak makinesinin çalıştırma talimatlarına ve prosedürlerine tam olarak uygun olarak doğru şekilde çalıştırılmalıdır.
② Optik fiberi makul bir şekilde yerleştirin.Optik fiberi kaynak makinesinin V-oluğuna yerleştirirken hareket hafif olmalıdır.Bunun nedeni, çekirdek çapı 10 nm olan tek modlu bir fiber için, füzyon kaybı 0,1dB'den azsa, fiber ekseninin radyal kaymasının 0,8 nm'den az olmasıdır.
③ Fiber optik tipine göre kaynak parametrelerini (ön deşarj akımı, süre, ana deşarj akımı, ana deşarj süresi vb.) doğru ve makul bir şekilde ayarlayın.
④ Kaynak makinesindeki tozlar (özellikle fikstürdeki, her aynadaki ve V-oluktaki ve elyaf kalıntılarındaki tozlar) kullanım sırasında ve sonrasında zamanında temizlenecektir.
⑤ Kaynak elektromekanik elektrotunun hizmet ömrü genellikle yaklaşık 2000 katıdır.Uzun bir servis süresinden sonra elektrot oksitlenecek ve bu da büyük deşarj akımına ve artan kaynak kaybına neden olacaktır.Bu sırada elektrot çıkarılabilir, alkole batırılmış tıbbi emici pamukla hafifçe silinebilir, daha sonra kaynak makinesine takılabilir ve bir kez temizlik için boşaltılabilir.Çoklu temizlikten sonra deşarj akımı hala çok büyükse, elektrot tekrar değiştirilmelidir.
(7) Konnektörlerin performans göstergelerinin ilgili yönetmeliklere uygun olmasını sağlamak için mümkün olduğunca yüksek kaliteli ve kaliteli hareketli konektörler seçilecektir.Hareketli konektörlerin ekleme kaybı 0,3 dB / parça (veya daha düşük) altında kontrol edilecek ve ek kayıp 0,2 dB / parçadan büyük olmayacaktır.
(8) Hareketli mafsal, ışık sızıntısını önlemek için iyi bir şekilde bağlanmalı ve sıkıca bağlanmalıdır.
(9) Hareketli konektörün temiz olduğundan emin olun
İnşaat ve bakım sırasında fiş ve adaptörün (flanş) temizliğine özen gösteriniz ve makine dairesi ve ekipman ortamının temizliğine dikkat ediniz, fiş ve adaptörün (flanş) kesinlikle kir ve tozdan korunmasını sağlayın ve saçılma kaybını minimuma indirin.
2. Sürekli olmayan kayıp ve çözümü
2.1 sürekli olmayan kayıp
Optik fiber kullanımından kaynaklanan bağlantısızlık kaybı, esas olarak diğer inşaat faktörleri ve uygulama ortamından kaynaklanan bükülme kaybı ve kayıplarını içerir.
(1) Optik fiber büyük ölçüde büküldüğünde ve bükülme yarıçapı çekirdek çapıyla karşılaştırılabilir olduğunda bükülmenin neden olduğu radyasyon kaybı, iletim özellikleri değişecektir.Çok sayıda iletim modu, iletmeye devam etmeyen ancak kaplamaya giren ve kaplama veya kaplama tarafından emilen radyasyon modlarına dönüştürülür, bu da ek optik fiber kaybına neden olur.Optik fiberin bükülme kaybının iki türü vardır: makro bükülme kaybı ve mikro bükülme kaybı.
① Makro bükülme kaybı, optik fiberin çapından çok daha büyük bir eğrilik yarıçapına sahip optik fiberin bükülmesinin (makro bükülmesi) neden olduğu ek kayıp.Ana nedenler: döşemede yönlendirme tornalama ve bükme;Optik fiber ve kablonun çeşitli rezervasyonundan kaynaklanan bükülmeler (rezervasyon halkası, çeşitli bükme ve doğal bükme);Bağlantı kutusunda optik fiberin sarılması, makine odası ve ekipmanında kuyruk fiberinin sarılması vb.
② Mikro bükülme kaybı fiber optik eksen üretimi μ M sınıfı bükülmenin (mikro bükülme) neden olduğu ek kaybın ana nedenleri şunlardır: fiber optik kablolama sırasında destek yüzeyindeki küçük düzensizliğin neden olduğu her bir parçanın eşit olmayan stresinden kaynaklanan rastgele mikro bükülme ;Çekirdek ve kaplama arasındaki pürüzsüz olmayan arayüz tarafından oluşturulan mikro bükülme;Optik kablo döşemesi sırasında eşit olmayan gerilimden kaynaklanan mikro bükülme;Optik fiber üzerinde eşit olmayan yanal basınçtan oluşan mikro bükülme;Optik fiber, sıcaklık değişimi ile karşılaştığında, termal genleşme ve soğuk büzülme nedeniyle mikro bükülme oluşturur.
(2) Diğer inşaat faktörleri ve uygulama ortamından kaynaklanan kayıplar
① Raftaki standart olmayan optik kablonun neden olduğu kayıp.Katmanlı bükümlü gevşek manşon yapılı optik kablo, ilk olarak, optik kablonun üst rafındaki çoklu gevşek manşonlar birbiriyle büküldüğü için bu tür bir kayba eğilimlidir;İkincisi, gevşek boru, bağlantı kutusunun fiber tutma diski süngüsüne bir bağ ile bağlandığında, gevşek boru keskin bir şekilde bükülür;Üçüncüsü, optik kablo rafa konulduğunda, metal takviye elemanı ve fiber optik gevşek manşon yukarı ve aşağı yanlış hizalanır.Bu faktörler kaybı artıracaktır.
② Zayıf ısıyla büzülme ve sıcak eriyik korumasından kaynaklanan kayıp.Ana nedenler şunlardır: biri, sıcak eriyik koruyucu tüpün kendisinin, sıcak eriyikten sonra deforme olan ve kabarcıklar oluşturan kalite sorunudur;İkincisi, kaynak makinesinin ısıtıcısı ısıtıldığında, ısıtma parametreleri yanlış ayarlanır ve bu da sıcak eriyik koruma borusunun deformasyonuna veya kabarcık oluşumuna neden olur;Üçüncüsü, ısıyla daralan borunun temiz olmaması, toz veya çakıl bulunması ve sıcak eritme sırasında bağlantı noktasının zarar görmesi ve bunun sonucunda kayıpların artmasıdır.
③ Doğrudan gömülü optik kablonun standart dışı yapısından kaynaklanan kayıp.Sebepler şunlardır: Birincisi, optik kablo yeterince derine gömülmemiş ve ağır cisimler tarafından yuvarlandıktan sonra hasar görmüş;İkincisi, ortam ve arazideki değişiklikler nedeniyle optik kabloyu izin verilen yük aralığının ötesinde dış kuvvetlere maruz bırakan optik kablonun yanlış yönlendirilmesidir;Üçüncüsü, optik kablo kanalının alt kısmı düzensiz, optik kablo kavisli ve asılı ve dolgudan sonra artık gerilim var;Dördüncüsü, optik kablonun dış koruyucu tabakası başka sebeplerden dolayı zarar görür ve bu da su girişi ve hidrojen kaybına neden olur.
④ Standart olmayan havai optik kablo yapısından kaynaklanan kayıp.Ana nedenler şunlardır: ilk olarak, optik kablo döşeme yapımı sırasında, optik kablo çekiş sırasında küçük daireler, bükülmeler, bükülmeler ve geri tokalar, gerizekalılar ve dalgalanmalar yapar ve anlık maksimum çekiş kuvveti çok büyüktür;İkincisi, optik kablo kancasının yanlış kullanılması, sıkıştırma yönü tutarsız, yılan kıvrımları var, boşluk çok seyrek ve aşırı sarkma nedeniyle optik kablo stresli;Üçüncüsü, direğe sarılan optik kablo sıkıca sabitlenmez ve optik kablo uzun süreli dış kuvvet ve kısa süreli darbe kuvveti nedeniyle hasar görür;Dördüncüsü, optik kablo çok sıkı düzenlenmiştir ve optik kablonun doğal uzaması dikkate alınmamıştır;Beşinci olarak, optik kablonun dış kılıfı başka sebeplerden dolayı zarar görür ve su girişi ve hidrojen kaybına neden olur.
⑤ Standart olmayan boru hattı ve optik kablo yapımından kaynaklanan kayıp.Sebepler şunlardır: ilk olarak, optik kablo ağ yöntemiyle açıldığında, çekiş hızı iyi kontrol edilmez ve optik kablonun arka tokası ve dalgalanması vardır;İkincisi, optik kablo takıldığında koruyucu plastik alt tüp yoktur ve optik kablo çizilir;Üçüncüsü, optik kablonun dış kılıfı başka sebeplerden dolayı zarar görür ve bu da su girişi ve hidrojen kaybına neden olur.
⑥ Pigtail ve fiber optik jumper'ın makine dairesinde ve ekipmanda bağlanması ve sarılması standart değildir ve çapraz sarım meydana gelir ve kayıplara neden olur.
⑦ Optik kablo bağlantı kutusunun kalitesi kötü, bağlantı kutusunun ambalajı ve montajı standartlaştırılmamış ve bağlantı kutusu dış etkilerden dolayı hasar görmüş, bu da su ve hidrojen kaybına neden oluyor.
⑧ Montaj sırasında optik kablonun gerilme deformasyonunun neden olduğu kayıp, optik kabloyu bağlantı kutusuna sıkıştırmak için çok fazla basınç, sıcakta eriyen borunun fiber tepsisinde çok sıkı bir şekilde sıkıştırılması ve optik kablonun standart olmayan sarımı lif tepsisinde lif.
2.2 bağlantı kaybı için çözüm
(1) Mühendislik etüdü, tasarım ve inşaat sırasında en iyi rota ve rota döşeme modu seçilecektir.
(2) İnşaat kalitesinin sağlanması için kaliteli bir inşaat ekibinin kurulması ve seçilmesi çok önemlidir.Yapımdaki herhangi bir ihmal, optik fiber kaybını artırabilir.
(3) Tasarım, yapım ve bakım sırasında, korumayı güçlendirmek için pratik ve etkili "dört önleme" önlemleri (yıldırımdan korunma, elektrikten koruma, korozyondan koruma ve mekanik hasardan koruma) aktif olarak alınacaktır.
(4) Optik kabloyu döşemek üzere kablo makarasını tutmak için braketi kullanın.Optik kabloyu, kablo makarası yerleştirildikten sonra makaradan gelene benzer bir yöntemle döşemeyin ve optik kablonun bükülmesine izin vermeyin.Optik kabloların döşenmesinde birleşik komuta ve iletişim güçlendirilecek, bilimsel ve makul çekiş yöntemleri benimsenecektir.Dağıtım hızı çok hızlı olmayacaktır;Sürekli dağıtım uzunluğu çok uzun olmamalıdır.Gerekirse, ortadan her iki uca dağıtmak için ters çevrilmiş "8" kelimesi kullanılmalıdır.Optik kabloya zarar verebilecek köşelerde ve diğer yerlerde dikkatli olun ve gerekli koruyucu önlemleri alın.Optik kabloların şehir içi alanlarda döşenmesi ve optik kabloların geçici olarak döşenmesini gerektiren diğer durumlarda, optik kabloların burulmaması için 8 şekilli disk kullanılacaktır.
(5) Optik kabloların döşenmesi sırasında izin verilen anma gerilimine ve bükülme yarıçapının sınırlandırılmasına dikkat edilmelidir.Optik kabloların döşenmesi sırasında, arkadan burulma ve dalgalanmayı önlemek için optik kabloların küçük daireler yapması, bükülmesi ve bükülmesi kesinlikle yasaktır.Çekme kuvveti, optik kablonun izin verilenin %80'ini ve anlık maksimum çekiş kuvveti %100'ü geçmemelidir.Optik kablonun takviyesine çekme kuvveti eklenecek, sarsılma ve bükülme olmamasına özellikle dikkat edilecektir.Optik kablo döndüğünde bükülme yarıçapı, optik kablonun dış çapının 15 ~ 20 katından az olmayacaktır.
(6) Özellikle bükülmüş ve deforme olmuş, düşük ısıyla daralan manşonlar kullanmayın.Bu tür manşonlar, ısıyla büzüşme sırasında, kaybı artırmak için optik fibere uygulanacak olan iç stres üretecektir.Muhafazayı taşırken ve saklarken, temizliğine dikkat edin ve muhafazaya yabancı maddelerin girmesini önleyin.
(7) Bağlantı işlemi sırasında, sıyırma uzunluğu alıcı diskin boyutuna göre belirlenecek ve sıyırma uzunluğu, optik fiberin kapamaya sakince sarılabilmesi için mümkün olduğunca uzun olacaktır (rezerve diskin uzunluğu 60 ~ 100 cm'dir).Fiber optiklerin füzyondan sonra depolanmasına (fiber sarılması ve optik fiberin sabitlenmesi) dikkat edilmelidir.Fiber sarımı sırasında, bobinin yarıçapı ne kadar büyükse, radyan o kadar büyük ve tüm hattın kaybı o kadar küçük olur.Bu nedenle, gereksiz kayıpları önlemek için belirli bir yarıçapı (R ≥ 40mm) korumak gerekir.Büyük çekirdekli optik kablo bağlantısının anahtarı depolamadır.Bağlantı işlemi sırasında, optik kabloyu kesen kablo kesicinin derinliği iyi kontrol edilmeli ve optik fiberi zorlamak için gevşek manşon düzleştirilmemelidir.Nitelikli bağlantı malzemeleri kullanın ve bağlantı kutusunu spesifikasyonlara ve çalıştırma gereksinimlerine göre doğru şekilde paketleyin ve kurun.
(8) Makine dairesi mümkün olduğu kadar temiz olacaktır.Kuyruk lifi bir sarma kayışı ile korunacak veya kuyruk lifi arasında veya diğer bağlantı hatları ile çapraz sarmayı önlemek için kuyruk lifi için ayrı bir tel kullanılacak ve kuyruk lifi (geçici kullanım için bile) yerleştirilmeyecektir. ayağın basabileceği yer.Optik kabloyu sonlandırırken, yönlendirmede jumper'ın dik açı yapmamasına dikkat edin, özellikle jumper'ı plastik bant ile dik açıyla bağlamayın, aksi takdirde uzun süreli stresten dolayı fiber optik kaybı artacaktır.Atlama teli, dönerken eğriyi takip edecek ve bükülme yarıçapı 40 mm'den az olmayacaktır.Döşeme sırasında, jumper'ın uzun süreli stres yorgunluğunu önlemek için jumper'ın stres ve basınçtan arınmış olduğundan emin olun.ODF sırasında saç örgülerini çok sıkı bir şekilde paketlemeyin.
(9) Optik kablo hatlarının günlük bakım ve teknik bakımını güçlendirmek.
Optik fiber, bilgi çağının kaçınılmaz gelişimidir ve optik ağ ara bağlantıları dijital dünyanın yarınıdır.Her düzeyde çeşitli fiber optik iletişim ağlarının inşası ve işletilmesi ile, optik fiber kullanımının neden olduğu iletim kaybıyla yüzleşmek ve çözmek, optik fiber iletişim ağının iletim performansını büyük ölçüde iyileştirecek ve optimize edecektir. fiber iletişim mühendisliği.