Cunoştinţe

Pierderea prin îmbinare a fibrei este porțiunea de putere a semnalului optic care nu reușește să treacă prin punctul în care două fibre sunt unite. Chiar și o mică pierdere la o singură îmbinare se poate agrava într-o rețea cu zeci sau sute de puncte de îmbinare, consumând marja de legătură și degradând performanța generală. De aceea, pierderea prin îmbinări contează pentru oricine proiectează, instalează sau întreținecablu fibră opticăinfrastructură.

Acest ghid acoperă ce este pierderea prin îmbinări, de ce se întâmplă, cum să o măsurați corect, ce valori sunt acceptabile în diferite scenarii și cum să depanați îmbinările care nu se încadrează în specificație.

Ce este pierderea prin îmbinare a fibrei?

O îmbinare a fibrei este o joncțiune permanentă sau semi{0}}permanentă în care două capete ale fibrei sunt reunite pentru a crea o cale optică continuă. Pierderea prin îmbinare este reducerea puterii optice la acea joncțiune, măsurată în decibeli (dB). Pierderea prin îmbinare reprezintă puterea optică care nu este transmisă cu succes prin punctul de îmbinare și este în schimb radiată din fibră.

Ajută la distingerea pierderii prin îmbinare de doi termeni strâns legați. Pierderea prin inserție este o măsurătoare mai largă care surprinde reducerea totală a semnalului cauzată de adăugarea oricărei componente - a unui conector, a unui cuplaj sau a unei îmbinări - într-o cale optică. Atenuarea generală a fibrei reprezintă fiecare sursă de pierdere pe întreaga conexiune, inclusiv cablul în sine, conectorii, îmbinările, îndoirile și dispozitivele pasive. O îmbinare poate arăta bine de la sine, dar atunci când pierderea sa este combinată cu orice alt contributor de-a lungul legăturii, totalul ar putea depășibuget de pierdereși provoacă probleme de transmisie.

Ce cauzează pierderea fibrei splice?

Pierderea prin îmbinare provine din două categorii de factori: intrinseci și extrinseci.

Cauze intrinseci

Factorii intrinseci sunt încorporați în fibrele în sine și nu pot fi modificați în timpul procesului de îmbinare. Cea mai semnificativă este o nepotrivire în diametrul câmpului de mod (MFD) între cele două fibre care se unesc. Când două fibre au valori MFD diferite - chiar și fibre de același tip nominal din loturi de producție diferite - o anumită lumină se pierde la tranziție. Alți contributori intrinseci includ diferențele în diametrul miezului, concentricitatea miezului, deschiderea numerică și profilul indicelui de refracție. Aceste variații sunt de obicei mici pentru fibrele cu aceeași specificație, dar devin mai semnificative atunci când se îmbină tipuri diferite de fibre, cum ar fi îmbinareafibră mono{0}modcompatibil cu G.652.D pentru a îndoi-fibrele G.657 insensibile.

Cauze extrinseci

Factorii extrinseci apar din procesul de îmbinare în sine și sunt în mare parte sub controlul instalatorului. Cele mai frecvente cauze extrinseci sunt contaminarea pe fața capătului fibrei, calitatea slabă a scindirii (unghi, buză sau hackle), alinierea laterală sau unghiulară a miezurilor fibrelor și deformarea miezului cauzată de parametrii de fuziune incorecți. Condițiile de mediu - temperaturile extreme, vântul, praful și vibrațiile - pot, de asemenea, să degradeze calitatea îmbinării atunci când lucrați în câmp.

În majoritatea situațiilor-lumii reale, pierderile mari de îmbinare se datorează mai degrabă erorilor de pregătire și manipulare decât fizicii fibrelor exotice. Un capăt murdar din fibră sau o despicare proastă va distruge o configurație de îmbinare altfel perfectă. De aceea, tehnicienii cu experiență investesc cea mai mare parte a efortului lor în pregătirea fibrelor, nu în ajustarea setărilor avansate de îmbinare.

Fusion Splicing vs. Mechanical Splicing: Pierderi de performanță comparate

Există două metode principale de îmbinare a fibrelor optice și produc caracteristici de pierdere foarte diferite.

Îmbinare prin fuziune

Îmbinare prin fuziuneunește permanent două capete de fibre prin topirea lor împreună cu un arc electric controlat cu precizie. Dispozitivele de îmbinare de fuziune moderne utilizează alinierea activă a miezului și calibrarea automată a arcului pentru a obține o pierdere de îmbinare constant scăzută. PotrivitAsociația de fibră optică (FOA), o valoare tipică de planificare pentru pierderea prin îmbinare prin fuziune în un singur mod este de 0,15 dB per îmbinare, iar tehnicienii calificați obțin în mod obișnuit rezultate cu mult sub 0,1 dB. Îmbinarea prin fuziune produce, de asemenea, reflexie în spate minimă, ceea ce contează în sistemele sensibile la pierderi de retur, cum ar fi video analogic sau transmisie coerentă de mare-viteză.

Îmbinare mecanică

Îmbinarea mecanică aliniază două capete ale fibrei în interiorul unei carcase de precizie și le ține pe loc cu o clemă sau un dispozitiv de blocare, folosind gel de potrivire a indexului-pentru a reduce reflexia și pierderea la spațiul de aer. Nu topește permanent sticla. Standardul EIA/TIA 568 permite o pierdere maximă de îmbinare de 0,3 dB, iar pierderea de îmbinare mecanică tipică variază de la 0,2 dB la 0,75 dB, în funcție de tipul de îmbinare și de calificarea instalatorului. Îmbinarea mecanică necesită echipamente mai puțin costisitoare și mai puțină pregătire, ceea ce o face practică pentru restaurarea de urgență, conexiuni temporare sau scenarii în care unsplicer prin fuziunenu este disponibil.

Ce metodă să alegi

Pentru instalațiile permanente în care performanța și fiabilitatea pe termen lung sunt prioritare - în speciallegăturile din exteriorul plantelorsau-interconexiunile centrului de date de mare viteză - îmbinarea prin fuziune este alegerea standard. Îmbinarea mecanică rămâne utilă pentru reparații rapide pe teren, patch-uri temporare și aplicații în care pierderea mai mare per-splicing poate fi absorbită în bugetul de legătură. Mulți operatori de telecomunicații folosesc îmbinarea prin fuziune pentru rutele principale și-pe distanțe lungi, păstrând în același timp kiturile de îmbinare mecanice disponibile pentru restaurarea de urgență.

Cum se măsoară pierderea prin îmbinare a fibrei?

Două instrumente principale sunt utilizate pentru a evalua pierderile de îmbinare și răspund la diferite întrebări.

Testare OTDR pentru evenimente de îmbinare

Un reflectometru optic în domeniul timpului (OTDR) trimite impulsuri scurte de lumină în fibră și analizeazăsemnal retroîmprăștiatpentru a caracteriza evenimentele de-a lungul legăturii. Poate identifica locațiile individuale de îmbinare, poate estima pierderile de îmbinare la fiecare eveniment și poate detecta probleme precum îndoirea excesivă sau rupturi. Pentru rețelele cu multe îmbinări pe distanțe lungi, OTDR este esențial pentru a verifica dacă fiecare îmbinare îndeplinește specificațiile.

Cu toate acestea, o măsurătoare OTDR cu o singură{0}direcție oferă doar o estimare a pierderii prin îmbinare, nu o măsurare adevărată. Atunci când două fibre au coeficienți de retrodifuziune diferiți -, ceea ce se întâmplă ori de câte ori se unesc fibre cu valori MFD diferite, - o citire OTDR uni-modală poate supraestima sau subestima pierderea reală. În unele cazuri, poate chiar să arate un „câștig” aparent, care arată ca o pierdere negativă la punctul de îmbinare. CaCommScope explică, acest efect este o iluzie optică cauzată de modificări ale nivelului de retrodifuziune, nu de amplificarea reală a semnalului.

De ce contează media bidirecțională

Procedura standard din industrie pentru măsurarea precisă a pierderii prin îmbinare bazată pe OTDR{0}}este testarea bidirecțională. ConformVIAVI Solutions, măsurarea aceleiași îmbinări de la ambele capete și determinarea mediei celor două rezultate elimină eroarea legată de-backscatter. Standardul TIA-FOTP-61 necesită această abordare bidirecțională pentru o evaluare fiabilă a pierderii prin îmbinare. Fără el, tehnicienii riscă fie să accepte îmbinări care sunt mai rele decât par, fie să refacă în mod inutil îmbinări care sunt de fapt bune.

Un exemplu practic ilustrează de ce contează acest lucru: o îmbinare între fibra G.652.D și G.657 poate prezenta o pierdere de 0,35 dB atunci când este testată dintr-o direcție, declanșând îngrijorarea. Testat din direcția opusă, aceeași îmbinare ar putea arăta un câștigător de -0,10 dB. Media bidirecțională - de aproximativ 0,12 dB - reprezintă pierderea reală prin îmbinare și se află în limitele acceptabile. Fără să testeze ambele direcții, tehnicianul ar fi putut pierde timpul re{10}}splicând o îmbinare perfectă.

Testarea pierderilor de inserție cu un OLTS

Pentru testarea de acceptare a nivelului de legătură-, un set de testare a pierderii optice (OLTS) - constând dintr-o sursă de lumină calibrată și un contor de putere - măsoară pierderea totală de inserție în întreaga instalație de cablu. Acest test surprinde fiecare factor care contribuie la pierderi într-o măsurătoare de la un capăt la altul: atenuarea fibrei, pierderea conectorului și pierderea prin îmbinare combinate. Multetestarea cablurilor de fibră opticăstandardele necesită un test de pierdere a inserției ca criteriu principal de promovare/eșec, testarea OTDR fiind folosită ca instrument complementar pentru diagnosticarea-la nivel de eveniment.

Ce este o pierdere acceptabilă de îmbinare a fibrei?

Nu există un prag universal unic. Pierderea de îmbinare acceptabilă depinde de tipul de fibră, metoda de îmbinare, aplicația și bugetul de pierdere totală al conexiunii.

Valori de planificare în funcție de fibră și tip de îmbinare

FOA oferă valori de planificare la care se face referire pe scară largă pentru calculele bugetului pierderilor. Pentru îmbinările de fuziune în mod unic-, valoarea de planificare recomandată este0,15 dB per îmbinare. Pentru îmbinările mecanice multimodale, valoarea este de 0,3 dB per îmbinări. Standardul TIA-568 stabilește o pierdere maximă admisă prin îmbinare de 0,3 dB. Aceste cifre sunt estimări conservatoare destinate calculelor în faza de proiectare, nu limite absolute de trecere/eșec pentru îmbinări individuale în teren.

În practică, dispozitivele moderne de îmbinare prin fuziune sunt bine pregătite-fibră mono{0}modproduce în mod regulat pierderi de îmbinare sub 0,05 dB. Pefibră multimodală, rezultatele tind să fie puțin mai mari, dar totuși scad cu mult sub 0,15 dB cu echipamente de fuziune.

Pierdere acceptabilă în context: abordarea bugetului de pierdere

O îmbinare care măsoară 0,20 dB ar putea fi perfect acceptabilă pe o conexiune scurtă de campus, cu o marjă mare, dar aceeași valoare ar putea fi inacceptabilă pe un traseu lung-în afara fabricii, unde zeci de îmbinări lasă foarte puțin spațiu în bugetul de pierdere. Abordarea corectă este calcularea bugetului total de pierdere a linkurilor - pentru care se calculeazăatenuarea fibrelor, pierderile de conector, pierderile de îmbinare și orice componente pasive - și apoi verificați dacă pierderea măsurată de la capăt-la-capăt se încadrează în bugetul respectiv, cu o marjă adecvată pentru uzură și reparații viitoare.

O marjă de legătură de cel puțin 3 dB este, în general, recomandată pentru a ține cont de îmbătrânirea componentelor, degradarea conectorului prin împerecheri repetate și posibilele îmbinări viitoare necesare pentru reparațiile cablurilor.

Când să răspunzi

O îmbinare ar trebui investigată și potențial reluată atunci când se aplică oricare dintre următoarele condiții: pierderea sa măsurată este semnificativ mai mare decât celelalte îmbinări de pe aceeași legătură; face ca pierderea totală a legăturii să se apropie sau să depășească bugetul; apare anormal la teste repetate; sau splicerul în sine a estimat o pierdere neobișnuit de mare în timpul procesului de fuziune. Dacă o singură re-clivare și re-imbinare nu reduce pierderea, problema constă probabil în compatibilitatea fibrelor, contaminarea sau calibrarea echipamentului, mai degrabă decât ghinionul.

Cum să reduceți pierderea mare de îmbinare a fibrelor: flux de depanare pas{0}}cu-pas cu pas

Atunci când o îmbinare produce o pierdere mai mare decât se aștepta, urmați această secvență, mai degrabă decât să treceți direct la setări avansate sau modificări ale echipamentelor.

Pasul 1: Curățați și inspectați capetele fibrelor

Contaminarea este cea mai comună cauză a pierderii crescute de îmbinare. Particulele de praf, uleiurile de la manipulare, reziduurile de gel tampon și resturile din aer pot împiedica alinierea corectă a fibrelor și pot introduce împrăștiere în punctul de îmbinare.Curățați fibra decupatăbine cu șervețele-fără scame și alcool izopropilic de-puritate ridicată înainte de fiecare despicare. Dacă este disponibil un microscop sau o lunetă de inspecție, utilizați-l - contaminarea invizibilă cu ochiul liber este adesea suficientă pentru a provoca o îmbinare proastă.

Pasul 2: Re-despicați înainte de a da vina pe unitorul

O despicare slabă - una cu un unghi excesiv, o buză sau un semn de tăiere - va produce o îmbinare cu pierderi mari-, indiferent de cât de bine funcționează dispozitivul de îmbinare. Dacă pierderea este neașteptat de mare, cea mai rapidă soluție este, de obicei, să mai decupați câțiva centimetri, să re-despicați și să încercați din nou. Confirmați că lama saiarului este în stare bună și poziționată corect. Lamele de satar uzate sau deteriorate reprezintă o cauză frecventă a îmbinărilor recurente cu pierderi mari-. Un unghi de scindare sub 1 grad este ideal; unghiurile de peste 2 grade vor crește considerabil pierderea prin îmbinare.

Pasul 3: Verificați compatibilitatea fibrelor

Verificați dacă cele două fibre care sunt îmbinate sunt compatibile. Îmbinarea fibrelor cu valori MFD semnificativ diferite -, de exemplu, îmbinarea fibrei standard G.652.D la îndoirea-fibrelor G.657 insensibile - va produce pierderi intrinseci mai mari, indiferent de calitatea preparării. Când trebuie îmbinate fibre diferite, utilizați un splicer cu aliniere activă a miezului și așteptați ca OTDR să arate diferențe de direcție care necesitămediere bidirecționalăa interpreta corect.

Pasul 4: Verificați calibrarea arcului și starea dispozitivului de îmbinare

Dispozitivele de îmbinare prin fuziune necesită calibrare periodică a arcului, în special atunci când se schimbă condițiile de mediu. Schimbările de temperatură, diferențele de altitudine și uzura electrodului pot afecta puterea și durata arcului. Rulați rutina de calibrare-incorporată a arcului de îmbinare. Dacă electrozii sunt uzați sau contaminați, înlocuiți-i. De asemenea, verificați dacă șanțurile V-sunt reziduuri curate - în mecanismul de aliniere, care pot cauza dezechilibre sistematice.

Pasul 5: Re-testați corect

Nu acceptați sau respingeți o îmbinare bazată pe o singură citire OTDR unidirecțională. Dacă lectura pare discutabilă, testați din direcția opusă și mediați cele două rezultate. Comparați îmbinarea cu evenimentele învecinate pe aceeași fibră - o îmbinare care este vizibil mai proastă decât vecinii săi merită investigată, în timp ce una care este în concordanță cu restul conexiunii este probabil acceptabilă. Dacă îmbinarea încă nu reușește după retestare, relucrați-o, mai degrabă decât să transportați pierderi ascunse înrețea finalizată.

Pierderea prin îmbinare vs. Pierderea prin inserție: înțelegerea diferenței

Acești doi termeni sunt uneori confuzi, dar măsoară lucruri diferite. Pierderea prin îmbinare este pierderea în mod specific la un eveniment de îmbinare - puterea optică care nu reușește să treacă prin îmbinarea dintre două fibre. Pierderea prin inserție este pierderea totală introdusă de orice componentă plasată în calea optică, care ar putea include o îmbinare, un conector, un cuplaj sau un atenuator.

La evaluarea unuicordon de corecție cu fibră opticăsau un ansamblu de cablu terminat, specificația relevantă este pierderea de inserție, care include pierderea conectorului la ambele capete plus orice pierdere de îmbinare sau fibre din ansamblu. Când se evaluează calitatea unei îmbinări în câmp în interiorul unei instalații de cabluri, pierderea prin îmbinări este metrica adecvată. Ambele contează pentru bugetul general de link, dar răspund la întrebări diferite.

Greșeli frecvente care duc la pierderi mari de îmbinare

Câteva erori recurente reprezintă majoritatea problemelor de pierdere prin îmbinare evitabile în domeniu.

Având încredere într-o singură direcție OTDR.Tratarea unei citiri OTDR unidirecționale ca răspuns final - fără a lua în considerare efectele de retroîmprăștiere sau efectuarea unei medie bidirecționale - duce atât la alarme false, cât și la defecte ratate. CaNote Fluke Networks, câștigătorii sunt fals pozitive care pot masca probleme reale dacă sunt luate la valoarea nominală.

Neglijând pregătirea capătului fibrei.Decuparea, curățarea și despicarea rapidă pentru a economisi câteva minute pentru fiecare îmbinare costă în mod obișnuit mai mult timp în reprelucrare. Calitatea pregătirii este cel mai mare factor controlabil în pierderea prin îmbinare.

Amestecarea tipurilor de fibre fără a verifica compatibilitatea.Îmbinarea fibrelor cu specificații MFD diferite fără conștientizarea penalizării intrinseci a pierderii și a artefactelor de măsurare OTDR pe care le creează duce la confuzie și la reluare inutilă.

Ignorarea bugetului total de pierdere.Concentrându-vă numai pe valorile individuale ale ecranului de îmbinare, ignorând în același timp efectul cumulativ în întregimeproiectarea instalației de cabluripoate avea ca rezultat un link care trece eveniment-cu-eveniment, dar nu se încheie de la-la{3}}la sfârșit.

Omiterea întreținerii splicerului.Electrozii uzați, canelurile V- murdare și calibrarea arcului învechită degradează treptat calitatea îmbinării, făcându-l ușor de trecut cu vederea până când valorile pierderilor devin constant scăzute.