20 Γρήγορες ερωτήσεις και απαντήσεις για οπτικές ίνες και καλώδια οπτικών ινών

Συχνές ερωτήσεις για οπτικές ίνες: Γρήγορες ερωτήσεις και απαντήσεις

Ως σημαντική κατηγορία προϊόντων, οι οπτικές ίνες περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα τεχνικών γνώσεων. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει ορισμένες βασικές έννοιες σε μια σύντομη μορφή ερωτήσεων και απαντήσεων για εύκολη αναφορά.

1. Ποιες είναι οι βασικές παράμετροι που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή των χαρακτηριστικών μετάδοσης μιας οπτικής ίνας;

Απάντηση:Οι κύριες παράμετροι περιλαμβάνουν την εξασθένηση, τη διασπορά, το εύρος ζώνης, το μήκος κύματος αποκοπής και τη διάμετρο πεδίου τρόπου λειτουργίας (MFD).

2. Τι προκαλεί εξασθένηση οπτικών ινών;

Απάντηση:Η εξασθένηση οπτικών ινών αναφέρεται στη μείωση της οπτικής ισχύος μεταξύ δύο διατομών μιας ίνας και ποικίλλει ανάλογα με το μήκος κύματος. Οι κύριες αιτίες είναι η σκέδαση, η απορρόφηση και οι οπτικές απώλειες που προκύπτουν από τους συνδετήρες και τις συνδέσεις.

3. Πώς ορίζεται ο συντελεστής εξασθένησης μιας οπτικής ίνας;

Απάντηση:Ορίζεται ως η εξασθένηση ανά μονάδα μήκους μιας ομοιόμορφης οπτικής ίνας υπό συνθήκες σταθερής κατάστασης, συνήθως εκφρασμένη σε dB/km.

4. Ποιοι παράγοντες συμβάλλουν στον θόρυβο σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών;

Απάντηση:Οι πηγές θορύβου περιλαμβάνουν:

• Θόρυβος που προκαλείται από ανεπαρκή λόγο απόσβεσης
• Τυχαίες διακυμάνσεις οπτικής έντασης
• Θόρυβος τρεμοπαίγματος χρονισμού
• Θόρυβος βολής και θερμικός θόρυβος στον δέκτη
• Τροπικός θόρυβος στην οπτική ίνα
• Θόρυβος από διεύρυνση παλμών που προκαλείται από διασπορά
• Θόρυβος κατανομής τρόπου λειτουργίας σε διόδους λέιζερ (LD)
• Θόρυβος τσιρίσματος συχνότητας σε LD
• Θόρυβος που προκαλείται από ανάκλαση

5. Με τι σχετίζεται το εύρος ζώνης μιας οπτικής ίνας;

Απάντηση:Το εύρος ζώνης οπτικής ίνας αναφέρεται στη συχνότητα διαμόρφωσης στην οποία το πλάτος της οπτικής ισχύος μειώνεται κατά 50% (ή 3 dB) από την τιμή μηδενικής συχνότητας στη συνάρτηση μεταφοράς οπτικής ίνας. Το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας είναι περίπου αντιστρόφως ανάλογο με το μήκος της ίνας και το γινόμενο εύρους ζώνης-μήκους παραμένει σταθερό.

Παράδειγμα προϊόντος: Καλώδιο Patch πολλαπλών λειτουργιών οπτικών ινών LC σε SC Duplex OM3 50/125, περίβλημα LSZH

6. Πόσοι τύποι διασποράς ινών υπάρχουν και με τι σχετίζονται;

Απάντηση:Η διασπορά ινών περιλαμβάνει:

• Διασπορά των τρόπων μεταφοράς
• Διασπορά υλικού
• Διασπορά κυματοδηγού (δομική)

Η διασπορά εξαρτάται τόσο από τα χαρακτηριστικά της οπτικής πηγής όσο και από την ίδια την οπτική ίνα.

7. Πώς μπορούν να περιγραφούν τα χαρακτηριστικά διασποράς των σημάτων που διαδίδονται σε οπτικές ίνες;

Απάντηση:Μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας τρεις φυσικές παραμέτρους:

• Διεύρυνση παλμού
• Εύρος ζώνης οπτικών ινών
• Συντελεστής διασποράς

8. Ποιο είναι το μήκος κύματος αποκοπής;

Απάντηση:Το μήκος κύματος αποκοπής είναι το μικρότερο μήκος κύματος στο οποίο μόνο η βασική λειτουργία μπορεί να διαδοθεί στην οπτική ίνα. Για τις μονοτροπικές ίνες, το μήκος κύματος αποκοπής πρέπει να είναι μικρότερο από το μήκος κύματος λειτουργίας.

9. Πώς επηρεάζει η διασπορά οπτικών ινών την απόδοση του συστήματος επικοινωνίας;

Απάντηση:Η διασπορά προκαλεί διεύρυνση των οπτικών παλμών κατά τη μετάδοση, επηρεάζοντας:

• Ρυθμός σφάλματος bit (BER)
• Απόσταση μετάδοσης
• Ταχύτητα μετάδοσης συστήματος

10. Τι είναι η μέθοδος της οπισθοσκέδασης;

Απάντηση:Η μέθοδος οπισθοσκέδασης μετρά την εξασθένηση κατά μήκος μιας οπτικής ίνας. Αν και το μεγαλύτερο μέρος της οπτικής ισχύος ταξιδεύει προς τα εμπρός, ένα μικρό μέρος σκεδάζεται προς τα πίσω προς τον πομπό. Παρατηρώντας το οπισθοσκέδαση σήμα με την πάροδο του χρόνου, είναι δυνατό να μετρηθούν:

• Μήκος ινών
• Εξασθένηση ινών
• Τοπικές παρατυπίες
• Σημεία θραύσης
• Απώλειες σε συνδέσεις και συνδετήρες

Παράδειγμα προϊόντος: Καλώδιο οπτικών ινών πολλαπλών λειτουργιών MPO 24 ακίδων έως 3×MPO 8 ακίδων OM4 50/125μm, περίβλημα LSZH, Aqua

11. Τι είναι η νεκρή ζώνη OTDR και πώς επηρεάζει τις δοκιμές;

Απάντηση:Ένα OTDR (Οπτικό Ανακλασόμετρο Χρονικού Πεδίου) χρησιμοποιεί οπισθοσκεδαζόμενο φως που παράγεται κατά τη διάρκεια της οπτικής μετάδοσης για να λάβει πληροφορίες εξασθένησης. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της εξασθένησης των οπτικών ινών, των απωλειών σύνδεσης, της θέσης σφάλματος και της κατανομής απωλειών κατά μήκος μιας οπτικής σύνδεσης.

Οι βασικές παράμετροι απόδοσης του OTDR περιλαμβάνουν:

• Δυναμικό εύρος
• Ευαισθησία
• Ψήφισμα
• Χρόνος μέτρησης
• Νεκρή ζώνη

Η νεκρή ζώνη είναι το τμήμα αμέσως μετά από ένα ισχυρό συμβάν ανάκλασης όπου το OTDR δεν μπορεί να ανιχνεύσει ή να επιλύσει με ακρίβεια τα επόμενα συμβάντα. Σε πρακτικές δοκιμές, οι οπτικές ίνες εκτόξευσης και οι οπτικές ίνες λήψης χρησιμοποιούνται συχνά για την ελαχιστοποίηση της επίδρασης των νεκρών ζωνών.

12. Πώς ταξινομούνται οι οπτικές ίνες ανάλογα με την κατανομή του δείκτη διάθλασης;

Απάντηση:Οι οπτικές ίνες ταξινομούνται σε:

• Ίνες βηματικού δείκτη
• Ίνες διαβαθμισμένου δείκτη

Οι οπτικές ίνες βηματικού δείκτη έχουν σχετικά στενό εύρος ζώνης και είναι κατάλληλες για επικοινωνία χαμηλής χωρητικότητας και μικρών αποστάσεων. Οι οπτικές ίνες διαβαθμισμένου δείκτη προσφέρουν ευρύτερο εύρος ζώνης και είναι κατάλληλες για συστήματα επικοινωνίας μεσαίας και υψηλής χωρητικότητας.

13. Πώς ταξινομούνται οι οπτικές ίνες ανάλογα με τους τρόπους μετάδοσης;

Απάντηση:Οι ίνες χωρίζονται σε:

Μονοτροπική ίνα (SMF)

• Διάμετρος πυρήνα: περίπου 1–10 μm
• Υποστηρίζει μόνο τη βασική λειτουργία
• Κατάλληλο για μετάδοση μεγάλων αποστάσεων και υψηλής χωρητικότητας

Πολυτροπική ίνα (MMF)

• Διάμετρος πυρήνα: περίπου 50–60 μm
• Υποστηρίζει πολλαπλές λειτουργίες διάδοσης
• Χαμηλότερη απόδοση μετάδοσης από το SMF

Σε συστήματα προστασίας διαφορικού ρεύματος που χρησιμοποιούν πολυπλεγμένα κανάλια προστασίας, οι πολύτροπες ίνες χρησιμοποιούνται συχνά μεταξύ του φωτοηλεκτρικού εξοπλισμού μετατροπής στο δωμάτιο επικοινωνίας και των συσκευών προστασίας στο δωμάτιο ελέγχου.

14. Ποια είναι η σημασία του Αριθμητικού Διαφράγματος (ΑΔ) μιας οπτικής ίνας με βηματικό δείκτη;

Απάντηση:Το αριθμητικό διάφραγμα (NA) υποδεικνύει την ικανότητα συλλογής φωτός μιας οπτικής ίνας. Όσο μεγαλύτερο είναι το NA, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα της οπτικής ίνας να συλλέγει το εισερχόμενο φως.

15. Τι είναι η διπλοδιαθλαστικότητα στις μονοτροπικές οπτικές ίνες;

Απάντηση:Οι μονοτροπικές ίνες υποστηρίζουν δύο ορθογώνιες λειτουργίες πόλωσης. Εάν η ίνα δεν είναι τέλεια κυλινδρικά συμμετρική, οι δύο λειτουργίες πόλωσης θα έχουν διαφορετικούς δείκτες διάθλασης. Η απόλυτη διαφορά μεταξύ αυτών των δεικτών διάθλασης είναι γνωστή ως διπλή διάθλαση.

Παράδειγμα προϊόντος: Καλώδιο οπτικών ινών πολλαπλών λειτουργιών OM5 50/125, διπλό LC σε διπλό LC, 5 m, περίβλημα με φερμουάρ OFNR

16. Ποιοι είναι οι περιορισμοί κάμψης για τα οπτικά καλώδια;

Απάντηση:Η ακτίνα κάμψης πρέπει να είναι:

• Τουλάχιστον20 φορέςη εξωτερική διάμετρος του καλωδίου υπό στατικές συνθήκες
• Τουλάχιστον30 φορέςη εξωτερική διάμετρος του καλωδίου κατά την εγκατάσταση ή την κίνηση

17. Τι πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στα έργα οπτικών καλωδίων ADSS;

Απάντηση:Τρεις βασικές τεχνικές παραμέτρους είναι:

1. Μηχανικός σχεδιασμός του οπτικού καλωδίου
2. Προσδιορισμός σημείων ανάρτησης
3. Επιλογή και εγκατάσταση αντίστοιχων εξαρτημάτων

18. Ποιες είναι οι δύο πιο σημαντικές παράμετροι απόδοσης των συνδετήρων οπτικών ινών;

Απάντηση:Οι σύνδεσμοι οπτικών ινών (συχνά ονομάζονται σύνδεσμοι patch) αξιολογούνται κυρίως με βάση:

• Απώλεια Εισαγωγής (IL)
• Απώλεια Απόδοσης (RL)

19. Τι είναι η απώλεια εισαγωγής σε έναν σύνδεσμο οπτικών ινών;

Απάντηση:Η απώλεια εισαγωγής αναφέρεται στη μείωση της ενεργού μεταδιδόμενης ισχύος που προκαλείται από την εισαγωγή ενός συνδετήρα στην οπτική διαδρομή. Προτιμάται χαμηλότερη απώλεια εισαγωγής. Σύμφωνα με τις συστάσεις της ITU-T, η απώλεια εισαγωγής γενικά δεν πρέπει να υπερβαίνει0,5 dB.

20. Τι είναι η απώλεια επιστροφής (εξασθένηση ανάκλασης) σε έναν σύνδεσμο οπτικών ινών;

Απάντηση:Η απώλεια επιστροφής μετρά την ποσότητα της ανακλώμενης οπτικής ισχύος που επιστρέφει μέσω του καναλιού εισόδου λόγω των ανακλάσεων του συνδέσμου. Μια υψηλότερη απώλεια επιστροφής υποδηλώνει καλύτερη απόδοση, με τυπική τιμή25 dB ή μεγαλύτερο.