Η γνώση

Στα συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών, η εκκεντρότητα-η εσφαλμένη ευθυγράμμιση μεταξύ του πυρήνα της ίνας, της επένδυσης ή του συνδετήρα-είναι μία από τις πιο κοινές αιτίες υπερβολικής απώλειας εισαγωγής, ανακλώμενου σήματος και ασταθούς μετάδοσης. Ακόμη και μια μικρή μετατόπιση μόλις 1 μm μπορεί να υποβαθμίσει την απόδοση αρκετά ώστε να ωθήσει έναν σύνδεσμο εκτός προδιαγραφών.

Τι είναι η εκκεντρότητα οπτικών ινών;

Η εκκεντρότητα (ονομάζεται επίσης σφάλμα συγκεντρότητας) περιγράφει τη μετατόπιση μεταξύ του ιδανικού κεντρικού άξονα και της πραγματικής θέσης:

Ο πυρήνας σε σχέση με την επένδυση

Ο πυρήνας της ίνας σε σχέση με το κέντρο του δακτυλίου

Η μονάδα πυρήνα καλωδίου σε σχέση με το εξωτερικό περίβλημα

Σε πρότυπα όπως το TIA και το IEC, το σφάλμα ομόκεντρης επένδυσης του πυρήνα-περιορίζεται τυπικά σε Λιγότερο ή ίσο με 0,5 μm για ίνες μονής-λειτουργίας (ITU-T G.652) και μικρότερο από ή ίσο με 1,0 μm για πολλαπλές λειτουργίες (IEC 1999). Για τους συνδέσμους, η εκκεντρότητα πυρήνα-δακτυλίου καθορίζει άμεσα την απώλεια σύνδεσης - Το IEC 61755-3 ταξινομεί τους δακτύλιους σε κατηγορίες με βάση την εκκεντρότητα της οπής:

Η εκκεντρικότητα χτυπά πιο δυνατά την ίνα μονής-λειτουργίας. Ο πυρήνας έχει διάμετρο μόνο 8–9 μm, επομένως μια μετατόπιση 1 μm καταναλώνει πάνω από το 10% του πλάτους του πυρήνα. Η ίδια μετατόπιση σε έναν πυρήνα πολλαπλών λειτουργιών 50 μm είναι περίπου 2%-ακόμη δεν είναι ιδανική, αλλά πολύ πιο επιεική στην πράξη.

Γιατί είναι κρίσιμη η προσαρμογή της εκκεντρικότητας

Απώλεια εισαγωγής:Η πλευρική κακή ευθυγράμμιση μεταξύ των ζευγαρωμένων πυρήνων είναι ο μόνος μεγαλύτερος παράγοντας που συμβάλλει στην απώλεια συνδετήρων. Η διόρθωση της εκκεντρικότητας το κρατά υπό έλεγχο.

Σταθερότητα σήματος:Η μη διορθωμένη εκκεντρότητα ινών προκαλεί διακυμάνσεις στη λαμβανόμενη ισχύ, η οποία αυξάνει τα bit-ποσοστά σφάλματος.

Μηχανική αξιοπιστία:Οι εκτός-κεντρικοί πυρήνες ασκούν ανομοιόμορφη πίεση στα σημεία σύνδεσης και στις διεπαφές συνδέσεων, επιταχύνοντας την κόπωση με την πάροδο του χρόνου.

Συμμόρφωση:Τα κέντρα δεδομένων, οι ραχοκοκαλιές των τηλεπικοινωνιών και οι βιομηχανικοί σύνδεσμοι έχουν όλες προδιαγραφές που προϋποθέτουν καλά-κεντρικές οπτικές ίνες.

Η προσαρμογή της εκκεντρικότητας έχει ακόμη μεγαλύτερη σημασία σε δίκτυα 400G/800G που χρησιμοποιούν συνδέσμους πολλαπλών{2} ινών MPO/MTP, όπου κάθε ίνα στη συστοιχία πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις κεντραρίσματος από μόνη της. Ένα κακό κανάλι μπορεί να σύρει ολόκληρο τον παράλληλο σύνδεσμο.

Συνήθεις αιτίες εκκεντρικότητας

Κατασκευαστικές ανοχές σε τράβηγμα ινών, καλωδίωση ή διάτρηση με δακτύλιο

Ακατάλληλη απογύμνωση, καθαρισμός ή σχίσιμο πριν από το μάτισμα

Ανομοιόμορφη πίεση κατά τη στίλβωση του συνδετήρα

Μηχανική καταπόνηση, κάμψη ή συμπίεση στο καλώδιο

Σφάλμα ευθυγράμμισης ματίσματος ή μετατόπιση βαθμονόμησης

Τούτου λεχθέντος, η υψηλή απώλεια δεν δείχνει πάντα εκκεντρικότητα. Πριν ακολουθήσετε αυτό το μονοπάτι, ελέγξτε την ακραία όψη για μόλυνση και βεβαιωθείτε ότι η γωνία σχισμής είναι εντός 1 μοίρας. Αυτά τα δύο ζητήματα είναι πιο κοινά και ευκολότερα επιλύονται. Εάν η απώλεια εξακολουθεί να είναι υψηλή μετά τον καθαρισμό και την εκ νέου{4}}σχίση, μετρήστε την εκκεντρότητα της ίνας απευθείας με ένα εύρος ινών ή συμβολόμετρο για να επιβεβαιώσετε εάν η μετατόπιση είναι το πραγματικό πρόβλημα.

Μέθοδοι προσαρμογής εκκεντρικότητας βήμα-βήμα προς{{1}

Στην πράξη, η προσαρμογή της εκκεντρότητας σημαίνει μείωση της πλευρικής μετατόπισης μεταξύ του πυρήνα της ίνας και του κέντρου της οπής του δακτυλίου κάτω από 0,25 μm. Αυτό γίνεται μέσω ενός συνδυασμού μηχανικών και οπτικών μεθόδων: τα συστήματα ενεργού ευθυγράμμισης πυρήνα (ACA) χρησιμοποιούν απεικόνιση κάμερας CCD για τον εντοπισμό της θέσης του πυρήνα σε πραγματικό χρόνο, στη συνέχεια καθοδηγούν τη διόρθωση μέσω περιστροφής του δακτυλίου, πτύχωση ακριβείας για τη φυσική μετατόπιση της ίνας εντός του δακτυλίου ή εφαρμογή του δείκτη-αντίστοιχης γέλης index-αντίστοιχης ζελατίνας αντιστοίχισης Frensnel και αποκοπής στη διεπαφή.

Παραγωγή-Κεντράρισμα γραμμής (για την κατασκευή καλωδίων)

Οι σύγχρονες γραμμές χρησιμοποιούν μετρητές διαμέτρου λέιζερ και συστήματα σάρωσης ακτίνων Χ-οπτικής σάρωσης για την παρακολούθηση της θέσης του πυρήνα σε πραγματικό χρόνο. Η διαδικασία είναι σε μεγάλο βαθμό αυτοματοποιημένη: οι αισθητήρες παρακολουθούν την συγκέντρωση του πυρήνα-του περιβλήματος, τροφοδοτούν δεδομένα πίσω στο σύστημα και η θέση του καλουπιού προσαρμόζεται στους άξονες X/Y μέσω ελέγχου κλειστού-βρόχου για να διατηρείται η εκκεντρότητα εντός ανοχής. Χειροκίνητη παρέμβαση σπάνια χρειάζεται εκτός και αν προκύψει ανατροπή της διαδικασίας.

Ευθυγράμμιση πυρήνα συναρμογής Fusion

Η ευθυγράμμιση πυρήνα δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα για το μάτισμα πεδίου. Χρησιμοποιήστε έναν πυρήνα-συναρμολόγησης ευθυγράμμισης (σύστημα PAS/CDS)-το μηχάνημα απεικονίζει και τους δύο πυρήνες ινών και τους ευθυγραμμίζει αυτόματα. Επαληθεύστε την εκτιμώμενη απώλεια σε πραγματικό χρόνο και{4}}ευθυγραμμίστε εκ νέου εάν υπερβαίνει τα 0,05 dB. Για κρίσιμες συνδέσεις, η ευθυγράμμιση ενεργού ισχύος μπορεί να ωθήσει την απώλεια ακόμη χαμηλότερα.

Ένα πράγμα που πρέπει να προσέξετε: μην βασίζεστε στη λειτουργία ευθυγράμμισης επένδυσης-για ίνα μονής-λειτουργίας. Εάν η ίδια η ίνα έχει εκκεντρότητα επένδυσης πυρήνα-, η ευθυγράμμιση των επενδύσεων δεν σημαίνει ότι οι πυρήνες είναι ευθυγραμμισμένοι και θα έχετε ανεξήγητη απώλεια που είναι δύσκολο να εντοπιστεί.

Συντονισμός & Κεντράρισμα φερρούλων σύνδεσης

Για υποδοχές SC, LC, FC:

Μετρήστε την εκκεντρότητα με ένα οπτικό πεδίο ή συμβολόμετρο

Χρησιμοποιήστε τον συντονισμό του βύσματος (περιστρέφοντας το φερούλι) για να αντισταθμίσετε τη μετατόπιση

Για συνδέσμους υψηλής-ακρίβειας: χρησιμοποιήστε ενεργό κεντράρισμα κατά τη συναρμολόγηση

Γυαλίστε ομοιόμορφα. Το ανομοιόμορφο ή υπερβολικό γυάλισμα εισάγει την κλίση του άκρου-του προσώπου, η οποία προσθέτει γεωμετρική απώλεια πάνω από οποιαδήποτε εκκεντρικότητα υπάρχει ήδη. Εάν οι αριθμοί των απωλειών σας χειροτερεύουν μετά το γυάλισμα, η κλίση είναι η πιθανή αιτία.

Βέλτιστες πρακτικές προσαρμογής πεδίου

Καθαρίστε τις ίνες με 99% ισοπροπυλική αλκοόλη και μαντηλάκια χωρίς χνούδι-

Χρησιμοποιήστε ένα-σκόπιο υψηλής ποιότητας για κάθετες ακραίες όψεις

Αποφύγετε το σφιχτό λύγισμα ή το στρίψιμο κατά την εγκατάσταση

Βαθμονόμηση ματιστών και ελεγκτών βάσει χρονοδιαγράμματος-Η μετατόπιση βαθμονόμησης εισάγει συστηματικό σφάλμα που μιμείται την εκκεντρικότητα αλλά απαιτεί διαφορετική επιδιόρθωση

Απώλεια εγγράφων πριν και μετά από κάθε προσαρμογή εκκεντρικότητας για τη δημιουργία μιας αξιόπιστης γραμμής βάσης

Εργαλεία για τον έλεγχο της εκκεντρότητας

Ευθυγράμμιση πυρήνα σύντηξης-

Μικροσκόπιο επιθεώρησης ινών

Μικρόμετρο λέιζερ / ελεγκτής ομοκεντρικότητας

Μόσχας ακριβείας

Κιτ γυαλίσματος συνδετήρα

OTDR και οπτικός μετρητής ισχύος

Η εκκεντρικότητα δεν τυγχάνει της ίδιας προσοχής με τη μόλυνση ή την απώλεια κάμψης, αλλά υποβαθμίζει αθόρυβα την ποιότητα του συνδέσμου με τρόπους που είναι δύσκολο να διαγνωστούν εκ των υστέρων. Η επιδιόρθωση είναι απλή: κεντράρετε καλά κατά την κατασκευή, επαληθεύστε κατά τη συναρμολόγηση, συντονίστε κατά τον τερματισμό και μετρήστε σε κάθε βήμα.

Καθώς οι ρυθμοί δεδομένων αυξάνονται στην περιοχή των 400G/800G και η πυκνότητα της σύνδεσης συνεχίζει να αυξάνεται, υπάρχουν λιγότερα περιθώρια απορρόφησης της απώλειας που προκαλεί το κακό κεντράρισμα. Η λήψη της ρύθμισης εκκεντρότητας ινών από μπροστά εξοικονομεί πολλά προβλήματα αντιμετώπισης αργότερα.