شرح جوهر كابلات الألياف الضوئية: الهيكل والأنواع والحجم والاختيار

النواة هي مركز توجيه الضوء لكابل الألياف الضوئية. في ألياف الاتصالات العادية، تكون عبارة عن نواة زجاجية مقاس 9 ميكرومتر في كبل أحادي الوضع، أو نواة بحجم 50 ميكرومتر أو 62.5 ميكرومتر في كبل متعدد الأوضاع، ومحاطة بغطاء يبلغ سمكه 125 ميكرومتر. يحدد القطر الأساسي وملف معامل الانكسار عدد أوضاع الألياف، والتوهين، وحساسية الانحناء، وفقدان الوصلات، وأجهزة الإرسال والاستقبال التي ستعمل عند كل طرف. من السهل تفويت عدم التطابق الأساسي في عرض الأسعار، ويكون اكتشافه مكلفًا بعد التثبيت؛ يغطي هذا الدليل الفحوصات العملية.

ماذا يفعل النواة وكيف ينتقل الضوء؟

يحمل القلب الضوء عن طريق الانعكاس الداخلي الكلي، وليس عن طريق أنبوب مجوف. وهي عادة ما تكون عبارة عن سيليكا عالية النقاء، ومطعمة لرفع معامل انكسارها قليلاً فوق الكسوة. ينعكس الضوء المنطلق داخل زاوية القبول عند حدود الكسوة الأساسية ويبقى في القلب. تحدد الفتحة العددية للقلب وقطره عدد المسارات أو الأوضاع التي تدعمها الألياف. تحتوي الألياف أحادية الوضع على نواة 8-10 ميكرومتر وقطر مجال الوضع يقترب من 9.2 ميكرومتر عند 1310 نانومتر؛ تستخدم الألياف متعددة الأوضاع نواة أوسع بحيث تنتقل عدة أوضاع في وقت واحد. إن الكسوة التي يبلغ طولها 125 ميكرومتر، وليس القلب، هي مرجع المحاذاة الميكانيكية للموصلات والوصلات. أبعاد الطلاء والمخزن المؤقت - غالبًا 250 ميكرومتر و900 ميكرومتر - مهمة عند تحديد أدوات التعرية والموصلات وصواني الإغلاق. للحصول على عرض أوسع لطبقات الكابلات، راجع هذا الدليل حول بناء كابلات الألياف الضوئية .

الوضع الفردي مقابل الوضع المتعدد الأساسي: مقارنة عملية

يعد الوضع الأساسي أحادي الوضع هو الوضع الافتراضي عندما تكون المسافة وميزانية الخسارة أمرًا مهمًا؛ يعد الوضع المتعدد هو الاختيار العملي للروابط القصيرة ذات العدد الكبير. يلخص الجدول الأحجام المعتادة والمكان المناسب لكل منها.

تشير الأنظمة أحادية الوضع عادةً إلى ITU-T G.652.D للوصول القياسي منخفض الخسارة ووصلات المترو، أو G.657.A1/A2 حيث يُتوقع حدوث انحناءات أكثر إحكامًا. تستخدم الأنظمة متعددة الأوضاع نوى بحجم 50 ميكرومتر في درجات OM3 وOM4 وOM5؛ تبقى نوى بحجم 62.5 ميكرومتر في مصانع OM1/OM2 القديمة. الحجم الأساسي وحده لا يضمن الأداء: عرض النطاق الترددي المشروط، وبنية الغلاف، وجودة الموصل مهمة أيضًا. إن الوصلة التي يتراوح طولها من 50 ميكرومتر إلى 62.5 ميكرومتر ليست وصلة محايدة؛ يؤدي عدم التطابق الأساسي إلى فقدان وانعكاس، لذا احتفظ بنوعي الألياف على روابط منفصلة أو استخدم مكيف الوضع المصمم لهذا الغرض حيث يسمح التصميم بذلك.

الحجم الأساسي والتسامح وملاءمة الموصل

الحجم الأساسي الاسمي هو هدف المواصفات، وليس ضمان التصنيع حتى العلامة العشرية الثالثة. تسمح المعايير بالتفاوتات في قطر اللب، وعدم دائرية اللب، وتركيز اللب/الكسوة. تؤثر هذه التفاوتات على فقدان الوصلة ومحاذاة الموصل، خاصة في الموصلات المنتهية في الحقل. بالنسبة لألياف الكسوة التي يبلغ طولها 125 ميكرومترًا، تقوم حلقة الموصل بمحاذاة الكسوة؛ يجب أن يجلس القلب بالقرب من المركز. يمكن أن يؤدي خطأ التركيز العالي إلى زيادة الخسارة حتى عندما تكون طباعة الكابل 9/125 ميكرومتر. الممارسة الميدانية مهمة أيضًا: قم بالتجريد دون خدش الكسوة، واقطعها ضمن الحد الأقصى للزاوية التي حددها صانع الموصل، واستخدم التمهيد الصحيح الذي يبلغ طوله 250 ميكرومتر أو 900 ميكرومتر. تعمل التجميعات التي تم إنهاؤها في المصنع على إزالة متغيرات تلميع المجال والإيبوكسي من الرابط.

LC UPC إلى LC UPC سلك تصحيح الألياف مزدوج الوضع سلك تصحيح LC/UPC مزدوج الوضع لنقل إشارات الألياف؛ قم بمراجعة تفاصيل الموصل وميزانية الخسارة قبل مقارنة خيارات الارتباط أحادي الوضع. عرض المنتج →

كيف يغير الاختيار الأساسي الخسارة والمسافة والتكلفة

يغير الاختيار الأساسي ميزانية الخسارة أكثر مما يتوقعه العديد من المشترين. تتميز الألياف أحادية الوضع بتوهين أقل عبر المسافة؛ يمكن للألياف متعددة الأوضاع استخدام بصريات منخفضة التكلفة وقصيرة المدى. يمكن وضع ميزانية وصلة أحادية النمط نموذجية بالقرب من 0.35 ديسيبل/كم عند 1310 نانومتر و0.20 ديسيبل/كم عند 1550 نانومتر، في حين أن خسارة OM3/OM4 متعددة الأوضاع عند 850 نانومتر تكون عادةً حوالي 3.5 ديسيبل/كم. هذه الأرقام هي نقاط البداية، وليست ضمانًا للتصميم؛ تضيف التوصيلات والموصلات والانحناءات خسارة. المسافة تتفاعل أيضًا مع السرعة. غالبًا ما يتم استخدام ألياف OM4 مقاس 50 ميكرومتر لوصلات 100G إلى حوالي 150 مترًا، بينما يمكن للوضع الفردي أن يحمل نفس المعدل للكيلومترات. إذا مزج عرض الأسعار بين 62.5 ميكرومتر و50 ميكرومتر من أسلاك التصحيح، فإن عدم التطابق الأساسي يمكن أن يضيف خسارة في كل عملية انتقال. قم ببناء الميزانية من الحجم الأساسي الفعلي، وليس من لون الموصل.

الأنواع الأساسية التي تتجاوز الزجاج القياسي

ليست كل نواة عبارة عن قضيب سيليكا صلب. تعمل ألياف G.657 غير الحساسة للانحناء على تعديل ملف تعريف معامل الانكسار بحيث يظل الضوء موجهًا في أنصاف أقطار أكثر إحكامًا، مما يساعد في الخزانات المزدحمة والرافعات الداخلية. تقوم الألياف المجوفة بتوجيه الضوء في مركز مملوء بالهواء؛ يمكنه تقليل زمن الوصول والتأثيرات غير الخطية، ولكنه ليس بديلاً سهلاً لكل عملية توصيل وربط. تضيف الألياف التي تحافظ على الاستقطاب عناصر ضغط حول القلب للحفاظ على الاستقطاب، وتستخدم الألياف ذات الكسوة المنخفضة كسوة 80 ميكرومتر للملفات المدمجة. يتم اختيار هذه النوى المتخصصة لسبب ما؛ تأكد من توافق الموصل والوصلة ومعدات الاختبار قبل توحيدها.

قائمة مراجعة المشتريات لاختيار الكابلات الأساسية

حدد النواة والكسوة معًا، وليس فقط "الوضع الفردي" أو "المتعدد الأوضاع". أمر الشراء الذي ينص على "ألياف 9 ميكرومتر" فقط يستبعد الكسوة والطلاء وطبقة الانحناء وبناء الكابلات. استخدم الفحوصات التالية.

• الحالة الأساسية/الكسوة، على سبيل المثال 9/125 ميكرومتر أحادي الوضع أو 50/125 ميكرومتر متعدد الأوضاع.
• قم بتسمية معيار الألياف وفئة الانحناء: G.652.D أو G.657.A1/A2 أو OM3 أو OM4 أو OM5.
• أعط حدود التوهين وفقدان الانحناء عند أطوال موجات التشغيل.
• مطابقة الموصلات والوصلات مع نوع الألياف؛ لا تخلط 50 ميكرومتر و62.5 ميكرومتر في قناة واحدة.
• تحقق من بناء الكابل وحجب المياه ومواد الغلاف وتقييم الشد للمسار.
• تتطلب نتائج الاختبار: فقدان الإدراج، وخسارة العودة، وتتبع OTDR حيثما ينطبق ذلك.

بالنسبة للقنوات الخارجية أو الطرق الجوية، يجب أن يتطابق بناء الكابل مع القلب. يعد كابل الأنبوب السائب المجدول على طراز GYTS أحد الخيارات لمجاري الهواء والنباتات الخارجية، مع تثبيت عدد النواة ونوع الألياف بالترتيب.

كابل الألياف الضوئية الخارجي GYTS للقنوات والطرق الجوية كابل أنبوبي مفكك مجدول موضوع للنفقات العامة وخطوط الأنابيب خارج المصنع؛ تحقق من عدد الألياف وبناء القناة أو النشر الجوي. عرض المنتج →

الأسئلة الشائعة

هل القلب دائما زجاجي؟

عادة نعم لألياف الاتصالات؛ القلب مطلي بالسيليكا، بينما تستخدم الألياف الضوئية البلاستيكية قلبًا بلاستيكيًا للوصلات القصيرة جدًا. الألياف المجوفة هي حالة خاصة توجه الضوء بشكل رئيسي في الهواء. بالنسبة للكابل القياسي أحادي الوضع ومتعدد الأوضاع، افترض وجود قلب زجاجي واستخدم ورقة البيانات لتأكيد الدرجة.

هل يحمل النواة الأكبر المزيد من البيانات؟

لا. يدعم المركز الأكبر متعدد الأوضاع المزيد من الأوضاع، لكن السعة الإجمالية تعتمد على تقنية جهاز الإرسال والاستقبال وعرض النطاق الترددي المشروط والمسافة. يحمل النواة الصغيرة للوضع الواحد المزيد من البيانات عبر مسافات طويلة لأنه يتجنب التشتت المشروط.

هل يمكنني لصق 50 ميكرومتر إلى 62.5 ميكرومتر؟

ليس كممارسة عادية. يؤدي عدم التطابق الأساسي إلى حدوث خسارة وانعكاس، وقد تجتاز النتيجة اختبار استمرارية سريعًا ولكنها تفشل في ميزانية الخسارة. احتفظ بـ 50 ميكرومتر و62.5 ميكرومتر على روابط منفصلة ما لم يكن مكيف الوضع المصمم جزءًا من الخطة.

كيف يمكنني التأكد من الحجم الأساسي في الحقل؟

اقرأ طباعة الكابل وورقة البيانات، ثم تحقق من نوع الألياف في لوحة التصحيح. الحجم الأساسي غير مرئي بشكل موثوق في نهاية الموصل. استخدم OTDR ومقياس الطاقة للفقدان، وتحقق من توافق الموصل وجهاز الإرسال والاستقبال قبل سحب الكابل.

قلب كابل الألياف الضوئية صغير، لكنه يحدد القواعد البصرية للوصلة بأكملها. مطابقة الحجم الأساسي والمعياري وفئة الانحناء والموصل وجهاز الإرسال والاستقبال في مرحلة التصميم؛ ثم اختبر الخسارة المثبتة مقابل الميزانية. يمنع هذا النهج المفاجآت الأكثر شيوعًا المتعلقة بالنواة: عدم تطابق 62.5/50 ميكرومتر، أو مسار حساس للانحناء، أو موصل يقوم بمحاذاة الكسوة ولكن ليس المركز الحامل للضوء.