Wie man optische Fasern besser nutzen kann

Optische Fasersysteme
Um zu verstehen, wie man optische Fasern besser nutzen und ihre Eigenschaften maximieren kann, ist es unerlässlich, ihre Eigenschaften, die Ursachen von Übertragungsverlusten und deren Lösungen zu verstehen.

Die Übertragungsdämpfungseigenschaften von Glasfasern gehören zu den wichtigsten Faktoren, die die Übertragungsdistanz, Stabilität und Zuverlässigkeit bestimmen. Optisches NetzwerkDie Ursachen für Übertragungsverluste in Glasfasern sind vielfältig. Beim Aufbau und der Instandhaltung von Glasfasernetzen ist es daher von größter Bedeutung, die Ursachen dieser Verluste zu kennen und zu minimieren. Die Übertragungsverluste lassen sich im Wesentlichen in zwei Kategorien einteilen: Spleißverluste (faserbedingte Verluste, Fusionsspleißverluste und Verbindungsverluste) und sonstige Verluste (Biegeverluste sowie Verluste durch andere bauliche Faktoren und die Anwendungsumgebung).

1. Spleißverluste und deren Lösungen

1.1 Spleißverlust

Die Verluste beim Spleißen von Fasern lassen sich im Wesentlichen in drei Arten unterteilen: die durch intrinsische Faserfaktoren bedingten inhärenten Verluste sowie die durch intrinsische Faktoren verursachten Verluste beim Spleißen und Verbinden.

(1) Inhärenter Faserverlust Dieser beruht hauptsächlich auf vier Faktoren: inkonsistent Fasermodus Felddurchmesser; Fehlanpassung des Faserkerndurchmessers; nicht kreisförmiger Faserkernquerschnitt; und mangelnde Konzentrizität zwischen Faserkern und Mantel. Von diesen Faktoren hat der inkonsistente Modenfelddurchmesser den größten Einfluss. (2) Fusionsverlust: Der intrinsische Fusionsverlust wird hauptsächlich durch axiale Fehlausrichtung; Achsenverkippung (Biegewinkel); Endflächentrennung (Spalt); unvollständige Faserendfläche; Brechungsindexunterschied; verschmutzte Faserendfläche; und andere Faktoren wie die Erfahrung des Bedieners, die Betriebsabläufe, die Sauberkeit der Fusionsspleißelektroden, die Fusionsparametereinstellungen und die Sauberkeit der Arbeitsumgebung verursacht.

(3) Verbindungsverlust: Der intrinsische Verbindungsverlust wird hauptsächlich durch eine schlechte Verbindungsqualität, schlechten Kontakt, Unsauberkeit und einige Faktoren verursacht, die dem Fusionsverlust ähneln (wie z. B. axiale Fehlausrichtung, Stirnflächenspalt, Biegewinkel, Brechungsindexunterschied usw.).

1.2 Lösungen für Spleißverluste

(1) Bei der Planung, dem Bau und der Wartung von Anlagen sollten hochwertige optische Fasern mit gleichbleibenden Eigenschaften ausgewählt werden. Um eine möglichst genaue Übereinstimmung der Fasereigenschaften zu gewährleisten und den Einfluss des Modenfelddurchmessers auf die Faserfusionsdämpfung zu minimieren, sollten möglichst hochwertige Markenfasern aus derselben Charge auf einer einzigen Leitung verwendet werden. (2) Glasfaserkabel Die Installation muss strikt nach den geltenden Vorschriften und Anforderungen erfolgen.

Bei der Vorbereitung der Kabeltrommeln sollten möglichst ganze Trommeln (jede Trommel ≥ 500 Meter) verwendet werden, um die Anzahl der Verbindungsstellen zu minimieren. Beim Verlegen ist die Trommelnummer und die Reihenfolge der Trommelenden genau einzuhalten, um Kabelverluste zu vermeiden.

(3) Für das Spleißen und Testen ist erfahrenes und gut ausgebildetes Spleißpersonal auszuwählen.

Die Qualifikation des Spleißpersonals hat direkten Einfluss auf die Spleißdämpfung. Das Spleißpersonal muss den Glasfaser-Spleißprozess strikt einhalten, die Spleißdämpfung genau kontrollieren und den Spleißvorgang kontinuierlich mit einem optischen Zeitbereichsreflektometer (OTDR) überwachen (Spleißdämpfung ≤ 0,08 dB/Spleiß). Alle Spleißungen, die die Anforderungen nicht erfüllen, müssen nachgespleißt werden. Bei der Verwendung eines OTDR muss die Spleißdämpfung aus zwei Richtungen gemessen und der Mittelwert der beiden Ergebnisse berechnet werden, um menschliche Fehler bei unidirektionalen OTDR-Messungen auszuschließen. (4) Sicherstellen, dass die Spleißumgebung den Anforderungen entspricht

Der Betrieb im Freien ist in staubigen und feuchten Umgebungen strengstens verboten. Spleißstellen, Werkzeuge und Materialien müssen sauber gehalten werden. Glasfaserstecker dürfen nicht feucht werden. Glasfaserkabel Das zu schneidende Material muss sauber und frei von Verunreinigungen sein. Nach dem Schneiden muss das Glasfaserkabel Sie dürfen nicht über längere Zeiträume der Luft ausgesetzt sein, insbesondere nicht in staubiger und feuchter Umgebung. Bei zu niedriger Umgebungstemperatur sind entsprechende Heizmaßnahmen zu ergreifen.

(5) Eine perfekte Glasfaserendfläche herstellen

Die Vorbereitung der Faserendfläche ist der kritischste Schritt beim Spleißen von Glasfasern. Die Perfektion der Endfläche ist einer der wichtigsten Faktoren für die Spleißdämpfung. Eine hochwertige Endfläche sollte plan, frei von Graten und Defekten und senkrecht zur Faserachse sein. Der axiale Neigungswinkel der Endfläche sollte weniger als 0,3 Grad betragen, um eine glatte und ebene Spiegeloberfläche zu gewährleisten. Sie muss sauber gehalten werden, um Staubverunreinigungen zu vermeiden. Zum Schneiden der Faser ist ein hochwertiges Fasertrennwerkzeug auszuwählen und korrekt anzuwenden. Die Reinigung, das Schneiden und das Spleißen der Faser sind entscheidend. Nackte Faser Die Glasfasern sollten eng beieinander liegen und nicht zu weit voneinander entfernt sein. Gehen Sie vorsichtig mit den Glasfasern um, um Beschädigungen der Faserendflächen durch Reibung an anderen Gegenständen zu vermeiden.

(6) Korrekte Verwendung des Fusionsspleißgeräts

Die korrekte Verwendung des Fusionsspleißgeräts ist eine entscheidende Voraussetzung und ein wichtiger Faktor zur Reduzierung von Spleißverlusten in optischen Fasern.

① Befolgen Sie unbedingt die Bedienungsanleitung und die Verfahrensanweisungen des Fusionsspleißgeräts, um es korrekt zu bedienen.

② Die optische Faser korrekt positionieren. Beim Einlegen der Faser in die V-Nut des Fusionsspleißgeräts vorsichtig vorgehen. Denn bei einer Singlemode-Faser mit einem Kerndurchmesser von 10 nm muss der radiale Versatz der Faserachse weniger als 0,8 nm betragen, wenn eine Spleißdämpfung von weniger als 0,1 dB erforderlich ist.

③ Stellen Sie die Fusionsparameter (Vorentladestrom, Zeit, Hauptentladestrom, Hauptentladezeit usw.) entsprechend dem Fasertyp korrekt und angemessen ein.

④ Entfernen Sie Staub vom Spleißgerät umgehend während und nach Gebrauch (insbesondere Staub und Faserfragmente in den Klemmen, Spiegeln und der V-Nut). ⑤ Die Lebensdauer einer Spleißelektrode beträgt in der Regel etwa 2000 Zyklen. Nach längerem Gebrauch oxidiert die Elektrode, was zu einem höheren Entladestrom und erhöhten Fusionsverlusten führt. In diesem Fall kann die Elektrode entnommen, vorsichtig mit in Alkohol getränkter medizinischer Watte abgewischt und anschließend zur Entladungsreinigung wieder in das Spleißgerät eingesetzt werden. Bleibt der Entladestrom nach mehrmaliger Reinigung hoch, muss die Elektrode ausgetauscht werden.

(7) Verwenden Sie nach Möglichkeit hochwertige, qualifizierte bewegliche Steckverbinder und stellen Sie sicher, dass deren Leistung den geltenden Vorschriften entspricht. Die Einfügedämpfung des beweglichen Steckverbinders sollte unter 0,3 dB/Steckverbinder (oder sogar darunter) liegen, und die zusätzliche Dämpfung sollte 0,2 dB/Steckverbinder nicht überschreiten.

(8) Bewegliche Steckverbinder müssen ordnungsgemäß verbunden und fest gekoppelt sein, um Lichtverluste zu vermeiden.

(9) Stellen Sie sicher, dass der bewegliche Stecker sauber ist.

Achten Sie bei der Montage und Wartung auf die Reinigung von Stecker und Flansch und gewährleisten Sie Sauberkeit im Maschinenraum und in der Anlagenumgebung. Vermeiden Sie, dass sich Schmutz und Staub an Stecker und Flansch ansammeln, um Streuverluste zu minimieren.