Come utilizzare al meglio le fibre ottiche

Sistemi a fibra ottica
Per comprendere come utilizzare al meglio le fibre ottiche e massimizzarne le caratteristiche, è fondamentale comprenderne le proprietà, le cause della perdita di trasmissione e le relative soluzioni.

Le caratteristiche di perdita di trasmissione delle fibre ottiche sono uno dei fattori più importanti che determinano la distanza di trasmissione, la stabilità e l'affidabilità di Rete otticaLe cause della perdita di trasmissione nelle fibre ottiche sono molteplici. Nella costruzione e manutenzione delle reti di comunicazione in fibra ottica, le considerazioni più importanti riguardano le cause della perdita di trasmissione durante l'utilizzo della fibra e le modalità per ridurla. Le perdite di trasmissione causate dall'utilizzo della fibra ottica si dividono principalmente in due categorie: perdite di giunzione (perdita intrinseca della fibra, perdita di giunzione per fusione e perdita di giunzione) e perdite non di giunzione (perdita per curvatura e perdite causate da altri fattori costruttivi e dall'ambiente di applicazione).

1. Perdita di giunzione e relative soluzioni

1.1 Perdita di giunzione

La perdita dovuta alla giunzione delle fibre comprende principalmente tre tipi: perdita intrinseca causata da fattori intrinseci della fibra, perdita dovuta alla giunzione per fusione e perdita dovuta al giunto causata da fattori intrinseci.

(1) Perdita di fibre intrinseca Ciò deriva principalmente da quattro fattori: incoerente Modalità fibra diametro del campo; disallineamento del diametro del nucleo della fibra; sezione trasversale del nucleo della fibra non circolare; e scarsa concentricità tra il nucleo della fibra e il rivestimento. Tra questi, il diametro del campo modale incoerente ha il maggiore impatto. (2) Perdita di fusione: la perdita di fusione intrinseca è causata principalmente da disallineamento assiale; inclinazione dell'asse (angolo di curvatura); separazione della faccia terminale (gap); faccia terminale della fibra incompleta; differenza dell'indice di rifrazione; faccia terminale della fibra non pulita; e altri fattori come il livello di competenza dell'operatore, le procedure operative, la pulizia degli elettrodi della giuntatrice a fusione, le impostazioni dei parametri di fusione e la pulizia dell'ambiente di lavoro.

(3) Perdita del connettore: la perdita intrinseca del connettore è causata principalmente dalla scarsa qualità del connettore, dal contatto scadente, dalla sporcizia e da alcuni fattori simili alla perdita di fusione (come il disallineamento assiale, lo spazio tra le facce terminali, l'angolo di curvatura, la differenza di indice di rifrazione, ecc.).

1.2 Soluzioni alla perdita di giunzione

(1) Nella progettazione, costruzione e manutenzione dovrebbero essere selezionate fibre ottiche di alta qualità con caratteristiche costanti. Per quanto possibile, su una singola linea dovrebbero essere utilizzate fibre nude di marca di alta qualità provenienti dallo stesso lotto, al fine di garantire che le caratteristiche della fibra siano il più possibile simili, minimizzando l'impatto del diametro del campo modale sulla perdita di fusione della fibra. (2) Cavo in fibra ottica L'installazione deve essere eseguita rigorosamente nel rispetto delle normative e dei requisiti.

Durante la preparazione delle bobine di cavo, si consiglia di utilizzare bobine intere (ciascuna bobina ≥ 500 metri) per ridurre al minimo il numero di giunzioni. Durante la posa, attenersi scrupolosamente alla numerazione delle bobine e alla sequenza di estremità per ridurre al minimo le perdite.

(3) Selezionare personale esperto e ben addestrato per la giunzione e il collaudo.

Il livello di competenza del personale addetto alla giunzione influisce direttamente sulla perdita di giunzione. Il personale addetto alla giunzione deve seguire rigorosamente il processo di giunzione a fusione della fibra ottica, controllare rigorosamente la perdita di giunzione e monitorare continuamente il processo di giunzione utilizzando un riflettometro ottico nel dominio del tempo (OTDR) (perdita di giunzione ≤ 0,08 dB/giunto). Tutte le giunzioni che non soddisfano i requisiti devono essere rifatte. Quando si utilizza un OTDR, la perdita di giunzione deve essere misurata da due direzioni e la media di questi due risultati deve essere calcolata per eliminare l'errore umano dalle misurazioni OTDR unidirezionali. (4) Assicurarsi che l'ambiente di giunzione soddisfi i requisiti

È severamente vietato operare all'aperto in ambienti polverosi e umidi. I punti di giunzione, gli strumenti e i materiali devono essere mantenuti puliti. I connettori in fibra ottica non devono inumidirsi. Cavo in fibra ottica da tagliare deve essere pulito e privo di contaminanti. Dopo il taglio, il Cavo in fibra ottica Non devono essere esposti all'aria per periodi prolungati, soprattutto in ambienti polverosi e umidi. Se la temperatura ambiente è troppo bassa, è necessario adottare le opportune misure di riscaldamento.

(5) Preparare una superficie terminale della fibra ottica perfetta

La preparazione della superficie terminale della fibra ottica è la fase più critica nella giunzione della fibra ottica. La perfezione della superficie terminale della fibra ottica è uno dei fattori importanti che determinano la perdita di giunzione della fibra ottica. Una superficie terminale di alta qualità deve essere piatta, priva di sbavature e difetti e perpendicolare all'asse. L'angolo di inclinazione assiale della superficie terminale della fibra ottica deve essere inferiore a 0,3 gradi, presentando una superficie a specchio liscia e piatta, e deve essere mantenuta pulita per evitare la contaminazione da polvere. Per tagliare la fibra è necessario selezionare e utilizzare correttamente un taglierino di alta qualità. La pulizia, il taglio e la giunzione della fibra devono essere eseguiti correttamente. Fibra nuda Le fibre ottiche devono essere collegate strettamente e non troppo distanziate. Maneggiare le fibre ottiche con delicatezza per evitare danni alle estremità dovuti allo sfregamento contro altri oggetti.

(6) Uso corretto della giuntatrice a fusione

L'uso corretto della giuntatrice a fusione è una garanzia cruciale e un elemento chiave per ridurre le perdite di giunzione delle fibre ottiche.

① Seguire scrupolosamente le istruzioni e le procedure operative della giuntatrice a fusione per un corretto funzionamento.

② Posizionare correttamente la fibra ottica. Quando si inserisce la fibra nella scanalatura a V della giuntatrice a fusione, maneggiarla con delicatezza. Questo perché, per una fibra monomodale con un diametro del nucleo di 10 nm, se è richiesta una perdita di giunzione inferiore a 0,1 dB, lo spostamento radiale dell'asse della fibra deve essere inferiore a 0,8 nm.

③ Impostare correttamente e in modo appropriato i parametri di fusione (corrente di pre-scarica, tempo, corrente di scarica principale, tempo di scarica principale, ecc.) in base al tipo di fibra.

④ Rimuovere tempestivamente la polvere dalla giuntatrice a fusione durante e dopo l'uso (in particolare polvere e frammenti di fibra nelle pinze, negli specchi e nella scanalatura a V). ⑤ La durata di un elettrodo per giuntatrice a fusione è generalmente di circa 2000 cicli. Dopo un uso prolungato, l'elettrodo si ossida, causando una corrente di scarica più elevata e una maggiore perdita di fusione. In questo caso, l'elettrodo può essere rimosso, pulito delicatamente con cotone idrofilo imbevuto di alcol e quindi reinstallato sulla giuntatrice a fusione per una pulizia a scarica. Se la corrente di scarica rimane elevata dopo diverse pulizie, l'elettrodo deve essere sostituito.

(7) Utilizzare, ove possibile, connettori mobili di alta qualità e qualificati, garantendo che le prestazioni del connettore soddisfino le normative pertinenti. La perdita di inserzione del connettore mobile deve essere controllata al di sotto di 0,3 dB/connettore (o anche inferiore) e la perdita aggiuntiva non deve superare 0,2 dB/connettore.

(8) I connettori mobili devono essere collegati correttamente e accoppiati saldamente per evitare perdite di luce.

(9) Assicurarsi che il connettore mobile sia pulito.

Durante le fasi di costruzione e manutenzione, prestare attenzione alla pulizia della spina e dell'adattatore (flangia) e garantire la pulizia della sala macchine e dell'ambiente circostante. Evitare che sporco e polvere si depositino sulla spina e sull'adattatore (flangia) per ridurre al minimo le perdite per dispersione.