Оптичко влакно је дизајнирано да води светлост кроз веома мало стаклено језгро са малим слабљењем. Међутим, када је влакно савијено или механички деформисано, део вођене оптичке снаге може да се повеже са предвиђене путање ширења. Резултат јегубитак савијања влакана, што може да смањи маргину везе и, у тешким случајевима, допринесе дуготрајном-механичком квару.
Савијање влакана се обично разматра у две категорије:макросавијањеимикросавијање. Макросавијање укључује видљиву кривину или петљу у влакну или каблу. Микросавијање се састоји од много мањих, често микроскопских, деформација дуж осе влакана узрокованих локализованим притиском или механичким стресом. Оба могу повећати слабљење, али су њихови узроци, изглед и методе контроле различити.
Макросавијање наспрам микросавијања: у чему је разлика?
| Фактор | Мацробендинг | Мицробендинг |
|---|---|---|
| Сцале | Релативно велика, видљива кривина или петља | Микроскопска или врло мала аксијална деформација |
| Типични узроци | Чврсто постављање, мале петље, оштри углови, прекомерно савијање у затварачима или панелима | Локализовани притисак, напрезање премаза, притисак у структури кабла, напон{0}}повезан са температуром, гњечењем или уградњом |
| Може ли се обично видети? | Често да | Обично не |
| Главни оптички ефекат | Зрачење вођене оптичке снаге када кривина постане сувише чврста | Спајање режима узроковано малим пертурбацијама, са неким спајањем оптичке снаге у модове зрачења или облоге |
| Типичан дијагностички траг | Локализовани догађај губитка може се појавити тамо где постоји уска кривина | Може се појавити као распоређени вишак губитка на дужем одсеку, а не као један очигледан физички завој |
| Примарна превенција | Поштујте наведени радијус савијања и правилно усмјерите кабл | Контролни притисак, конструкција кабла, понашање премаза, температурни напон и инсталационе силе |
Разлика је корисна за решавање проблема, али у стварним кабловским системима ова два механизма се могу преклапати. Лоша инсталација може створити и видљиво чврсто савијање и мање деформације{1}}индуковане притиском унутар кабла.
Шта је губитак макросавијања?
Макросавијање настаје када се оптички кабл или кабл{0}}оптичких влакана усмеравају око кривине која је сувише уска за свој дизајн. Савијање мења услове под којима вођени режими остају ограничени. Како савијање постаје чвршће, све већи део оптичког поља може да зрачи даље од језгра, стварајући додатно слабљење.
Уобичајени пример на терену је преклопни кабл који је наметнут око оштрог угла унутар сталка, рама за дистрибуцију, кућишта за спајање или зидне кутије. До сличних проблема може доћи када се вишак кабла складишти у петље које су мање од радијуса који препоручује произвођач кабла.
За практично поређење производа намењених строжим условима рутирања, погледајте Хенгтонгов прегледГ.657 карактеристике губитка{1}}савијања влакана.
Зашто се губици макросавијања повећавају на дужим таласним дужинама?
Једномодно{0}} влакно генерално постаје осетљивије на савијање на дужим таласним дужинама јер се оптички мод протеже даље у облогу. Због тога савијање утиче на већи део оптичког поља, чинећи ограничење слабијим када радијус савијања постане мали.
СтрујаПрепорука ИТУ-Т Г.657експлицитно примећује да се губици оптичког савијања повећавају са таласном дужином. Из тог разлога, перформансе макросавијања се обично одређују на 1550 нм и/или 1625 нм, где је осетљивост на савијање захтевнија од око 1310 нм.
Ова зависност од таласне дужине је важна током решавања проблема. Савијање које узрокује само малу промену на 1310 нм може произвести очигледнији губитак на 1550 нм или 1625 нм. ИТУ-Т Г.650.1 такође напомиње да се губитак на макро савијање снажно повећава са таласном дужином и описује мерење на дужим таласним дужинама које се користе за процену губитка савијања у једном{7}}модном моду{8}}.
За шири поглед на категорије једномодних влакана{0}}и њихове предвиђене примене, ХенгтонгПоређење Г.652Д са Г.657А1 и Г.657А2пружа користан контекст.
Минимални радијус савијања: зашто је то важно
Тхеминимални радијус савијањаје најмањи радијус на коме оптички{0}}кабл треба да буде савијен под одређеним условима. То није један универзални број за сваки оптички кабл. Тачна вредност зависи од конструкције кабла, типа влакна, пречника кабла, услова уградње, затезног оптерећења и квалификационих података произвођача.
Широко коришћено инжењерско правило је да се радијус савијања изрази као вишекратник спољашњег пречника кабла. Вредности око 10 пута већег од спољашњег пречника кабла су уобичајене за неке неоптерећене или радне услове, док инсталација под затезањем може захтевати већи радијус. Ово је само правило:предност треба да имају радијуси за инсталацију и рад савијања које је одредио произвођач.
На пример, кабл од 3 мм би имао радијус од 30 мм ако би се применило правило 10× спољашњег-пречника. Тај прорачун не треба третирати као универзални захтев за сваки преклопни кабл од 3 мм. За одређени кабл може бити потребна другачија вредност у зависности од његове структуре и употребе.
Зашто се радијус савијања може повећати под напетошћу
Кабл под вучним напоном већ носи механички стрес. Чврсто савијање у исто време повећава локални стрес на каблу и влакну. Због тога многе спецификације каблова разликују већерадијус савијања уградњеи мањирадни или статички радијус савијањанакон што је вучно оптерећење уклоњено.
Добра пракса уградње стога комбинује{0}}контролу радијуса савијања са повлачењем-контролом затезања. Хенгтонг'сводич за инсталацију оптичког{0} каблаје корисна везана референца при планирању усмеравања и руковања кабловима.
Шта је губитак микросавијања?
Микросавијање је узроковано врло малим, често невидљивим, девијацијама дуж осе влакана. Ове деформације могу настати притиском околних елемената кабла, неравним контактним површинама, напрезањем премаза, термичком контракцијом, гњечењем, чврстим причвршћивањем или другим локализованим механичким силама.
Механизам је прецизније описан каоспајање режиманего као промена основне разлике{0}}индекса преламања између језгра и омотача. Микроскопске пертурбације могу спојити оптичку снагу из вођених модова у друге модове, укључујући модове зрачења или омотача, што ствара вишак губитака.
Ово понашање је деценијама проучавано у истраживању{0}}оптичких влакана. АнОптички папир о губитку савијања у оптичким влакнимаописује микросавијање као процес спајања који може редистрибуирати снагу између вођених модова и упарити вођену снагу у зрачене модове.
Шта узрокује микросавијање у правим кабловима?
- Локализована компресија:стезаљке за каблове, омоти за везивање, спајалице, ваљци или околни елементи кабла могу створити концентрисан притисак.
- Промена температуре:различито понашање термичког ширења или контракције између стакла, премаза, пуфера и кабловских материјала може створити оптерећење на влакно.
- Понашање премаза или пуфера:неодговарајући систем премаза или лоша контрола димензија могу пренети мале деформације на стакло.
- Притисак кабла:чланови чврстоће, цеви, предива или други елементи кабла могу притиснути влакно ако је структура кабла лоше контролисана.
- Неправилна инсталација:гњечење, пре{0}}затегнуто причвршћивање или гурање кабла у ограничену путању може довести до дистрибуираног микросавијања.
Премаз од влакана стога игра важну механичку улогу поред заштите стаклене површине. За више информација погледајте Хенгтонгов чланак оутицај слоја превлаке на перформансе влакана.
Може ли се микросавијање симулирати помоћу брусног папира?
Постављање влакана између грубих површина и примена притиска може да демонстрира основну идеју о микросавијању{0}}индукованом притиском. Међутим, ово треба описати као адемонстрација или симулација, а не као универзална стандардизована метода испитивања.
ТхеРеференца Удружења оптичких влакана о макро- и микросавијањунапомиње да су испробани брусни папир, жичана мрежа и слични приступи, али њихови резултати нису били довољно поновљиви да би се успоставио општи стандардни тест микросавијања.
За формалну процену макросавијања, стандардизоване методе користе контролисану геометрију савијања, као што је намотавање влакана око трна дефинисаног радијуса. ИТУ-Т Г.657 упућује на ИЕЦ 60793-1-47 методе за процену перформанси макросавијања.
Како се савијање појављује на ОТДР трагу?
Рефлектометар оптичког временског{0}}домена може помоћи у лоцирању проблема са инсталацијом, али траг се мора пажљиво тумачити. Локализовани макро савијање може да се појави као не-нерефлектујући догађај губитка на одређеној удаљености. Поређење трагова на различитим таласним дужинама може бити посебно корисно јер је губитак савијања обично израженији на дужим таласним дужинама.
Микросавијање може бити теже изоловати јер може бити распоређено по делу влакана, а не концентрисано на једној јасно видљивој кривини. Дистрибуирани стрес може повећати нагиб или очигледан губитак по дужини влакна. Резултат не би требало аутоматски бити означен као микросавијање без провере историје каблова, зависности од таласне дужине, догађаја конектора, квалитета спајања и подешавања ОТДР-а.
Ако вам треба освежење о тумачењу трагова, погледајте ХенгтонгПринцип ОТДР тестирања. Удружење за оптичка влакна такође напомиње да се прекомерно оптерећење или претесно савијање може појавити на ОТДР-у као догађај губитка на неочекиваној локацији.
Како савијање{0}}неосетљиво влакно смањује губитак макросавијања
Једномодно влакно{0}}неосетљиво на савијање- је конструисано да одржава боље оптичко ограничење при малим радијусима савијања од конвенционалних влакана. Не треба га описати као да има један универзални унутрашњи дизајн. Произвођачи користе различите профиле-индекса преламања и приступе дизајну да би постигли захтеване перформансе савијања уз задржавање компатибилности и карактеристика преноса.
ИТУ-Т Г.657 је кључна међународна препорука за једномодно влакно и кабл-неосетљиве на губитке-не- Издање из 2024. дефинише категорије перформанси укључујући Г.657.А1, Г.657.А2 и Г.657.Б3, са различитим захтевима за макро савијање при одређеним радијусима савијања, таласним дужинама и броју обртаја.
На пример, стандард наводи границе макросавијања-некаблираних влакана у дефинисаним лабораторијским условима. Ове вредности су-специфичне за категорију и не треба их тумачити као обећање да сваки готов кабл може бити савијен у истом радијусу у свакој инсталацији. Конструкција кабла може или ограничити или модификовати савијање које стварно доживљава влакно.
Хенгтонг нуди неколико опција Г.657 влакана, укључујућиГ.657.А2 једномодно- влакно, за апликације где су потребне побољшане перформансе савијања.
Како спречити губитак савијања влакана
1. Пратите спецификацију радијуса савијања{1}} произвођача каблова
Немојте се ослањати на један генерички множилац радијуса{0}}кола када технички лист производа даје тачна ограничења за инсталацију и рад. Обратите посебну пажњу на мала кућишта, углове сталка, носаче за спајање, приступне кутије и похрањене сервисне петље.
2. Контролишите напетост повлачења и притисак бочне стране
Кабл који је прихватљив у мировању може бити преоптерећен док се вуче иза угла. Користите наведену вучну напетост, одговарајуће снопове или ваљке и руту која спречава оштре промене смера.
3. Избегавајте пригњечење и пре{1}}затезање причвршћивача
Везице за каблове, копче и спајалице треба да држе кабл без стварања концентрисаног притиска. Прекомерна компресија може допринети микросавијању чак и када цела траса кабла изгледа равно.
4. Дозволите температурни{1}}стрес
Унутарње и спољашње кабловске структуре доживљавају промене димензија како температура варира. Изаберите дизајн каблова који је квалификован за очекивано окружење и избегавајте инсталације које спречавају кабл да се прилагоди нормалном термичком померању.
5. Користите савијање{1}}неосетљиво влакно где је уско усмеравање неизбежно
ФТТХ, у-дистрибуцији у зградама, компактни завршни хардвер и управљање влакнима високе{1}}високе густине често захтевају строже рутирање од традиционалних путева ван{2}}фабрика. У овим применама, влакна Г.657 категорије могу да обезбеде додатну маргину за макро савијање. То не елиминише потребу за добром праксом инсталације.
6. Тестирајте након инсталације и истражите зависни губитак таласне дужине-
Ако веза показује необјашњиво слабљење, упоредите оптичка мерења са условима руте и, где је прикладно, ОТДР траговима на више таласних дужина. Губитак који постаје знатно израженији на 1550 нм или 1625 нм може бити јак траг да је укључено савијање.
За апликације за патцх{0}}панеле и опрему{1}}рацк, руковање кабловима је посебно важно јер се краткоспојници често померају и преусмеравају. Хенгтонг'соптички{0}}патцх каблодељак пружа примере склопова који се користе у овим окружењима.
Пример практичног решавања проблема
Претпоставимо да веза са једним-режимом прође проверу губитка{1}}уметањем на 1310 нм, али показује приметно већи губитак на 1550 нм након што је опрема преуређена. ОТДР траг открива нови не-нерефлектујући догађај у близини дистрибутивног панела. Инспекција затим проналази омчу кабла која је чврсто повучена иза врата панела.
У овом случају, комбинација нове промене физичке руте, локализованог не-нерефлективног догађаја и јачег губитка на дужи таласној дужини указује на макросавијање. Пре-усмеравање патцх кабла са већим радијусом и понављање мерења је практичан начин да се потврди дијагноза.
Другачији случај може показати постепено повећање губитка на делу кабла након јаког излагања хладноћи без икаквог очигледног спољног савијања. Тај образац би оправдао проверу дистрибуираног механичког напрезања, контракције кабла, притиска причвршћивања и потенцијалног микросавијања, а не претпоставке о једном макро савијању.
ФАК
П: Који је минимални радијус савијања за оптички{0}} кабл?
О: Не постоји универзални минимални радијус савијања за све оптичке{0}} каблове. Користите спецификацију произвођача за тачан кабл и направите разлику између услова уградње под напоном и радних услова након инсталације. Вишеструки спољни пречник кабла су корисна инжењерска правила само када спецификација производа не наводи нешто конкретније.
П: Да ли савијање оптичког влакна узрокује губитак сигнала?
О: Да. Довољно затегнуто макро савијање може проузроковати зрачење вођене оптичке снаге из региона језгра. Микроскопске деформације такође могу изазвати спрезање модова и прекомерно слабљење. Количина губитка зависи од дизајна влакана, таласне дужине, геометрије савијања, конструкције кабла и механичког напрезања.
П: Зашто је губитак савијања влакана често већи при 1550 Нм него при 1310 Нм?
О: На дужим таласним дужинама, оптички мод се протеже даље у облогу и генерално је мање чврсто ограничен. Ово чини једно{1}}модно влакно осетљивијим на закривљеност. Тренутне ИТУ-Т смернице стога процењују перформансе-губљења савијања на дужим таласним дужинама као што су 1550 нм и 1625 нм.
П: Која је разлика између макросавијања и микросавијања?
О: Макросавијање је релативно велика, обично видљива кривина влакна или кабла. Микроскопско савијање се састоји од микроскопских аксијалних деформација узрокованих локализованим притиском или механичким напрезањем. Оба повећавају слабљење, али произилазе из различитих физичких стања и могу произвести различите дијагностичке обрасце.
П: Може ли ОТДР детектовати савијање влакана?
О: ОТДР може да помогне у идентификацији губитка{0}}везаног за савијање, посебно када макро савијање ствара локализовани не{1}}нерефлектујући догађај. Поређење трагова на више од једне таласне дужине може ојачати дијагнозу. Дистрибуирано микросавијање може бити теже изоловати и треба га проценити заједно са историјом инсталације и условима каблова.
П: Шта је влакна{0}}неосетљива на савијање?
О: Влакно{0}}неосетљиво на савијање је дизајнирано да постигне мањи губитак макросавијања при мањим радијусима од конвенционалних влакана. ИТУ-Т Г.657 дефинише категорије једномодних влакана-губитке-неосетљиве на савијање- и захтеве за њиховим перформансама. Одговарајућа категорија зависи од дизајна мреже, ограничења рутирања, захтева компатибилности и спецификација произвођача каблова.
Закључак
Губитак савијања влакана није појединачни начин квара.Мацробендингсе углавном повезује са видљивим облинама које су преуске, докмикросавијањенастаје услед малих механичких поремећаја и локализованог притиска. Оба могу смањити оптичку снагу и маргину мреже.
Најпоузданији приступ је да пратите спецификације радијуса и затезања произвођача каблова{0}}, контролишете инсталациони притисак, користите одговарајући хардвер за{1}}управљање кабловима и изаберете влакна која нису осетљива на савијање{2}} када је чврсто вођење део дизајна. Када се решавају проблеми, мерења зависна од таласне дужине{4}}и ОТДР трагови могу пружити корисне доказе, али их увек треба тумачити у контексту стварне трасе кабла и услова инсталације.