نظرية الخسارة وحل الألياف الضوئية في الإرسال

تعد خاصية فقدان الإرسال للألياف الضوئية أحد أهم العوامل التي تحدد مسافة الإرسال واستقرار الإرسال وموثوقية الشبكة الضوئية.تتنوع أسباب فقدان نقل الألياف الضوئية.في بناء وصيانة شبكة اتصالات الألياف الضوئية ، تجدر الإشارة إلى أسباب فقدان الإرسال في استخدام الألياف الضوئية وكيفية تقليل هذه الخسائر.تشمل خسارة الإرسال الناتجة عن استخدام الألياف الضوئية بشكل أساسي فقدان الاتصال (الخسارة المتأصلة وفقدان الاندماج وفقدان المفصل المتحرك للألياف الضوئية) وعدم فقدان الاتصال (فقدان الانحناء والخسارة الناتجة عن عوامل البناء الأخرى وبيئة التطبيق).
1. فقدان الاتصال وحلها

1.1 فقدان الاتصال
يشمل فقدان الاتصال بالألياف الضوئية بشكل أساسي: الخسارة المتأصلة الناتجة عن العوامل الداخلية للألياف الضوئية ، وفقدان الاندماج وفقدان المفصل المتحرك الناجم عن عوامل خارجية للألياف الضوئية.
(1) يأتي الخسارة الكامنة في الألياف الضوئية بشكل أساسي من عدم اتساق قطر مجال النمط للألياف الضوئية ؛قطر الألياف الأساسية عدم تطابق.المقطع العرضي لنواة الألياف ليس مستديرًا ؛تركيز لب الألياف والكسوة ضعيف عند أربع نقاط ؛أهم عامل هو عدم تناسق وضع قطر المجال.
(2) فقدان اللحام للعوامل غير الجوهرية ناتج بشكل رئيسي عن الخلع المحوري ؛ميل المحور (زاوية) ؛فصل الوجه النهائي (التخليص) ؛الوجه النهائي للألياف الضوئية غير مكتمل ؛فرق معامل الانكسارينتج الوجه النهائي غير النظيف للألياف الضوئية عن عوامل أخرى ، مثل مستوى تشغيل أفراد الربط ، وخطوات التشغيل ، ونظافة اللحام الكهربائي الكهروميكانيكي ، وإعداد معلمات اللحام ، ونظافة بيئة العمل وما إلى ذلك.
(3) يعود سبب فقدان المفصل المتحرك للعوامل غير الجوهرية بشكل أساسي إلى الجودة الرديئة ، وسوء الاتصال ، وعدم نظافة الموصل المتحرك وبعض العوامل نفسها مثل فقدان اللحام (مثل الخلع المحوري ، وإزالة الوجه النهائي ، وزاوية الطي ، فرق معامل الانكسار ، إلخ).
1.2 حل لفقدان الاتصال
(1) يجب اختيار ألياف بصرية عالية الجودة ذات خصائص متسقة في التصميم الهندسي والبناء والصيانة.يجب استخدام نفس الدفعة من الألياف العارية ذات العلامات التجارية الشهيرة عالية الجودة قدر الإمكان في سطر واحد ، وذلك لمطابقة خصائص الألياف الضوئية قدر الإمكان ، وذلك لتقليل تأثير قطر مجال الوضع على اندماج الألياف الضوئية خسارة.
(2) يجب أن يتم بناء الكابلات الضوئية بما يتفق بدقة مع اللوائح والمتطلبات
حاول تكوين اللوحة بأكملها (لوحة واحدة ≥ 500 م) لتقليل عدد الوصلات.أثناء التمديد ، يجب اتباع رقم بكرة الكابل وترتيب النهاية بدقة لتقليل الخسارة.
(3) اختيار خلفاء من ذوي الخبرة والمدربين تدريباً جيداً للتوصيل والاختبار
يؤثر مستوى أفراد التوصيل بشكل مباشر على حجم فقدان الاتصال.يجب أن يتصل موظفو التوصيل بما يتفق بدقة مع تدفق عملية اللحام بالألياف الضوئية ويتحكمون بشكل صارم في فقد المفصل.أثناء عملية اللحام ، يجب استخدام مقياس انعكاس المجال البصري (OTDR) للمراقبة في جميع الأوقات (خسارة التوصيل ≤ 0.08 ديسيبل / قطعة).إذا كان لا يفي بالمتطلبات ، يجب أن يتم لحامه مرة أخرى.عند استخدام مقياس انعكاس المجال الزمني البصري (OTDR) ، يجب قياس فقدان المفصل من اتجاهين ، ويجب الحصول على متوسط ​​النتيجتين لإزالة خطأ العامل البشري في قياس OTDR أحادي الاتجاه.
(4) التأكد من أن بيئة الاتصال تفي بالمتطلبات
يمنع منعا باتا العمل في الهواء الطلق في بيئة متربة ورطبة.يجب الحفاظ على أجزاء توصيل الكابلات الضوئية وأدواتها وموادها نظيفة ولا تبلل موصل الألياف الضوئية.يجب أن تكون الألياف الضوئية المراد قطعها نظيفة وخالية من الأوساخ.بعد القطع ، يجب عدم تعريض الألياف الضوئية للهواء لفترة طويلة ، خاصة في البيئة المتربة والرطبة.عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة للغاية ، يجب اتخاذ تدابير التسخين اللازمة.
(5) إعداد الوجه النهائي للألياف الضوئية المثالية
يعد إعداد الوجه النهائي للألياف الضوئية أهم عملية لاتصال الألياف الضوئية.يعد الكمال في الوجه النهائي للألياف الضوئية أحد الأسباب المهمة لتحديد فقد اتصال الألياف الضوئية.يجب أن يكون الوجه النهائي عالي الجودة مسطحًا وخاليًا من النتوءات والعيوب وعموديًا على المحور.يجب أن يكون ميل محور الوجه النهائي للألياف الضوئية أقل من 0.3 درجة ، مما يظهر مرآة ناعمة ومسطحة ، ويحافظ على نظافته لتجنب تلوث الغبار.يتم اختيار سكين القطع عالي الجودة واستخدامه بشكل صحيح لقطع الألياف الضوئية.يجب أن تكون عمليات التنظيف والقطع واللحام للألياف العارية مترابطة بشكل وثيق ، ويجب ألا يكون الفاصل الزمني طويلاً للغاية.عند تحريك الألياف الضوئية ، تعامل معها برفق لمنع تلف الوجه النهائي للألياف الضوئية بسبب الاصطدام بأشياء أخرى.
(6) الاستخدام الصحيح لآلة اللحام
يعد الاستخدام الصحيح لآلة اللحام ضمانًا مهمًا ورابطًا رئيسيًا لتقليل فقد اتصال الألياف الضوئية.
① يجب تشغيل آلة اللحام بشكل صحيح وفقًا لتعليمات وإجراءات التشغيل الخاصة بآلة اللحام.
② ضع الألياف الضوئية بشكل معقول.عند وضع الألياف الضوئية في أخدود V لآلة اللحام ، يجب أن يكون الإجراء خفيفًا.هذا لأنه بالنسبة للألياف أحادية النمط التي يبلغ قطرها الأساسي 10 نانومتر ، إذا كان فقد الانصهار أقل من 0.1 ديسيبل ، فإن الإزاحة الشعاعية لمحور الألياف أقل من 0.8 نانومتر.
اضبط معلمات اللحام بشكل صحيح ومعقول (تيار ما قبل التفريغ ، الوقت ، تيار التفريغ الرئيسي ، وقت التفريغ الرئيسي ، إلخ) وفقًا لنوع الألياف الضوئية.
يجب إزالة الغبار الموجود في آلة اللحام (خاصة الغبار الموجود في الوحدة ، وكل مرآة وأخدود V وحطام الألياف) في الوقت المناسب أثناء الاستخدام وبعده.
عمر خدمة اللحام الكهربائي الكهروميكانيكي بشكل عام حوالي 2000 مرة.بعد فترة خدمة طويلة ، سوف يتأكسد القطب ، مما ينتج عنه تيار تفريغ كبير وزيادة فقدان اللحام.في هذا الوقت ، يمكن إزالة القطب ، ومسحه برفق بقطن ماص طبي مغموس في الكحول ، ثم تثبيته على آلة اللحام ، وتفريغه للتنظيف مرة واحدة.إذا كان تيار التفريغ لا يزال كبيرًا جدًا بعد التنظيف المتعدد ، فيجب استبدال القطب مرة أخرى.
(7) يجب اختيار موصلات متحركة عالية الجودة ومؤهلة قدر الإمكان لضمان توافق مؤشرات أداء الموصلات مع اللوائح ذات الصلة.يجب التحكم في الخسارة الناتجة عن إدخال الموصلات المنقولة بأقل من 0.3 ديسيبل / قطعة (أو حتى أقل) ، ويجب ألا تزيد الخسارة الإضافية عن 0.2 ديسيبل / قطعة
(8) يجب أن تكون الوصلة المتحركة متصلة جيدًا ومترابطة بإحكام لمنع تسرب الضوء
(9) تأكد من نظافة الموصل المتحرك
أثناء البناء والصيانة ، انتبه لتنظيف القابس والمحول (شفة) وتأكد من نظافة غرفة الماكينة وبيئة المعدات ، وامنع القابس والمحول (شفة) من الأوساخ والغبار بشكل صارم وتقليل فقد التشتت.
2. عدم الخسارة المستمرة وحلها
2.1 خسارة غير مستمرة
يشمل فقدان الاتصال الناجم عن استخدام الألياف الضوئية بشكل أساسي خسارة الانحناء والخسارة الناتجة عن عوامل البناء الأخرى وبيئة التطبيق.
(1) فقدان الإشعاع الناجم عن الانحناء عندما تكون الألياف الضوئية منحنية بشكل كبير ويكون نصف قطر الانحناء مشابهًا لقطرها الأساسي ، ستتغير خصائص الإرسال الخاصة بها.يتم تحويل عدد كبير من أوضاع التوصيل إلى أنماط إشعاع ، والتي لا تستمر في الإرسال ، ولكنها تدخل الكسوة ويتم امتصاصها بواسطة الطلاء أو الكسوة ، مما يؤدي إلى فقد إضافي للألياف الضوئية.ينقسم فقدان الانحناء للألياف الضوئية إلى نوعين: فقدان الانحناء الكلي وفقدان الانحناء الجزئي.
خسارة الانحناء الكلي خسارة إضافية ناتجة عن الانحناء (الانحناء الكلي) للألياف الضوئية بنصف قطر انحناء أكبر بكثير من قطر الألياف الضوئية.الأسباب الرئيسية هي: توجيه الالتفاف والانحناء في التمديد ؛الانحناء الناجم عن حجز مختلف للألياف الضوئية والكابلات (حلقة الحجز ، والانحناء المتنوع والانحناء الطبيعي) ؛لف الألياف الضوئية في صندوق الوصلة ، ولف ألياف الذيل في غرفة الآلة والمعدات ، إلخ.
② فقدان الانحناء الجزئي لتوليد محور الألياف الضوئية. ؛يتكون الانحناء الجزئي من خلال واجهة غير ملساء بين اللب والكسوة ؛الانحناء الجزئي الناجم عن التوتر غير المتكافئ أثناء وضع الكابلات البصرية ؛الانحناء الدقيق الناتج عن الضغط الجانبي غير المتكافئ على الألياف الضوئية ؛عندما تواجه الألياف الضوئية تغيرًا في درجة الحرارة ، فإنها تشكل انحناءًا دقيقًا بسبب التمدد الحراري والتقلص البارد.
(2) الخسائر الناجمة عن عوامل البناء الأخرى وبيئة التطبيق
الخسارة الناجمة عن كابل بصري غير قياسي على الرف.الكبل البصري ذو الطبقة الفضفاضة الملتوية يكون عرضة لمثل هذه الخسارة لأنه ، أولاً ، يتم لف العديد من الأكمام السائبة في الرف العلوي للكابل البصري مع بعضها البعض ؛ثانيًا ، عندما يكون الأنبوب الفضفاض مرتبطًا بحربة قرص ممسك بالألياف في صندوق المفصل بربطة عنق ، يكون الأنبوب السائب مثنيًا بشكل حاد ؛ثالثًا ، عند وضع الكبل البصري على الرف ، يتم محاذاة عضو التسليح المعدني وغطاء الألياف الضوئية السائب لأعلى ولأسفل.هذه العوامل ستزيد من الخسارة.
الخسارة الناتجة عن الانكماش الحراري الضعيف والحماية من الذوبان الساخن.الأسباب الرئيسية هي: أحدها هو مشكلة جودة الأنبوب الواقي بالذوبان الساخن نفسه ، والذي يشوه وينتج الفقاعات بعد الذوبان الساخن ؛ثانيًا ، عندما يتم تسخين سخان آلة اللحام ، يتم ضبط معلمات التسخين بشكل غير صحيح ، مما يؤدي إلى تشوه أنبوب الحماية من الذوبان الساخن أو تكوين فقاعات ؛والثالث أن الأنبوب القابل للانكماش الحراري غير نظيف ، وهناك غبار أو حصى ، ونقطة الاتصال تالفة أثناء الانصهار الساخن ، مما يؤدي إلى زيادة الفقد.
الخسارة الناتجة عن البناء غير القياسي للكابل البصري المدفون مباشرة.الأسباب هي كما يلي: أولاً ، لا يتم دفن الكبل البصري بعمق كافٍ ويتلف بعد لفه بواسطة أشياء ثقيلة ؛والثاني هو التوجيه غير السليم للكابل البصري ، مما يجعل الكبل البصري عرضة لقوى خارجية تتجاوز نطاق الحمل المسموح به بسبب التغيرات في البيئة والتضاريس ؛ثالثًا ، الجزء السفلي من خندق الكابل البصري غير مستوٍ ، والكابل البصري مقوس ومعلق ، وهناك إجهاد متبقي بعد الردم ؛رابعًا ، تضررت الطبقة الواقية الخارجية للكابل البصري لأسباب أخرى ، مما أدى إلى تدفق المياه وفقدان الهيدروجين.
الخسارة الناتجة عن البناء غير القياسي للكابل البصري العلوي.الأسباب الرئيسية هي كما يلي: أولاً ، أثناء بناء مد الكبل البصري ، يقوم الكبل البصري بعمل دوائر صغيرة ، وثنيات ، وفتحات ، وأبازيم خلفية ، وهزات ، وتدفقات أثناء الجر ، وقوة الجر القصوى اللحظية كبيرة جدًا ؛والثاني هو الاستخدام غير السليم لخطاف الكبل البصري ، واتجاه التثبيت غير متناسق ، وهناك انحناءات ثعبان ، والتباعد ضئيل للغاية ، ويتم الضغط على الكبل البصري بسبب الترهل المفرط ؛ثالثًا ، الكبل البصري الملفوف على القطب غير ثابت بشكل ثابت ، والكابل البصري تالف بسبب القوة الخارجية طويلة المدى وقوة التأثير قصيرة المدى ؛رابعًا ، يتم ترتيب الكبل البصري بإحكام شديد ، ولا يؤخذ في الاعتبار الاستطالة الطبيعية للكابل البصري ؛خامسًا ، تلف الغلاف الخارجي للكابل الضوئي لأسباب أخرى ، مما أدى إلى تدفق المياه وفقدان الهيدروجين.
الخسارة الناتجة عن البناء غير القياسي لخطوط الأنابيب والكابلات الضوئية.الأسباب هي كما يلي: أولاً ، عندما يتم نشر الكبل البصري بطريقة الشبكة ، لا يتم التحكم في سرعة الجر بشكل جيد ، ويكون للكابل البصري مشبك خلفي واندفاع ؛ثانيًا ، عند إدخال الكبل البصري ، لا يوجد أنبوب بلاستيكي واقٍ ، والكابل البصري مخدوش ؛ثالثًا ، تلف الغلاف الخارجي للكابل الضوئي لأسباب أخرى ، مما أدى إلى تدفق المياه وفقدان الهيدروجين.
⑥ لا يعتبر ربط ولف الضفيرة ووصلات الألياف الضوئية في غرفة الماكينة والمعدات أمرًا قياسيًا ، ويحدث لف متقاطع ، مما يؤدي إلى خسارة.
⑦ جودة صندوق موصل الكبل البصري رديئة ، وتغليف وتثبيت صندوق الموصل غير معياري ، وصندوق الموصل تالف بسبب التأثيرات الخارجية ، مما أدى إلى فقدان الماء والهيدروجين.
⑧ الفقد الناجم عن تشوه الشد للكابل البصري أثناء الانتصاب ، والضغط المفرط لشد الكبل البصري في صندوق التوصيل ، والتثبيت المحكم للغاية لأنبوب الذوبان الساخن في علبة الألياف ، واللف غير القياسي للوصلة الضوئية الألياف في علبة الألياف.
2.2 الحل لعدم فقدان الاتصال
(1) أثناء المسح الهندسي والتصميم والبناء ، يجب اختيار أفضل وضع لوضع المسار والطريق.
(2) من المهم جدًا إنشاء واختيار فريق بناء عالي الجودة لضمان جودة البناء.قد يؤدي أي إهمال في البناء إلى زيادة فقدان الألياف الضوئية.
(3) أثناء التصميم والبناء والصيانة ، يجب اتخاذ تدابير "الوقاية الأربعة" العملية والفعالة (الحماية من الصواعق ، وحماية الكهرباء ، والحماية من التآكل ، والحماية من التلف الميكانيكي) لتعزيز الحماية.
(4) استخدم الحامل لتثبيت بكرة الكابل لوضع الكبل البصري.لا تضع الكبل البصري بالطريقة المشابهة لتلك الموجودة في البكرة بعد وضع بكرة الكابل لأسفل ، ولا تدع الكبل البصري يلتوي.أثناء مد الكابلات الضوئية ، سيتم تعزيز القيادة الموحدة والاتصال ، واعتماد طرق سحب علمية ومعقولة.يجب ألا تكون سرعة النشر سريعة جدًا ؛يجب ألا يكون طول النشر المستمر طويلاً جدًا.إذا لزم الأمر ، يجب استخدام الكلمة "8" المقلوبة للانتشار من المنتصف إلى كلا الطرفين.كن حذرًا واتخذ التدابير الوقائية اللازمة في الزوايا والأماكن الأخرى التي قد تتلف الكبل البصري.في حالة وضع الكابلات الضوئية في مناطق وسط المدينة والحالات الأخرى التي تتطلب تمديدًا مؤقتًا للكابلات الضوئية ، يجب استخدام قرص ذي 8 أشكال للحفاظ على الكابلات الضوئية من الالتواء.
(5) أثناء وضع الكابلات الضوئية ، يجب الانتباه إلى التوتر المقنن المسموح به والحد من نصف قطر الانحناء.أثناء وضع الكابلات الضوئية ، يُمنع منعًا باتًا عمل دوائر صغيرة وثني ولف الكابلات الضوئية لمنع حدوث ارتداد في الخلف والارتفاع المفاجئ.يجب ألا تزيد قوة الجر عن 80٪ من المسموح به للكابل البصري ، ويجب ألا تتجاوز قوة الجر القصوى اللحظية 100٪.يجب إضافة قوة الجر إلى تقوية الكبل البصري ، ويجب إيلاء اهتمام خاص لعدم الاهتزاز والتواء.عندما يدور الكبل البصري ، يجب ألا يقل نصف قطر الانحناء عن 15 ~ 20 مرة من القطر الخارجي للكابل البصري.
(6) لا تستخدم الأكمام السفلية القابلة للتقلص بالحرارة ، خاصة تلك التي تم ثنيها وتشوهها.ستولد مثل هذه الجلب ضغطًا داخليًا أثناء تقلص الحرارة ، والذي سيتم تطبيقه على الألياف الضوئية لزيادة الخسارة.عند حمل وتخزين الغلاف ، انتبه للتنظيف ومنع المواد الغريبة من دخول الغلاف.
(7) أثناء عملية التوصيل ، يجب تحديد طول التجريد وفقًا لحجم قرص الاستقبال ، ويجب أن يكون طول التجريد أطول قدر الإمكان ، بحيث يمكن لف الألياف الضوئية في الإغلاق بهدوء (المحجوزة طول القرص 60 ~ 100 سم).يجب الانتباه إلى تخزين الألياف الضوئية بعد الاندماج (لف الألياف وتثبيت الألياف الضوئية).أثناء لف الألياف ، كلما زاد نصف قطر الملف ، زاد راديان ، وأصغر فقدان الخط بأكمله.لذلك ، من الضروري الحفاظ على نصف قطر معين (R ≥ 40mm) لتجنب الخسارة غير الضرورية.مفتاح توصيل الكابلات الضوئية ذات النواة الكبيرة هو التخزين.أثناء عملية التوصيل ، يجب التحكم جيدًا في عمق قطع قاطع الكبل في الكبل البصري ، ويجب ألا يتم تسطيح الجلبة السائبة لفرض الألياف الضوئية.استخدم مواد الوصلات المؤهلة وقم بتغليف وتثبيت صندوق الوصلات بشكل صحيح وفقًا للمواصفات ومتطلبات التشغيل.
(8) يجب أن تكون غرفة الآلة نظيفة قدر الإمكان.يجب حماية ألياف الذيل بواسطة حزام متعرج ، أو يجب استخدام سلك لألياف الذيل بشكل منفصل لتجنب الالتفاف المتقاطع بين ألياف الذيل أو مع خطوط التوصيل الأخرى ، ويجب عدم وضع ألياف الذيل (حتى للاستخدام المؤقت) حيث يمكن أن تطأ القدم.عند إنهاء الكبل البصري ، انتبه لتجنب الزاوية اليمنى للموصل في التوجيه ، خاصةً لا تربط العبور بزاوية قائمة بشريط بلاستيكي ، وإلا فإن فقد الألياف الضوئية سيزداد بسبب الإجهاد طويل المدى.يجب أن يتبع العبور المنحنى عند الدوران ، ويجب ألا يقل نصف قطر الانحناء عن 40 مم.أثناء التمديد ، تأكد من خلو العبور من الضغط والضغط ، وذلك لتجنب إجهاد العبور على المدى الطويل.لا تقم بتجميع أسلاك التوصيل المصنوعة بإحكام شديد أثناء ODF.
(9) تعزيز الصيانة اليومية والصيانة الفنية لخطوط الكابلات الضوئية.
الألياف الضوئية هي التطور الحتمي لعصر المعلومات ، والتوصيل البيني للشبكات الضوئية هو غد الأرض الرقمية.من خلال إنشاء وتشغيل مختلف شبكات اتصالات الألياف الضوئية على جميع المستويات ، فإن مواجهة وحل خسارة الإرسال الناتجة عن استخدام الألياف الضوئية سيؤدي إلى تحسين وتحسين أداء الإرسال لشبكة اتصالات الألياف الضوئية في تصميم وبناء وصيانة الأجهزة البصرية. هندسة اتصالات الألياف.