نصائح مخفف الألياف البصرية

 

مخففات الألياف الضوئيةتحتل مكانة خاصة فيالشبكات البصرية-مكون سلبي وظيفته بأكملها هي جعل الإشارة أسوأ. عن قصد. تعمل هذه الأجهزة الصغيرة والمتواضعة على تقليل مستويات الطاقة الضوئية عن طريق امتصاص الفوتونات أو عكسها أو نشرها من خلال آليات هندسية، مما يمنع تشبع جهاز الاستقبال الذي يحدث عندما تطغى مصادر الليزر عالية الطاقة-على دوائر الكاشف الضوئي. الفيزياء واضحة ومباشرة: الكثير من الضوء الذي يضرب الصمام الثنائي الضوئي الانهياري يدفع الجهاز إلى منطقة استجابة غير خطية، مما يؤدي إلى تشويه شكل موجة الإشارة وزيادة معدل خطأ البت لديك. تقع المخففات بين المصدر والوجهة، وتمتص الفائض. في -روابط النقل الطويلة- ذات الوضع الفردي والتي تعمل بأشعة ليزر DFB بطول 1550 نانومتر مع تضخيم EDFA-حيث يمكن لميزانيات الطاقة الضوئية أن تتأرجح بمقدار 20 أو 30 ديسيبل اعتمادًا على هندسة الامتداد-يصبح المخفف أقل راحة من الضرورة.

لكن هذا لا يعني أنها سهلة الاستخدام بشكل صحيح.

الشيء ديسيبل

إليك الرقم الذي يزعج الأشخاص: لا يقطع المخفف الذي يبلغ 10 ديسيبل إشارتك بنسبة 10٪. ويقطعها بنسبة 90٪. كل 10 ديسيبل هو عامل عشرة في القدرة. انخفاض بمقدار 3 ديسيبل يخفض قوتك إلى النصف . 20 ديسيبل؟ لقد وصلت إلى 1% مما بدأت به.

لقد طرحت هذا الأمر لأنني شاهدت الفنيين يستخدمون مخففًا بقوة 15 ديسيبل عندما كانوا بحاجة إلى 5 ديسيبل، ثم أمضيت ساعة أتساءل عن سبب تعطل الرابط. ديسيبل لوغاريتمي. المقياس ليس بديهيًا إذا كنت معتادًا على التفكير بالنسب المئوية. احتفظ بمخطط التحويل في متناول يديك-أو احفظ القيم الأساسية. 3 ديسيبل يساوي نصف. 10 ديسيبل يساوي واحدًا-عُشر. كل شيء آخر هو الرياضيات.

الثابت مقابل المتغير: اختر السم الذي يناسبك

 

تأتي المخففات الثابتة بقيم محددة مسبقًا-1 ديسيبل، 3 ديسيبل، 5 ديسيبل، 10 ديسيبل، 15 ديسيبل، 20 ديسيبل هي الزيادات الشائعة. يمكنك شراء ما تحتاجه. قم بتوصيله. إنها رخيصة الثمن، وعادة ما تكون أقل من 20 دولارًا للحصول على جودة جيدة، ولا تفشل إلا عندما تكسرها جسديًا أو تلوث الوجه النهائي بشكل لا يمكن شفاؤه. بالنسبة لعمليات التثبيت الدائمة حيث قمت بحساب ميزانية الارتباط الخاصة بك وتعرف بالضبط مقدار التوهين الذي يتطلبه منفذ جهاز الاستقبال، فإن الحل الثابت هو الحل.

تتيح لك المخففات المتغيرة طلب التوهين عبر نطاق-عادةً 1-30 ديسيبل أو ما يقرب من ذلك-باستخدام عجلة التحكم، أو برغي ميكرومتر، أو التحكم الإلكتروني في بعض الأحيان. معدات المختبر. سيناريوهات الاختبار تشغيل الشبكة حيث تقوم باختبار الضغط على الرابط عن طريق تقليل الإشارة تدريجيًا حتى تفشل. أنها تكلف أكثر. كما أنها أكثر تعقيدًا من الناحية الميكانيكية، مما يعني المزيد من نقاط الفشل المحتملة.

لا تستخدم المخفف المتغير كمكون تثبيت دائم إلا إذا كان لديك سبب محدد. لقد رأيتهم ينجرفون مع مرور الوقت، وخاصة الأرخص منها. تقلبات درجات الحرارة، والاهتزاز، والارتخاء التدريجي لآليات الضبط-يصبح التوهين الذي تم ضبطه بعناية بمقدار 7 ديسيبل 8.5 ديسيبل بعد ثمانية عشر شهرًا، وفجأة تقوم باستكشاف أخطاء متقطعة وإصلاحها لا يستطيع أحد تفسيرها.

أنواع الموصلات: مطابقة أو يموت

تأتي المخففات في جميع أنواع الموصلات التي واجهتها في الألياف: LC، وSC، وFC، وST، وبشكل متزايد MTP/MPO للتطبيقات عالية الكثافة. إن نوع الموصل لا يهم كثيرًا من الحصول عليه بشكل صحيح. من الواضح أن مخفف SC لن يتزاوج مع لوحة التصحيح LC الخاصة بك. لكن الأمر الأكثر دقة: أن مخفف LC/UPC الذي يتم توصيله بمنفذ LC/APC يخلق فجوة هوائية، ويؤدي إلى خسارة هائلة في الإدخال، ومن المحتمل أن يؤدي إلى تدمير كلا الوجهين-.

الترميز اللوني موجود لسبب ما. اللون الأزرق أو البيج يعني UPC (الاتصال الجسدي الفائق). اللون الأخضر يعني APC (الاتصال الجسدي المائل). لا تخلطهم أبدًا.

 

هذا ليس جنون العظمة. يحتوي موصل APC على زاوية 8-درجة مصقولة في وجه نهاية الطويق-. تعمل هذه الزاوية على توجيه الضوء المنعكس-إلى الكسوة بدلاً من توجيهه مباشرة نحو مصدر الليزر. عند انحشار موصل UPC مسطح مقابل منفذ APC بزاوية، لا تتم محاذاة نوى الألياف. ينتشر الضوء في كل مكان. خسارة العودة تصبح كارثية. وإذا قمت بإجبارهم على التزاوج بشكل متكرر، فإنك ستقتلع الزجاج جسديًا.

أين تضع المخفف

يجب أن تكون مخففات الفجوة-الخسارة-من النوع الذي يخلق مساحة هوائية صغيرة بين أطراف الألياف-قريبة من جهاز الإرسال. الموقف مهم. إذا قمت بتثبيت جهاز فقدان الفجوة- أسفل الرابط، فقد سمحت بالفعل لشعاع الطاقة الكامل- بالانتشار عبر كيلومترات من الألياف حيث قد يؤدي إلى إثارة تأثيرات غير خطية غير مرغوب فيها أو تراكم الانعكاسات التي تزعزع استقرار الليزر المصدر.

تعتبر المخففات الامتصاصية (الألياف المخدرة، والأنواع المزروعة بالأيونات-) أكثر تسامحًا فيما يتعلق بوضعها، ولكن الحكمة التقليدية لا تزال تفضل التثبيت بجانب -جهاز الإرسال عندما يكون ذلك ممكنًا.

إليك السبب العملي الذي لا يتحدث عنه أحد: لمس لوحات التصحيح. كثيراً. التكنولوجيا مبادلة الكابلات. يضيفون اتصالات، ويزيلونها، وينظفون الأشياء، ويكسرون الأشياء. إذا كان المخفف الخاص بك موجودًا على لوحة التوصيل على جانب جهاز الاستقبال وقام شخص ما بسحب الكابل الخطأ، فإن جهاز الإرسال والاستقبال الذي تبلغ قيمته 300 دولار يرى فجأة انفجارًا كاملاً. من الأفضل التخفيف قبل أن تغادر الإشارة حاوية الإرسال.

مشكلة خسارة العودة

بعض المخففات-خاصة فقدان الفجوة الرخيصة-والأنواع العاكسة-لها سر قذر: الانعكاس الخلفي العالي. قد توفر التوهين الذي طلبته بالضبط، لكنها تعكس جزءًا قابلاً للقياس من الضوء الساقط مباشرة على جهاز الإرسال. بالنسبة لتطبيقات معينة، وخاصة CATV التناظري أو أي نظام يستخدم أشعة ليزر DFB ذات عرض خطي ضيق-، يعد هذا بمثابة الموت. يعود الضوء المنعكس إلى تجويف الليزر-ويؤدي إلى زعزعة استقرار المخرجات وإحداث زيادات في الضوضاء.

Look at the datasheet. Return loss (or optical return loss, ORL) should be specified. For most digital telecom applications, you want >45 dB ORL minimum. For sensitive analog systems, push that to >55 ديسيبل. بشكل عام، يكون أداء المخففات الامتصاصية أفضل هنا من تصميمات فقدان الفجوة-.

إذا لم تحدد ورقة البيانات خسارة الإرجاع، فافترض الأسوأ.

تنظيف. نعم مرة أخرى.

أنت تعلم بالفعل أنك تحتاج إلى تنظيف وجوه أطراف الألياف-. المخففات ليست استثناء. في الواقع، إنها أسوأ-لأن المخففات غالبًا ما تعيش-بشكل شبه دائم في لوحات التوصيل أو محولات الفواصل، مما يؤدي إلى تراكم الغبار لعدة أشهر بين عمليات الفحص بينما يفترض الجميع أنها "خاملة ومختومة وخالية من الصيانة{{5}".

إنهم ليسوا كذلك.

يحجب جسيم بحجم 1- ميكرون في قلب وضع واحد-حوالي 1% من الضوء. يمكن لجسيم 9- ميكرون - لا يزال غير مرئي بدون تكبير - أن يسد القلب بأكمله. وهنا النقطة المهمة: التلوث لا يسبب فقدان الإدخال فقط. يمكن أن يؤدي الحطام المحصور بين الموصلات المتزاوجة إلى خدش الزجاج، مما يؤدي إلى تلف دائم. لقد رأيت تقنيين يلقون اللوم على "المخففات الفاشلة" عندما كانت المشكلة الفعلية هي مسحة زيت بصمة الإصبع من التثبيت الأخير.

افحص كل وجه نهائي-بمنظار 200x قبل التزاوج. قم بالتنظيف باستخدام مناديل الألياف المناسبة والمذيب المعتمد -بقايا أوراق IPA، لذا فإن السوائل المتخصصة تستحق التكلفة. قم بالفحص مرة أخرى بعد التنظيف. عقلية "النظيفة مرة واحدة" لا تعمل هنا.

عندما لا تحتاج إلى واحدة

نادراً ما تتطلب الأنظمة متعددة الأوضاع مخففات. إن VCSELs وLEDs التي تقود الألياف متعددة الأوضاع لا تنتج ببساطة طاقة كافية لتشبع أجهزة الاستقبال الحديثة. إذا كان شخص ما يحدد مخففات لشبكة الحرم الجامعي OM3/OM4 الخاصة بك، فاطرح الأسئلة.

روابط الوضع الفردي-القصيرة-التي يقل طولها عن بضع مئات من الأمتار مع أجهزة الإرسال والاستقبال القياسية-لا تحتاج إليها غالبًا أيضًا. عادةً ما تنجح حسابات ميزانية الخسارة. إنها مسافات النقل الطويلة-، والروابط المضخمة، والسيناريوهات التي يلتقي فيها جهاز إرسال بقدرة 10 ديسيبل ميلي واط مع جهاز استقبال مع حد تحميل زائد يبلغ -3 ديسيبل ميلي واط، والتي تتطلب إدارة نشطة للطاقة.

احسب أولا. تخفيف الثانية.

خدعة قلم الرصاص (لا تفعل)

هناك حيلة ميدانية قديمة تظهر عندما يحتاج شخص ما إلى التخفيف وليس لديه مخفف: قم بلف الألياف حول قلم رصاص عدة مرات للحث على فقدان الانحناء.

هل يعمل؟ من الناحية الفنية، نعم. يؤدي ثني الألياف بعد الحد الأدنى لنصف قطرها إلى تدفق الضوء إلى الكسوة.

هل يجب أن تفعل ذلك؟ بالتأكيد لا.

الألياف المجهدة تضعف مع مرور الوقت. تنتشر الكسور- الدقيقة. يصبح هذا "الإصلاح المؤقت" بمثابة نقطة فشل بعد ستة أشهر عندما تنتهي دورة درجة الحرارة البيئية مما بدأته. كما أن توهين الانحناء متغير بشكل كبير-يعتمد على الطول الموجي ونوع الألياف ونصف قطر الانحناء وعدد اللفائف ومرحلة القمر. لا يمكنك معايرته. لا يمكنك توثيقه. وعندما يصادف الفني التالي أليافًا ملفوفة بالقلم الرصاص-، فسوف يلعنون اسمك.

شراء المخفف الصحيح. إنها تكلف أقل من ساعات استكشاف الأخطاء وإصلاحها التي ستقضيها بخلاف ذلك.

اختبار المخفف الخاص بك

قبل تثبيت أي مخفف، تحقق من قيمة التوهين الفعلية باستخدام مقياس الطاقة الضوئية. ستحتاج إلى مصدر ضوء عند الطول الموجي للتشغيل-1310 نانومتر، 1550 نانومتر، أيًا كان ما يتوافق مع نظامك - ومرجعًا تمت معايرته.

قم بتوصيل المصدر بالعداد مباشرة. لاحظ قراءة الطاقة (P1). أدخل المخفف. لاحظ القراءة الجديدة (P2). التوهين=P1 - P2 بالديسيبل.

إن المخفف الذي يبلغ 5 دولارات والمسمى "10 ديسيبل" قد يوفر في الواقع 8.7 ديسيبل. أو 11.2 ديسيبل. تختلف تفاوتات التصنيع. بالنسبة لمعظم التطبيقات، لا يهم ±1 ديسيبل. لاختبار الدقة، فإنه يهم كثيرا.

تحتاج المخففات المتغيرة إلى التحقق الدوري. الانجرافات المعايرة. ما يقوله القرص وما يراه الضوء يتباين بمرور الوقت ودورات الاستخدام.

ملاحظة على الطول الموجي

المخففات هي الطول الموجي-المحدد لسبب ما. خصائص الامتصاص للألياف المطعمة، وسلوك الحيود عند فجوات الهواء، و-استجابات طلاء الأغشية الرقيقة-، كلها تختلف باختلاف الطول الموجي. قد يعمل المخفف المقدر للتشغيل عند 1550 نانومتر بشكل مختلف تمامًا عند 1310 نانومتر.

معظم المخففات الحديثة عبارة عن "نافذة- مزدوجة" متوافقة مع الأطوال الموجية الشائعة للاتصالات 1310/1550 نانومتر. لكن لا تفترض. وإذا كنت تعمل بأطوال موجية متخصصة -850 نانومتر متعددة الأوضاع، و1625 نانومتر لاختبار OTDR، وقنوات DWDM ذات النطاق C- - تحقق من التوافق بشكل صريح.

التراص المخففات

هل تحتاج إلى 17 ديسيبل ولكن لديك مخففات 10 ديسيبل و5 ديسيبل فقط؟ كومة لهم. يعد التوهين بالديسيبل أمرًا إضافيًا: 10 + 5=15 ديسيبل، بالإضافة إلى أنك ستحصل على ديسيبل إضافي أو اثنين من الاتصال المزاوج الإضافي.

هذا يعمل بشكل جيد. تذكر فقط أن كل سطح تزاوج إضافي يؤدي إلى فقدان الموصل (~0.3-0.5 ديسيبل لكل منهما)، ونقاط انعكاس إضافية، وزوج آخر من الوجوه -للحفاظ على نظافته. بالنسبة لإعدادات الاختبار لمرة واحدة، يعد التراص أمرًا معقولًا. بالنسبة للتركيبات الدائمة، اطلب القيمة الصحيحة.

أيضًا: لا تكدس أكثر من ثلاثة مخففات. في مرحلة ما، تقوم فقط ببناء سلسلة فقدان الموصل بسلوك غير متوقع.

مخفف الاسترجاع

تُعد مخففات الاسترجاع نوعًا خاصًا-تعكس الإشارة على نفسها بينما تعمل على تخفيفها في نفس الوقت. يستخدمها المهندسون لاختبار أزواج جهاز الإرسال/المستقبل بدون جهاز ثانٍ، وللنسخ-في اختبار بطاقات الخطوط الضوئية، ولسيناريوهات معملية متنوعة حيث تحتاج إلى تحميل على منفذ ألياف.

وهي ليست مخصصة لاستخدام الشبكة. إن الانعكاس مقصود، لكنه لا يزال انعكاسًا. إن وضع مخفف الاسترجاع في الدائرة الحية يضمن تدهور الإشارة وربما ارتباك المعدات.

أذكر هذا لأن عامل الشكل يبدو مطابقًا للمخففات المضمنة القياسية. قم بتسمية المخزون الخاص بك.

الفكر النهائي

المخففات عبارة عن مكونات بسيطة تقوم بعمل بسيط: تقليل الإشارة المتحكم فيها. لكن "البساطة" في الألياف الضوئية تخفي دائمًا التعقيد. توافق الموصل، ونوع الصقل، والموضع، والنظافة، ومواصفات فقدان الإرجاع، ومطابقة الطول الموجي-أخطأ في أي من هذه العناصر ويصبح المكون السلبي البسيط لديك مصدرًا لساعات من استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

احتفظ بعدد قليل من المخففات الاحتياطية في القيم المشتركة في متناول اليد. قم بتوثيق ما قمت بتثبيته وأين. اختبر قبل أن تثق. تنظيف بقلق شديد.

الإشارة تعتمد عليه.