Znanje

Izguba pri spoju vlaken je del moči optičnega signala, ki ne uspe preiti skozi točko, kjer sta dve vlakni spojeni. Celo majhna izguba pri enem samem spoju se lahko poveča v omrežju z desetinami ali stotinami spojnih točk, kar porabi rezervo povezave in poslabša splošno zmogljivost. Zato je izguba spoja pomembna za vsakogar, ki načrtuje, namešča ali vzdržujeoptični kabelinfrastrukturo.

Ta vodnik pokriva, kaj je izguba spoja, zakaj do tega pride, kako ga pravilno izmeriti, katere vrednosti so sprejemljive v različnih scenarijih in kako odpraviti težave s spoji, ki niso v specifikaciji.

Kaj je izguba spoja vlaken?

Spoj vlaken je trajni ali pol{0}}trajni spoj, kjer sta dva konca vlaken združena, da ustvarita neprekinjeno optično pot. Izguba spoja je zmanjšanje optične moči na tem spoju, merjeno v decibelih (dB). Izguba pri spajanju predstavlja optično moč, ki se ne prenaša uspešno skozi točko spajanja in se namesto tega oddaja iz vlakna.

Pomaga ločiti izgubo spoja od dveh tesno povezanih izrazov. Vstavljena izguba je širša meritev, ki zajame celotno zmanjšanje signala, ki ga povzroči dodajanje katere koli komponente - konektorja, spojnika ali spoja - v optično pot. Celotno slabljenje vlaken upošteva vsak vir izgube v celotni povezavi, vključno s samim kablom, konektorji, spoji, zavoji in pasivnimi napravami. Spoj je morda sam po sebi videti v redu, toda ko se njegova izguba združi z vsemi drugimi sodelujočimi vzdolž povezave, lahko skupni znesek presežeproračun izgubein povzroči težave pri prenosu.

Kaj povzroča izgubo spoja vlaken?

Izguba spoja izvira iz dveh kategorij dejavnikov: notranjih in zunanjih.

Intrinzični vzroki

Intrinzični dejavniki so vgrajeni v sama vlakna in jih med postopkom spajanja ni mogoče spremeniti. Najpomembnejša je neusklajenost v premeru polja načina (MFD) med dvema vlaknenima, ki ju povezujete. Ko imata dve vlakni različne vrednosti MFD - celo vlakna istega nazivnega tipa iz različnih proizvodnih serij - se pri prehodu izgubi nekaj svetlobe. Drugi intrinzični dejavniki vključujejo razlike v premeru jedra, koncentričnosti jedra, numerični aperturi in profilu lomnega količnika. Te razlike so običajno majhne za vlakna iste specifikacije, vendar postanejo pomembnejše pri spajanju različnih vrst vlaken, kot je spajanjeenomodno-optično vlaknoskladen z G.652.D za upogibanje-neobčutljivih vlaken G.657.

Zunanji vzroki

Zunanji dejavniki izhajajo iz samega postopka spajanja in so večinoma pod nadzorom monterja. Najpogostejši zunanji vzroki so kontaminacija na končni ploskvi vlakna, slaba kakovost cepitve (kot, rob ali zadrga), stranska ali kotna neporavnanost jeder vlaken in deformacija jedra, ki jo povzročijo nepravilni parametri fuzije. Okoljski pogoji - ekstremne temperature, veter, prah in vibracije - lahko tudi poslabšajo kakovost spajanja pri delu na terenu.

V večini -situacij v resničnem svetu je velika izguba pri spajanju posledica napak pri pripravi in ​​ravnanju in ne fizike eksotičnih vlaken. Umazan konec vlaken ali slab cep bo uničil sicer popolno nastavitev spoja. Zato izkušeni tehniki večino svojega truda vložijo v pripravo vlaken, ne pa v prilagajanje naprednih nastavitev spajalnikov.

Fuzijsko spajanje v primerjavi z mehanskim spajanjem: primerjava izgub

Obstajata dve primarni metodi za spajanje optičnih vlaken, ki proizvajata zelo različne karakteristike izgube.

Fuzijsko spajanje

Fuzijsko spajanjetrajno združi dva konca vlaken tako, da ju stopi skupaj z natančno nadzorovanim električnim oblokom. Sodobni fuzijski spojniki uporabljajo aktivno poravnavo jedra in avtomatizirano kalibracijo obloka za doseganje dosledno nizke izgube pri spajanju. Glede naZdruženje optičnih vlaken (FOA)je tipična načrtovana vrednost za eno-izgubo fuzijskega spoja 0,15 dB na spoj, usposobljeni tehniki pa redno dosegajo rezultate precej pod 0,1 dB. Fuzijsko spajanje povzroči tudi minimalen povratni odboj, kar je pomembno v sistemih, ki so občutljivi na povratne izgube, kot je analogni video ali-hitrostni koherentni prenos.

Mehansko spajanje

Mehansko spajanje poravna dva konca vlaken v natančnem ohišju in ju drži na mestu s spono ali zapahom, z uporabo indeks-ujemajočega se gela za zmanjšanje odboja in izgube v zračni reži. Stekla ne zlije trajno. Standard EIA/TIA 568 dovoljuje največjo izgubo spoja 0,3 dB, tipična mehanska izguba spoja pa se giblje od 0,2 dB do 0,75 dB, odvisno od vrste spoja in usposobljenosti monterja. Mehansko spajanje zahteva cenejšo opremo in manj usposabljanja, zaradi česar je praktično za obnovo v sili, začasne povezave ali scenarije, kjerfuzijski spajalnikni na voljo.

Katero metodo izbrati

Za trajne namestitve, kjer sta zmogljivost in-dolgoročna zanesljivost prednostni - še posebejzunanje rastlinske povezaveali hitre-povezave podatkovnih centrov - fuzijsko spajanje je standardna izbira. Mehansko spajanje je še vedno uporabno za hitra popravila na terenu, začasne popravke in aplikacije, pri katerih se lahko večja izguba na-spoj absorbira v proračunu povezave. Številni telekomunikacijski operaterji uporabljajo fuzijsko spajanje za hrbtenične in-pote na dolge razdalje, hkrati pa imajo na voljo mehanske komplete za spajanje za obnovitev v sili.

Kako se meri izguba pri spajanju vlaken?

Dva glavna instrumenta se uporabljata za ocenjevanje izgube pri spajanju in odgovarjata na različna vprašanja.

Testiranje OTDR za dogodke spajanja

Optični reflektometer v časovni domeni (OTDR) pošilja kratke impulze svetlobe v vlakno in analizirapovratno sipani signaloznačiti dogodke ob povezavi. Prepozna lahko posamezne lokacije spoja, oceni izgubo spoja pri vsakem dogodku in zazna težave, kot so prekomerno upogibanje ali zlomi. Za omrežja s številnimi spoji na dolgih razponih je OTDR bistven za preverjanje, ali vsak spoj ustreza specifikaciji.

Vendar enosmerna-meritev OTDR zagotavlja samo oceno izgube na spoju, ne pa prave meritve. Ko imata dve vlakni različna koeficienta povratnega sipanja -, kar se zgodi vsakič, ko so združena vlakna z različnimi vrednostmi MFD -, lahko enosmerno-odčitavanje OTDR znatno preceni ali podceni dejansko izgubo. V nekaterih primerih lahko celo pokaže navidezno "dobitek", ki je videti kot negativna izguba na mestu spajanja. KotCommScope pojasnjuje, je ta učinek optična iluzija, ki jo povzročajo spremembe ravni povratnega sipanja in ne dejanska ojačanje signala.

Zakaj je dvosmerno povprečenje pomembno

Industrijski standardni postopek za natančno merjenje izgube spoja na podlagi OTDR-je dvosmerno testiranje. Glede naRešitve VIAVI, merjenje istega spoja z obeh koncev in povprečje obeh rezultatov odpravi napako,-povezano z povratnim sipanjem. Standard TIA-FOTP-61 zahteva ta dvosmerni pristop za zanesljivo oceno izgube spoja. Brez tega tvegajo tehniki, da bodisi sprejmejo spoje, ki so slabši, kot se zdijo, bodisi po nepotrebnem predelajo spoje, ki so dejansko v redu.

Praktični primer ponazarja, zakaj je to pomembno: spoj med vlakni G.652.D in G.657 lahko pri testiranju iz ene smeri pokaže izgubo 0,35 dB, kar povzroča zaskrbljenost. Preizkušeno iz nasprotne smeri lahko isti spoj pokaže ojačenje –0,10 dB. Dvosmerno povprečje - približno 0,12 dB - predstavlja dejansko izgubo spoja in je znotraj sprejemljivih meja. Ne da bi preizkusil obe smeri, bi tehnik morda izgubil čas s ponovnim -spojom popolnoma dobrega spoja.

Testiranje vstavljenih izgub z OLTS

Za preizkus-nivoja sprejemljivosti povezave, set za testiranje optičnih izgub (OLTS) -, sestavljen iz umerjenega svetlobnega vira in merilnika moči -, meri skupno vstavljeno izgubo v celotnem kabelskem sistemu. Ta test zajame vse povzročitelje izgube pri meritvi od-do-konca: slabljenje vlaken, izguba konektorja in izguba spoja skupaj. Mnogitestiranje optičnih kablovstandardi zahtevajo preskus vnesene izgube kot primarno merilo uspešnosti/neuspeha, pri čemer se testiranje OTDR uporablja kot dopolnilno orodje za-diagnostiko na ravni dogodkov.

Kakšna je sprejemljiva izguba pri spajanju vlaken?

Ni enotnega univerzalnega praga. Sprejemljiva izguba pri spajanju je odvisna od vrste vlakna, metode spajanja, uporabe in proračuna skupne izgube povezave.

Načrtovanje vrednosti glede na vrsto vlaken in spoja

FOA ponuja obsežno referenčne vrednosti načrtovanja za izračun proračuna izgube. Za eno-načinske fuzijske spoje je priporočena vrednost načrtovanja0,15 dB na spoj. Za večmodne mehanske spoje je vrednost 0,3 dB na spoj. Standard TIA-568 določa največjo dovoljeno izgubo pri spajanju 0,3 dB. Te številke so konzervativne ocene, namenjene za izračune v fazi načrtovanja, ne pa za absolutne omejitve uspešnosti/neuspešnosti za posamezne spoje na terenu.

V praksi so sodobni fuzijski spojniki dobro-pripravljenienomodno-optično vlaknoredno povzročajo izgube pri spajanju pod 0,05 dB. Vklopljenovečmodno vlakno, so rezultati običajno nekoliko višji, vendar še vedno običajno padejo precej pod 0,15 dB pri fuzijski opremi.

Sprejemljiva izguba v kontekstu: pristop proračuna izgube

Spoj, ki meri 0,20 dB, bi lahko bil povsem sprejemljiv na kratki povezavi v kampusu z veliko marže, vendar bi bila enaka vrednost lahko nesprejemljiva na dolgi-razdalji zunaj obrata, kjer na desetine spojev pušča zelo malo prostora v proračunu za izgube. Pravilen pristop je izračunati skupni proračun za izgubo povezave -, ki se upoštevaoslabitev vlaken, izgube konektorja, izgube spoja in morebitne pasivne komponente - ter nato preverite, ali izmerjena izguba od-do-konca spada v ta proračun z ustrezno rezervo za staranje in prihodnja popravila.

Običajno je priporočljiva meja povezave vsaj 3 dB, da se upošteva staranje komponent, degradacija konektorja pri ponavljajočih se spajanjih in morebitni prihodnji spoji, potrebni za popravila kablov.

Kdaj ponovno zlepiti

Spoj je treba raziskati in morebiti predelati, če velja kateri koli od naslednjih pogojev: njegova izmerjena izguba je znatno višja kot pri drugih spojih na isti povezavi; povzroči, da se skupna izguba povezave približa ali preseže proračun; pri ponovnem testiranju se zdi nenormalno; ali pa je sam spojnik ocenil nenavadno visoko izgubo med postopkom fuzije. Če en sam ponovni-cep in ponovni-spoj ne zmanjša izgube, je težava verjetno v združljivosti vlaken, kontaminaciji ali kalibraciji opreme in ne v nesreči.

Kako zmanjšati velike izgube pri spajanju vlaken: postopno odpravljanje težav-za-

Ko spoj povzroči večje izgube od pričakovanih, sledite temu zaporedju, namesto da skočite neposredno na napredne nastavitve ali spremembe opreme.

1. korak: Očistite in preglejte konce vlaken

Kontaminacija je najpogostejši vzrok za povečano izgubo spoja. Prašni delci, olja pri rokovanju, ostanki puferskega gela in ostanki v zraku lahko preprečijo pravilno poravnavo vlaken in povzročijo razprševanje na mestu spajanja.Očistite ogoljena vlaknapred vsakim cepljenjem temeljito obrišite z robčki,-ki ne puščajo vlaken, in izopropilnim-alkoholom visoke čistosti. Če je na voljo mikroskop ali inšpekcijski daljnogled, ga uporabite - kontaminacija, nevidna s prostim očesom, je pogosto dovolj, da povzroči slab spoj.

2. korak: Ponovno -odcepite, preden okrivite spajalnik

Slab odcep - s prevelikim kotom, robom ali zadrgo - bo povzročil visoko-izgubo spoja, ne glede na to, kako dobro deluje spajalnik. Če je izguba nepričakovano velika, je najhitrejša rešitev običajno ta, da odstranite še nekaj centimetrov, ponovno -odcepite in poskusite znova. Prepričajte se, da je rezilo sekača v dobrem stanju in pravilno nameščeno. Obrabljena ali poškodovana rezila sekira so pogost glavni vzrok za ponavljajoče se spoje z visoko-izgubo. Idealen je odcepni kot pod 1 stopinjo; koti nad 2 stopinji bodo opazno povečali izgubo spoja.

3. korak: Preverite združljivost vlaken

Preverite, ali sta vlakni, ki ju spajate, združljivi. Spajanje vlaken z bistveno različnimi vrednostmi MFD - na primer, spajanje standardnega vlakna G.652.D na upogibno-neobčutljivo vlakno G.657 - bo povzročilo večjo intrinzično izgubo ne glede na kakovost priprave. Ko je treba združiti različna vlakna, uporabite spojnik z aktivno poravnavo jedra in pričakujte, da bo OTDR pokazal smerne razlike, ki zahtevajodvosmerno povprečenjepravilno razlagati.

4. korak: Preverite kalibracijo obloka in stanje spajalnika

Spojniki za fuzijo zahtevajo periodično kalibracijo obloka, zlasti ko se okoljski pogoji spremenijo. Temperaturni premiki, razlike v nadmorski višini in obraba elektrod lahko vplivajo na moč in trajanje obloka. Zaženite rutino za umerjanje obloka,-vgrajeno v spajalnik. Če so elektrode obrabljene ali umazane, jih zamenjajte. Preverite tudi, ali so V-utori čisti - ostanki v mehanizmu za poravnavo lahko povzročijo sistematično nenaravnanost.

5. korak: Znova -preizkusite pravilno

Ne sprejmite ali zavrnite spoja na podlagi enega samega enosmernega odčitka OTDR. Če je odčitek vprašljiv, preizkusite iz nasprotne smeri in povprečite dva rezultata. Primerjajte spoj s sosednjimi dogodki na istem vlaknu - spoj, ki je opazno slabši od svojih sosedov, si zasluži preiskavo, medtem ko je tisti, ki je skladen s preostalim delom povezave, verjetno sprejemljiv. Če spoj po ponovnem testiranju še vedno ne uspe, ga predelajte, namesto da bi v njem prenašali skrite izgubedokončano omrežje.

Izguba pri spajanju v primerjavi z izgubo pri vstavljanju: razumevanje razlike

Ta dva izraza včasih zamenjujemo, vendar merita različne stvari. Izguba pri spajanju je izguba posebej pri dogodku spajanja - optične moči, ki ne uspe priti skozi spoj med dvema vlaknema. Vstavljena izguba je skupna izguba, ki jo povzroči katera koli komponenta, nameščena v optično pot, ki lahko vključuje spoj, konektor, spojnik ali dušilnik.

Pri ocenjevanju apatch kabel iz optičnih vlakenali zaključen kabelski sklop, je ustrezna specifikacija vstavljena izguba, ki zajema izgubo konektorja na obeh koncih in kakršno koli izgubo spoja ali vlaken znotraj sklopa. Pri ocenjevanju kakovosti terenskega spoja znotraj kabelske naprave je ustrezna metrika izguba spoja. Oba sta pomembna za celoten proračun povezave, vendar odgovarjata na različna vprašanja.

Pogoste napake, ki vodijo do velikih izgub pri spajanju

Več ponavljajočih se napak predstavlja večino težav z izgubo spoja na terenu, ki se jim je mogoče izogniti.

Zaupanje v eno smer OTDR.Obravnavanje enosmernega odčitka OTDR kot končnega odgovora - brez upoštevanja učinkov povratnega sipanja ali izvajanja dvosmernega povprečenja - vodi do lažnih alarmov in zgrešenih napak. KotOpombe Fluke Networks, so dobički lažno pozitivni, ki lahko prikrijejo resnične težave, če jih vzamemo po nominalni vrednosti.

Zanemarjanje priprave konca vlaken.Rutinsko hitenje skozi odstranjevanje, čiščenje in cepanje, da bi prihranili nekaj minut na spoj, stane več časa pri predelavi. Kakovost priprave je največji dejavnik, ki ga je mogoče nadzorovati pri izgubi spoja.

Mešanje vrst vlaken brez preverjanja združljivosti.Spajanje vlaken z različnimi specifikacijami MFD brez zavedanja o intrinzični kazni za izgubo in artefaktih meritev OTDR, ki jih ustvarja, vodi v zmedo in nepotrebno predelavo.

Ignoriranje skupnega proračuna izgube.Osredotočanje samo na posamezne vrednosti zaslona za spajanje, medtem ko ignoriranje kumulativnega učinka v celotinačrtovanje kabelske napravelahko povzroči povezavo, ki posreduje dogodek-za-dogodkom, vendar ne uspe od-do-konca.

Preskok vzdrževanja spajalnika.Obrabljene elektrode, umazani V-utori in zastarela kalibracija obloka postopoma poslabšajo kakovost spoja, zaradi česar je enostavno spregledati, dokler vrednosti izgube ne postanejo dosledno slabe.