اهمیت افت در فیبر نوری سینگل مد

اهمیت افت در فیبر نوری سینگل مد، کانکتور ها و فیوژن ها در شبکه های فیبر نوری سینگل مد یا تک حالته بایستی درجه بالایی از هم ترازی را ایجاد کنند. در بسیاری از موارد، درصد ناهماهنگی مجاز در کانکتور ها و فیوژن های تک حالته بیشتر از همتای چند حالته آن می باشد. با این حال، به دلیل اندازه کوچک هسته فیبر، تلورانس های ابعادی واقعی برای کانکتور ها و فیوژن ها به همان اندازه به سختی قابل شناسایی باقی می مانند. به عنوان مثال، یک شکاف هوا 10 برابر قطر هسته فیبر نوری سینگل مد منجر به افت 0.4 دسی بل در فیبر های تک حالته می شود. اهمیت افت در فیبر نوری سینگل مد به شدت بالا است و بکارگیری تجهیزات پسیو و اکتیو با کیفیت مناسب را می طلبد.

اهمیت افت در فیبر نوری سینگل مد

عدم تطابق قطر حالتی field (اندازه نقطه “spot size”) بزرگترین علت افت ذاتی مرتبط با فیبر است. اکثر سازندگان انحرافات اندازه نقطه ای را به 10 درصد محدود می نمایند، که منجر به افزایش افت تا 0.1 دسی بل در 99 درصد مواردی می شود که فیبرهای یک سازنده به هم متصل هستند. از آنجایی که سازندگان مختلف مقادیر متفاوتی برای قطر حالت ها دارند، ممکن است هنگام فیوژن ویا اتصال کانکتورهای سازنده های مختلف، افت بیشتری را انتظار داشته باشیم، به همین علت همواره توصیه می شود که از تجهیزات یک سازنده به شکل End to End در شبکه استفاده نمایید.

افت انعکاسی بازگشتی

پیش تر توضیح داده شد که وقتی دو فیبر توسط یک شکاف هوا از هم جدا می شوند، انرژی نوری به سمت منبع نور منعکس می شود. این انرژی را بازتاب برگشتی یا افت برگشتی می نامند. افت به این واقعیت اشاره دارد که انرژی مورد اشاره در اتصال فیبر به فیبر دارای افت است و بخشی از بازتاب های نور که منعکس می شود و توسط فیبر به جهت عقب منتشر می شود افت بازگشتی می باشد. شکل  1 ایده بازتاب بازگشتی را نشان می دهد.

شکل 1 – بازتاب های برگشتی و کانکتور ها (تصویر با کسب اجازه ارائه شده از Tyco Electronics)

کانکتور های سینگل مد “تک حالته” با فرول های سطح پایانی صاف یا مسطح، افت برگشتی در حدود 11- دسی بل را ارائه می نمایند، یعنی انرژی منعکس شده حدود 11 دسی بل کمتر از انرژی فرودی است. چنانچه 500 میکرووات انرژی به انتهای فیبر برسد، حدود 40 میکرووات به سمت منبع منعکس می‌شود. این سطح انرژی جهت ایجاد اختلال در عملکرد دیود لیزر کافی است. در سیستم های تک حالته، به حداقل رساندن افت برگشتی بسیار مهم است تا عملکرد صحیح منبع مختل نشود.

با اطمینان از تماس منظم فیبر به فیبر و یا حذف هوا از اینترفیس فیبر نوری، افت برگشتی را می توان تا بیش از -30 دسی بل کاهش داد – 500 میکرووات اکنون فقط 0.5 میکرووات را به سمت منبع منعکس می نماید. یکی از راه‌های انجام این کار، مدور ساختن انتهای فیبر در حین پرداخت و پولیش فرول کانکتور است. اکنون می توان به تار فیبر نوری متصل اجازه داد تا منظم روبروی هم قرار گیرند و بیشترین تماس سطحی را داشته باشند، که بازتاب ناهماهنگی ضریب شکست هوا و تار فیبر را کاهش می دهد. تنها بازتاب های جزئی به دلیل تفاوت های کوچک در خواص فیبر رخ می دهد.

چرا از فرول های Flat یا دارای سطح پایانی صاف استفاده نکنید؟ دستیابی به اتصال با دو انتهای کاملاً مسطح و کاملاً عمود بر هم دشوار است. به احتمال زیاد، یک یا هر دو فیبر نوری زاویه کمی خواهند داشت، به اندازه ای که از تماس هسته های فیبر جلوگیری می نماید. با فرول مدور، فیبر های نوری همیشه در قسمت بالایی نزدیک به هسته فیبر حامل نور متصل می شوند.

روش دیگر جهت افزایش افت بازتاب برگشتی، زاویه دادن به انتهای فیبر است که جهت انعکاس نور در روکش کلد فعال است. زاویه ناچیز است، معمولاً 9 درجه.

نکته. افت برگشتی نور پارمتری منفی است و افزایش آن به معنای کوچکتر شدن آن در نمودار مختصات “مختصات دکارتی” می باشد.

چندین نوع از سطح های پایانی فرول ها جهت ایجاد سطوح مختلف افت بازگشتی ابداع و ارائه شده است:

PC: >30dB
SuperPC: >40dB
UltraPC: >50dB

نکته مهم این است که هندسه و پرداخت فرول انتهای فیبر جهت دستیابی به افت برگشتی بالا ضروری است.

اطلاعات بیشتر:

1. محاسبه افت فیبر نوری
2. افت سیگنال نوری

کابل های فیبر نوری

کابل های شبکه مسی

تجهیزات فیبر نوری