Uobičajene specifikacije optičkih vlakana
Dimenzije optičkih vlakana:
1) Jedno{1}}promjer jezgre: 9/125 μm, 10/125 μm
2) Vanjski promjer obloge (2D)=125μm
3) Vanjski promjer prvog{1}}sloja=250μm
4) Pigtail: 300μm
5) Višemodni:
50/125μm, europski standard
62,5/125 μm, američki standard
6) Industrijske, medicinske i mreže malih-brzina: 100/140μm, 200/230μm
7) Plastika: 98/1000μm, koristi se u upravljanju automobilima
Prigušenje optičkih vlakana
Glavni čimbenici koji uzrokuju prigušenje optičkih vlakana uključuju: unutarnji gubitak, savijanje, kompresiju, nečistoće, ne-uniformnost i spajanje.
Intrinzični gubitak: Ovo se odnosi na inherentni gubitak vlakna, uključujući Rayleighovo raspršenje i inherentnu apsorpciju.
Gubitak savijanjem: Kada je vlakno savijeno, dio svjetlosti unutar vlakna se gubi zbog raspršenja, što dovodi do gubitka. Ekstruzija: Gubitak uzrokovan sitnim savijanjem optičkih vlakana kada su podvrgnuta kompresiji.
Nečistoće: Gubitak uzrokovan nečistoćama unutar optičkog vlakna koje apsorbira i raspršuje svjetlost koja se širi unutar njega.
Ne-uniformnost: Gubitak uzrokovan ne-jednolikim indeksom loma materijala optičkog vlakna.
Razdvajanje: Gubitak koji nastaje tijekom spajanja optičkih vlakana, kao što su: neusklađenost (zahtjev za koaksijalnost za jedno-modno vlakno je manji od 0,8 μm), ne-okomitost čeone strane na os, neravna čeona strana, neusklađen promjer jezgre i loša kvaliteta spajanja fuzijom.
Vrste optičkih kabela
1) Prema načinu polaganja: samonosivi-zračni optički kabeli, kanalni optički kabeli, oklopni ukopani optički kabeli i podmorski optički kabeli.
2) Prema strukturi kabela: labavi cijevni optički kabeli, užetni optički kabeli, čvrsto{1}}prianjajući optički kabeli, trakasti optički kabeli, ne-metalni optički kabeli i granavi optički kabeli.
3) Prema primjeni: optički-komunikacijski kabeli za-udaljenost, optički kabeli-za vanjsku upotrebu na kratkim-udaljenostima, hibridni optički kabeli i optički kabeli za-unutarnje zgrade. Spajanje i završetak optičkih kabela
Spajanje i završetak optičkih kabela temeljne su vještine koje osoblje koje održava vodove optičkih kabela mora svladati.
Tehnike spajanja optičkih kabela mogu se kategorizirati na sljedeći način:
1) Tehnike spajanja optičkih vlakana i tehnike spajanja optičkih kabela.
2) Završetak optičkog kabela sličan je spajanju optičkog kabela, ali se postupak razlikuje zbog različitih materijala konektora.
Vrste spojeva optičkih vlakana
Spojevi optičkih kabela općenito se mogu podijeliti u dvije glavne kategorije:
1) Fiksni spojevi optičkih vlakana (poznati kao mrtvi spojevi). To se obično postiže pomoću spajalica za spajanje optičkih vlakana i koristi se za izravne veze optičkih kabela.
2) Fleksibilni spojevi od optičkih vlakana (poznatiji kao spojevi pod naponom). Oni su povezani pomoću odvojivih konektora (poznatih kao spojevi pod naponom). Koriste se za spojne kabele s optičkim vlaknima, spajanje opreme itd.
Zbog nedovršenosti čeone strane vlakna i neravnomjernog pritiska na čeonu plohu vlakna, gubitak spoja pri fuzijskom spajanju s jedno-pražnjenjem relativno je velik. Trenutno se koristi metoda spajanja fuzije s dva-pražnjenja. Najprije se čeona strana vlakna prethodno zagrijava i ispušta kako bi se oblikovala čeona strana, uklonila prašina i krhotine, a istovremeno, predgrijavanje osigurava ravnomjeran pritisak na čeonu površinu vlakana.
Metode za praćenje gubitka veze s optičkim vlaknima
Postoje tri metode za praćenje gubitka veze s optičkim vlaknima:
1. Praćenje na uređaju za spajanje fuzije.
2. Praćenje pomoću izvora svjetlosti i optičkog mjerača snage.
3. OTDR metoda mjerenja.
Metoda spajanja optičkih vlakana
Operacije spajanja optičkih vlakana općenito uključuju pet koraka:
1. Obrada čeone strane vlakana.
2. Spajanje vlakana i ugradnja.
3. Spajanje vlakana fuzijom.
4. Zaštita optičkih konektora.
5. Zadržavanje viška vlakana.
Spajanje cijelog optičkog kabela obično se izvodi prema sljedećim koracima:
Korak 1: Odredite potrebnu duljinu, skinite optički kabel i uklonite omotač;
Korak 2: Očistite i uklonite materijal za punjenje od vazelina unutar optičkog kabela.
Korak 3: Povežite optička vlakna u snop.
Korak 4: Provjerite broj jezgri optičkih vlakana, uskladite kabele optičkih vlakana i provjerite ima li pogrešaka u kodovima boja;
Korak 5: Ojačajte spajanje jezgre;
Korak 6: Spojite različite pomoćne parove žica, uključujući parove servisnih žica, parove kontrolnih žica, oklopljene žice za uzemljenje itd. (ako bilo koji od gornjih parova žica postoji).
Korak 7: Spajanje optičkih vlakana.
Korak 8: Zaštitna obrada konektora optičkih vlakana;
Korak 9: Tretman pohranjivanja viška optičkih vlakana;
Korak 10: Dovršite spajanje omotača optičkog kabela;
Korak 11: Zaštita konektora optičkog kabela.
Gubitak optičkog vlakna
1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB/Km
1550 nm: 0,2 ~ 0,3 dB/Km
850 nm: 2,3 ~ 3,4 dB/Km
Gubitak fuzijskog spoja optičkih vlakana: 0,08 dB/spužvi
Spoj optičkih vlakana fuzijom 1 spoj/2 km
Uobičajena terminologija optičkih vlakana
1) Prigušenje
Slabljenje: Gubitak svjetlosti na mjestu kontakta s optičkim kabelom. Gubitak energije tijekom prijenosa u optičkom vlaknu: jedno-modno vlakno 1310nm: 0,4~0,6dB/km; 1550nm: 0,2~0,3dB/km; Plastično višemodno vlakno: 300dB/km
2) Disperzija
Disperzija: Proširenje širine pojasa uzrokovano svjetlosnim impulsom koji putuje određenom udaljenosti duž optičkog vlakna. To je glavni faktor koji ograničava brzinu prijenosa.
Intermodalna disperzija: Javlja se samo u višemodnim vlaknima jer različiti modovi svjetlosti putuju različitim stazama.
Materijalna disperzija: Svjetlost različitih valnih duljina putuje različitim brzinama.
Disperzija valovoda: javlja se jer svjetlosna energija putuje malo drugačijim brzinama u jezgri i omotaču. Kod jedno-modnih vlakana vrlo je važno promijeniti disperziju mijenjanjem unutarnje strukture vlakna.
G.652 Nulta točka disperzije oko 1300nm
G.653 Nulta točka disperzije oko 1550nm
G.654 Vlakno s negativnom disperzijom
G.655 Vlakno s-pomakom disperzije
Puno{0}}valno vlakno
3) Raspršivanje
Zbog nesavršenosti u osnovnoj strukturi svjetlosti, gubi se svjetlosna energija, a prijenos svjetlosti više nema dobru usmjerenost.
Osnove optičkog sustava
Osnovna arhitektura i funkcije optičkog sustava:
1. Odašiljačka jedinica: Pretvara električne signale u optičke signale;
2. Prijenosna jedinica: Medij koji prenosi optičke signale;
3. Prijemna jedinica: Prima optičke signale i pretvara ih u električne signale;
4. Povezivanje uređaja: Spojite optička vlakna na izvore svjetlosti, fotodetektore i druge komponente optičkih vlakana.
Uobičajene vrste konektora
Dio prije "/" označava model konektora za pigtail.
Dio nakon "/" označava-metodu obrade presjeka.
Konektor "SC" (kvadratni konektor/standardni konektor/pretplatnički konektor) je standardni kvadratni konektor izrađen od inženjerske plastike, koji nudi prednosti kao što su otpornost na visoke temperature i otpornost na oksidaciju. SC konektori općenito se koriste za optička sučelja na strani prijenosne opreme.
"LC" konektor (Lucent konektor) je sličnog oblika kao SC konektor ali nešto manji.
Konektor "FC" (Ferrule Connector) je metalni konektor koji se obično koristi na strani ODF-a. Metalni konektori imaju duži životni ciklus spajanja od plastičnih.
"ST" (Ravni vrh) je uskočni-okrugli konektor, također izrađen od metala.
Vrsta čelne strane konektora
PC (Physical Contact): Its connector cross-section is flat. Return loss: >40 dB
UPC (UltraPolished Connectors): Konektor je zakrivljen. Povratni gubitak: 50dB~55dB
APC (AnglePolished Connector): The cross-section has an 8-degree inclined contact surface. Return loss: >60 dB
Spojnica
Glavna funkcija: redistribucija optičkih signala. Ključne primjene uključuju mreže optičkih vlakana, posebno lokalne mreže (LAN) i uređaje za multipleksiranje valne duljine (WDM).
Osnovna struktura: Spojnice su dvosmjerni pasivni uređaji. Osnovne topologije uključuju topologiju stabla i zvijezde. Odgovarajući tip spojnice je razdjelnik.
Multipleksor s podjelom valnih duljina
WDM-Wavelength Division Multiplexer prenosi više optičkih signala s različitim frekvencijama i bojama unutar jednog optičkog vlakna. Multiplekser s podjelom valne duljine povezuje više optičkih signala u isto vlakno; multipleksor s devalnom duljinom odvaja ove signale iz jednog optičkog vlakna.
Multipleksor s podjelom valnih duljina (ilustracija)
Odašiljačka jedinica
Prijemna jedinica
Digitalna komunikacija optičkim vlaknima
Definicije impulsa u digitalnim sustavima:
1. Amplituda: Visina pulsa, koja predstavlja optičku snagu u sustavima optičkih vlakana.
3. Vrijeme pada: Vrijeme potrebno da puls padne s 90% svoje amplitude na 10%.
2. Vrijeme porasta: Vrijeme potrebno da puls poraste od 10% svoje maksimalne amplitude do 90%.
4. Širina pulsa: Širina pulsa pri 50% amplitude, izražena u vremenu.
5. Period: Specifično vrijeme pulsa, vrijeme potrebno da se završi jedan ciklus.
6. Omjer ekstinkcije: Omjer optičke snage signala 1 i optičke snage signala 0.
Definicije uobičajenih jedinica u komunikaciji optičkim vlaknima:
1. dB=10 log10 (Pout / Pin)
Pout: Izlazna snaga; Pin: Ulazna snaga
2. dBm=10 log10 (P / 1mW)
Široko korištena jedinica u komunikacijskom inženjerstvu;
Obično predstavlja optičku snagu s 1 milivatom kao referencom;
Primjer: –10dBm znači optičku snagu jednaku 100µW.
3. dBu=10 log10 (P / 1µW)
