Zināšanas

Šķiedru savienojuma zudums ir optiskā signāla jaudas daļa, kas neiziet cauri vietai, kur ir savienotas divas šķiedras. Pat neliels zudumu apjoms vienā savienojumā var apvienoties tīklā ar desmitiem vai simtiem savienojuma punktu, patērējot saites rezervi un pasliktinot kopējo veiktspēju. Tāpēc savienojuma zudumi ir svarīgi ikvienam, kas projektē, uzstāda vai apkopjoptisko šķiedru kabelisinfrastruktūra.

Šajā rokasgrāmatā ir aprakstīts, kas ir savienojuma zudums, kāpēc tas notiek, kā to pareizi izmērīt, kādas vērtības ir pieņemamas dažādos scenārijos un kā novērst savienojumus, kas neatbilst specifikācijām.

Kas ir šķiedras savienojuma zudums?

Šķiedru salaidums ir pastāvīgs vai daļēji{0}}pastāvīgs savienojums, kurā divi šķiedru gali ir savienoti, lai izveidotu nepārtrauktu optisko ceļu. Savienojuma zudums ir optiskās jaudas samazinājums šajā krustojumā, ko mēra decibelos (dB). Savienojuma zudums ir optiskā jauda, ​​kas netiek veiksmīgi pārraidīta caur savienojuma punktu un tā vietā tiek izstarota no šķiedras.

Tas palīdz atšķirt savienojuma zudumu no diviem cieši saistītiem terminiem. Ievietošanas zudums ir plašāks mērījums, kas fiksē kopējo signāla samazinājumu, ko izraisa jebkura komponenta -, savienotāja, savienotāja vai savienojuma - pievienošana optiskajam ceļam. Kopējā šķiedru vājināšanās ir saistīta ar katru zuduma avotu visā savienojumā, ieskaitot pašu kabeli, savienotājus, salaidumus, līkumus un pasīvās ierīces. Savienojums pats par sevi var izskatīties labi, taču, ja tā zudumi tiek apvienoti ar visiem citiem saites veicinātājiem, kopējais apjoms var pārsniegtzaudējumu budžetsun izraisīt pārraides problēmas.

Kas izraisa šķiedras savienojuma zudumu?

Savienojuma zudumu izraisa divas faktoru kategorijas: iekšējie un ārējie.

Iekšējie cēloņi

Būtiskie faktori ir iebūvēti pašās šķiedrās, un tos nevar mainīt savienošanas procesa laikā. Visnozīmīgākā ir režīma lauka diametra (MFD) neatbilstība starp divām savienotajām šķiedrām. Ja divām šķiedrām ir atšķirīgas MFD vērtības - pat viena un tā paša nominālā tipa šķiedras no dažādām ražošanas partijām - pārejas laikā tiek zaudēta daļa gaismas. Citi raksturīgie faktori ietver atšķirības serdes diametrā, serdes koncentriskumā, skaitliskā apertūra un laušanas indeksa profils. Šīs atšķirības parasti ir nelielas vienādas specifikācijas šķiedrām, taču tās kļūst nozīmīgākas, savienojot atšķirīgus šķiedru veidus, piemēram, savienojot.viena{0}}moda šķiedraatbilst G.652.D, lai saliektu -nejutīgo G.657 šķiedru.

Ārējie cēloņi

Ārējie faktori rodas no paša savienošanas procesa, un tos lielākoties kontrolē uzstādītājs. Visizplatītākie ārējie cēloņi ir šķiedras gala virsmas piesārņojums, slikta šķelšanās kvalitāte (leņķis, mala vai šķelšanās), šķiedru serdeņu sānu vai leņķiskā novirze un serdes deformācija, ko izraisa nepareizi saplūšanas parametri. Vides apstākļi - ekstremālās temperatūras, vējš, putekļi un vibrācija - var arī pasliktināt savienojuma kvalitāti, strādājot uz lauka.

Lielākajā daļā reālo{0}}situāciju lielie savienojuma zudumi ir saistīti ar sagatavošanas un apstrādes kļūdām, nevis eksotisku šķiedru fiziku. Netīrs šķiedras gals vai slikta šķelšanās sabojās citādi perfektu savienojuma uzstādījumu. Tāpēc pieredzējuši tehniķi lielāko daļu pūļu iegulda šķiedru sagatavošanā, nevis uzlaboto savienotāja iestatījumu pielāgošanā.

Fusion splicing pret mehānisko savienojumu: zaudējumu veiktspēja salīdzinājumā

Ir divas galvenās metodes optisko šķiedru savienošanai, un tās rada ļoti atšķirīgus zudumu raksturlielumus.

Kodolsintēzes savienošana

Fusion splicingpastāvīgi savieno divus šķiedru galus, kausējot tos kopā ar precīzi kontrolētu elektrisko loku. Mūsdienu kodolsintēzes savienotāji izmanto aktīvo serdes izlīdzināšanu un automatizētu loka kalibrēšanu, lai panāktu nemainīgi zemu savienojuma zudumu. Saskaņā arFiber Optic Association (FOA), tipiskā plānošanas vērtība viena -režīmu saplūšanas savienojuma zudumam ir 0,15 dB uz savienojumu, un kvalificēti tehniķi parasti sasniedz rezultātus, kas ir krietni zem 0,1 dB. Fusion splicing rada arī minimālu atstarošanu, kas ir svarīgi sistēmās, kas ir jutīgas pret atgriešanās zudumiem, piemēram, analogajā video vai ātrdarbīgā koherentā pārraidē.

Mehāniskā savienošana

Mehāniskā savienošana izlīdzina divus šķiedru galus precīzā korpusā un notur tos vietā ar skavu vai aizbīdni, izmantojot indeksu-saskaņošanas gēlu, lai samazinātu atstarošanu un zudumus gaisa spraugā. Tas neatgriezeniski nesakausē stiklu. EIA/TIA 568 standarts pieļauj maksimālo savienojuma zudumu 0,3 dB, un tipiski mehāniskie savienojuma zudumi ir no 0,2 dB līdz 0,75 dB atkarībā no savienojuma veida un uzstādītāja prasmēm. Mehāniskajai savienošanai ir nepieciešams lētāks aprīkojums un mazāk apmācības, padarot to praktisku avārijas atjaunošanai, pagaidu savienojumiem vai scenārijiem, kadkodolsintēzes savienotājsnav pieejams.

Kuru metodi izvēlēties

Pastāvīgām instalācijām, kur veiktspēja un ilgtermiņa uzticamība ir - īpaši svarīgasārējās augu saitesvai ātrdarbīgi{0}}datu centru starpsavienojumi - saplūšana ir standarta izvēle. Mehāniskā savienošana joprojām ir noderīga ātriem lauka remontiem, pagaidu ielāpiem un lietojumprogrammām, kur lielākais savienojuma zudums var tikt absorbēts saites budžeta ietvaros. Daudzi telekomunikāciju operatori izmanto saplūšanu mugurkaula un tālsatiksmes{5}}maršrutos, vienlaikus nodrošinot mehānisko savienojuma komplektu pieejamību ārkārtas atjaunošanai.

Kā tiek mērīts šķiedras savienojuma zudums?

Savienojuma zudumu novērtēšanai tiek izmantoti divi galvenie instrumenti, un tie atbild uz dažādiem jautājumiem.

OTDR pārbaude savienojuma notikumiem

Optiskais laika domēna reflektometrs (OTDR) sūta īsus gaismas impulsus šķiedrā un analizēatpakaļ izkliedēts signālslai raksturotu notikumus gar saiti. Tas var identificēt atsevišķas savienojuma vietas, novērtēt savienojuma zudumus katrā notikumā un atklāt tādas problēmas kā pārmērīga liece vai pārrāvumi. Tīklos ar daudziem savienojumiem garos laidumos, OTDR ir būtiska, lai pārbaudītu, vai katrs savienojums atbilst specifikācijām.

Tomēr viena{0}}virziena OTDR mērījums nodrošina tikai aptuvenu savienojuma zudumu, nevis patiesu mērījumu. Ja divām šķiedrām ir atšķirīgi atpakaļizkliedes koeficienti -, kas notiek ikreiz, kad tiek savienotas šķiedras ar atšķirīgām MFD vērtībām -, vienvirziena OTDR nolasījums var ievērojami pārvērtēt vai pazemināt faktiskos zudumus. Dažos gadījumos tas pat var parādīt acīmredzamu "pastiprinājumu", kas izskatās kā negatīvs zudums savienojuma punktā. KāCommScope skaidro, šis efekts ir optiska ilūzija, ko izraisa izmaiņas atpakaļizkliedes līmenī, nevis faktiskais signāla pastiprinājums.

Kāpēc divvirzienu vidējā aprēķināšana ir svarīga?

Nozares standarta procedūra precīzai OTDR{0}}balstīta savienojuma zudumu mērīšanai ir divvirzienu pārbaude. Saskaņā arVIAVI risinājumi, izmērot vienu un to pašu salaidumu no abiem galiem un vidējo divu rezultātu aprēķināšanu, tiek novērsta ar atpakaļizkliedi saistītā{0}}kļūda. Standartam TIA-FOTP-61 ir nepieciešama šī divvirzienu pieeja uzticamam savienojuma zuduma novērtējumam. Bez tā tehniķi riskē vai nu pieņemt savienojumus, kas ir sliktāki, nekā šķiet, vai arī nevajadzīgi pārstrādāt salaidumus, kas faktiski ir labi.

Praktisks piemērs ilustrē, kāpēc tas ir svarīgi: savienojums starp G.652.D un G.657 šķiedru var uzrādīt 0,35 dB zudumu, pārbaudot no viena virziena, radot bažas. Pārbaudot no pretējā virziena, tas pats savienojums var uzrādīt pastiprinājumu –0,10 dB. Divvirzienu vidējais rādītājs - aptuveni 0,12 dB - atspoguļo faktisko savienojuma zudumu un ir pieļaujamās robežās. Nepārbaudot abus virzienus, tehniķis, iespējams, būtu tērējis laiku,{10}}pārveidojot perfekti labu savienojumu.

Ievietošanas zuduma pārbaude ar OLTS

Saites-līmeņa pieņemšanas pārbaudei optisko zudumu pārbaudes komplekts (OLTS) -, kas sastāv no kalibrēta gaismas avota un jaudas mērītāja -, mēra kopējos ievietošanas zudumus visā kabeļu rūpnīcā. Šajā pārbaudē tiek fiksēti visi zudumu faktori no viena gala-līdz{5}}galam: šķiedru vājināšanās, savienotāja zudumi un savienojuma zudumi kopā. Daudzioptisko šķiedru kabeļu pārbaudestandarti pieprasa ievietošanas zuduma testu kā primāro izturēšanas/neveiksmes kritēriju, bet OTDR testēšanu izmanto kā papildu rīku notikumu{0}līmeņa diagnostikai.

Kas ir pieņemams šķiedras savienojuma zudums?

Nav viena universāla sliekšņa. Pieņemamie savienojuma zudumi ir atkarīgi no šķiedras veida, savienošanas metodes, pielietojuma un savienojuma kopējā zaudējumu budžeta.

Vērtību plānošana pēc šķiedras un savienojuma veida

FOA nodrošina plaši atsauces plānošanas vērtības zaudējumu budžeta aprēķiniem. Viena-režīmu saplūšanas savienojumiem ieteicamā plānošanas vērtība ir0,15 dB uz savienojumu. Daudzmodu mehāniskajiem savienojumiem vērtība ir 0,3 dB uz savienojumu. Standarts TIA-568 nosaka maksimālo pieļaujamo savienojuma zudumu 0,3 dB. Šie skaitļi ir piesardzīgi aprēķini, kas paredzēti projektēšanas stadijas aprēķiniem, nevis absolūtās atbilstības/neatbilstības robežas atsevišķiem savienojumiem laukā.

Praksē modernie kodolsintēzes savienotāji ir labi-sagatavotiviena{0}}moda šķiedraregulāri rada savienojuma zudumus zem 0,05 dB. Ieslēgtsdaudzmodu šķiedra, rezultāti mēdz būt nedaudz augstāki, taču, izmantojot kodolsintēzes aprīkojumu, parasti tie joprojām ir krietni zem 0,15 dB.

Pieņemami zaudējumi kontekstā: zaudējumu budžeta pieeja

Savienojums, kas mēra 0,20 dB, varētu būt pilnīgi pieņemams īsā universitātes pilsētiņas savienojumā ar lielu rezervi, taču tāda pati vērtība varētu būt nepieņemama garā-pārbraucienā ārpus rūpnīcas, kur desmitiem savienojumu atstāj ļoti maz vietas zaudējumu budžetā. Pareizā pieeja ir aprēķināt kopējo saišu zudumu budžetu -, kas atbilstšķiedru vājināšanās, savienotāju zudumus, savienojuma zudumus un visus pasīvos komponentus - un pēc tam pārbaudiet, vai izmērītie zudumi no gala-līdz-galam atbilst šim budžetam ar atbilstošu rezervi novecošanai un turpmākiem remontdarbiem.

Parasti ir ieteicama vismaz 3 dB savienojuma robeža, lai ņemtu vērā komponentu novecošanos, savienotāja pasliktināšanos atkārtotas savienošanas rezultātā un iespējamos turpmākos savienojumus, kas nepieciešami kabeļa remontam.

Kad resplicēt

Savienojums ir jāizpēta un, iespējams, jāpārstrādā, ja ir spēkā kāds no šiem nosacījumiem: tā izmērītie zudumi ir ievērojami lielāki nekā citiem savienojumiem tajā pašā saitē; tas izraisa kopējo saites zudumu, kas tuvojas vai pārsniedz budžetu; tas šķiet anomāls atkārtotā pārbaudē; vai pats savienotājs lēš neparasti lielus zaudējumus saplūšanas procesa laikā. Ja viena atkārtota-sadalīšana un savienošana nesamazina zaudējumus, problēma, visticamāk, ir saistīta ar šķiedru saderību, piesārņojumu vai aprīkojuma kalibrēšanu, nevis neveiksmi.

Kā samazināt augstas šķiedras savienojuma zudumus: soli{0}}pa-problēmu novēršanas plūsma

Ja savienojums rada lielākus zaudējumus, nekā paredzēts, izpildiet šo secību, nevis pārejiet tieši uz papildu iestatījumiem vai aprīkojuma izmaiņām.

1. darbība: notīriet un pārbaudiet šķiedras galus

Piesārņojums ir vienīgais biežākais paaugstināta savienojuma zuduma cēlonis. Putekļu daļiņas, eļļas no apstrādes, bufergēla atlikumi un gaisā esošie gruži var novērst pareizu šķiedru izlīdzināšanu un izraisīt izkliedi savienojuma vietā.Notīriet attīrīto šķiedrupirms katras šķelšanas rūpīgi noslaukiet ar -neplūksnainām salvetēm un augstas-tīrības izopropilspirtu. Ja ir pieejams mikroskops vai apskates tālrunis, izmantojiet to - ar neapbruņotu aci neredzamu piesārņojumu bieži vien pietiek, lai radītu sliktu savienojumu.

2. darbība. Atkārtoti-izdaliet pirms savienotāja vainošanas

Slikta šķelšanās - ar pārmērīgu leņķi, šķautni vai iegriezuma zīmi - radīs lielu-savienojumu neatkarīgi no tā, cik labi savienotājs darbojas. Ja zudumi ir neparedzēti lieli, ātrākais risinājums parasti ir novilkt vēl dažus centimetrus, atkārtoti-šķelties un mēģināt vēlreiz. Pārliecinieties, vai naža asmens ir labā stāvoklī un pareizi novietots. Nolietoti vai bojāti nažu asmeņi ir bieži sastopams atkārtotu, lielu{7}}zaudējumu salaidumu cēlonis. Ideāls ir šķelšanās leņķis, kas mazāks par 1 grādu; leņķi virs 2 grādiem ievērojami palielinās savienojuma zudumu.

3. darbība: pārbaudiet šķiedru saderību

Pārbaudiet, vai abas savienojamās šķiedras ir savietojamas. Savienojot šķiedras ar ievērojami atšķirīgām MFD vērtībām -, piemēram, savienojot standarta G.652.D šķiedru, lai saliektu -nejutīgu G.657 šķiedru -, neatkarīgi no sagatavošanas kvalitātes radīsies lielāki iekšējie zudumi. Ja ir jāsavieno dažādas šķiedras, izmantojiet savienotāju ar aktīvu serdes izlīdzināšanu un sagaidiet, ka OTDR parādīs virzienu atšķirības, kas prasadivvirzienu vidējā aprēķināšanapareizi interpretēt.

4. darbība: pārbaudiet loka kalibrēšanu un savienotāja stāvokli

Kodolsintēzes savienotājiem nepieciešama periodiska loka kalibrēšana, īpaši, ja mainās vides apstākļi. Temperatūras izmaiņas, augstuma atšķirības un elektrodu nodilums var ietekmēt loka jaudu un ilgumu. Palaidiet savienotāja iebūvēto-loka kalibrēšanas rutīnu. Ja elektrodi ir nodiluši vai piesārņoti, nomainiet tos. Tāpat pārbaudiet, vai V-rievas ir tīras, - netīrumi izlīdzināšanas mehānismā var izraisīt sistemātisku novirzi.

5. darbība. Atkārtoti-pārbaudiet pareizi

Nepieņemiet vai nenoraidiet savienojumu, pamatojoties uz vienu vienvirziena OTDR nolasījumu. Ja rādījums šķiet apšaubāms, pārbaudiet no pretējā virziena un vidējo divu rezultātu vērtību. Salīdziniet savienojumu ar blakus esošajiem notikumiem tajā pašā šķiedrā - salaidums, kas ir ievērojami sliktāks par kaimiņiem, ir pelnījis izmeklēšanu, savukārt savienojums, kas atbilst pārējai saitei, visticamāk, ir pieņemams. Ja savienojums joprojām neizdodas pēc atkārtotas pārbaudes, pārstrādājiet to, nevis ievietojiet slēptos zaudējumuspabeigts tīkls.

Savienojuma zudums salīdzinājumā ar ievietošanas zudumu: atšķirības izpratne

Šie divi termini dažkārt tiek sajaukti, taču tie mēra dažādas lietas. Savienojuma zudums ir optiskās jaudas zudums, kas īpaši savienojuma gadījumā - neizdodas caur savienojumu starp divām šķiedrām. Ievietošanas zudums ir kopējais zudums, ko rada jebkura optiskā ceļā ievietota sastāvdaļa, kas var ietvert savienojumu, savienotāju, savienotāju vai vājinātāju.

Izvērtējot aoptiskās šķiedras plākstera vadsvai pārtraukta kabeļa komplekta, attiecīgā specifikācija ir ievietošanas zudums, kas ietver savienotāja zudumus abos galos un visus savienojumus vai šķiedras zudumus komplektā. Novērtējot lauka salaiduma kvalitāti kabeļu rūpnīcā, savienojuma zudums ir atbilstošā metrika. Abi ir svarīgi kopējam saišu budžetam, taču tie atbild uz dažādiem jautājumiem.

Biežākās kļūdas, kas izraisa lielu savienojuma zudumu

Vairākas atkārtotas kļūdas rada lielāko daļu savienojuma zudumu problēmu, no kurām var izvairīties.

Uzticoties vienam OTDR virzienam.Ja vienvirziena OTDR nolasījums tiek uzskatīts par galīgo atbildi -, neņemot vērā atgriezeniskās izkliedes efektus vai divvirzienu vidējo aprēķinu -, rodas gan viltus trauksmes, gan nepamanīti defekti. KāFluke Networks piezīmes, ieguvēji ir kļūdaini pozitīvi, kas var maskēt reālas problēmas, ja tos ņem pēc nominālvērtības.

Šķiedru gala sagatavošanas neievērošana.Steidzoties noņemšanu, tīrīšanu un šķelšanu, lai ietaupītu dažas minūtes vienam savienojumam, parasti ir nepieciešams vairāk laika pārstrādei. Sagatavošanas kvalitāte ir vienīgais lielākais kontrolējamais savienojuma zuduma faktors.

Šķiedru veidu sajaukšana, nepārbaudot saderību.Šķiedru savienošana ar atšķirīgām MFD specifikācijām, neapzinoties raksturīgo zudumu sodu un tā radītos OTDR mērījumu artefaktus, rada neskaidrības un nevajadzīgu pārstrādi.

Kopējā zaudējumu budžeta ignorēšana.Koncentrēšanās tikai uz atsevišķām savienojuma ekrāna vērtībām, vienlaikus ignorējot kumulatīvo efektu visā pilnībākabeļu iekārtas projektēšanavar radīt saiti, kas šķērso notikumu -pa-notikumam, bet neizdodas no gala-līdz-beigām.

Savienotāja apkopes izlaišana.Nolietoti elektrodi, netīras V-rievas un novecojusi loka kalibrēšana pakāpeniski pasliktina savienojuma kvalitāti, padarot to viegli nepamanāmu, līdz zudumu vērtības kļūst pastāvīgi sliktas.