Gentian optik direka untuk membimbing cahaya melalui teras kaca yang sangat kecil dengan pengecilan rendah. Walau bagaimanapun, apabila gentian bengkok atau cacat mekanikal, sebahagian daripada kuasa optik berpandu boleh berganding keluar dari laluan perambatan yang dimaksudkan. Hasilnya ialahkehilangan lenturan gentian, yang boleh mengurangkan margin pautan dan, dalam kes yang teruk, menyumbang kepada-kegagalan mekanikal jangka panjang.
Lenturan gentian biasanya dibincangkan dalam dua kategori:lenturan makrodanlenturan mikro. Macrobending melibatkan lengkung atau gelung yang boleh dilihat dalam gentian atau kabel. Lenturan mikro terdiri daripada ubah bentuk yang jauh lebih kecil, selalunya mikroskopik, di sepanjang paksi gentian yang disebabkan oleh tekanan setempat atau tekanan mekanikal. Kedua-duanya boleh meningkatkan pengecilan, tetapi punca, penampilan dan kaedah kawalannya berbeza.
Macrobbending vs Microbending: Apakah Perbezaannya?
| Faktor | Macrobbending | Lenturan mikro |
|---|---|---|
| Skala | Selekoh atau gelung yang agak besar dan boleh dilihat | Ubah bentuk paksi mikroskopik atau sangat kecil |
| Punca biasa | Penghalaan yang ketat, gelung kecil, sudut tajam, lenturan berlebihan dalam penutup atau panel | Tekanan setempat, tegasan salutan, tekanan struktur kabel, suhu-penguncupan yang berkaitan, tekanan penghancuran atau pemasangan |
| Bolehkah ia biasanya dilihat? | Selalunya ya | Biasanya tidak |
| Kesan optik utama | Sinaran kuasa optik berpandu apabila selekoh menjadi terlalu ketat | Gandingan mod disebabkan oleh gangguan kecil, dengan beberapa gandingan kuasa optik ke dalam mod sinaran atau pelapisan |
| Petunjuk diagnostik biasa | Peristiwa kehilangan setempat mungkin muncul apabila terdapat selekoh ketat | Mungkin kelihatan sebagai kehilangan lebihan yang diedarkan pada bahagian yang lebih panjang dan bukannya satu selekoh fizikal yang jelas |
| Pencegahan utama | Hormati jejari selekoh dan kabel laluan yang ditentukan dengan betul | Kawal tekanan, pembinaan kabel, kelakuan salutan, tekanan suhu dan daya pemasangan |
Perbezaan ini berguna untuk menyelesaikan masalah, tetapi dalam sistem kabel sebenar kedua-dua mekanisme boleh bertindih. Pemasangan yang lemah boleh mewujudkan kedua-dua selekoh ketat yang boleh dilihat dan ubah bentuk akibat tekanan yang lebih kecil-di dalam kabel.
Apakah Macrobend Loss?
Macrobending berlaku apabila gentian atau kabel gentian-optik dihalakan di sekeliling lengkung yang terlalu ketat untuk reka bentuknya. Selekoh mengubah keadaan di mana mod berpandu kekal terhad. Apabila selekoh menjadi lebih ketat, bahagian medan optik yang semakin meningkat boleh memancar dari teras, menghasilkan pengecilan tambahan.
Contoh medan biasa ialah kord tampalan yang dipaksa mengelilingi sudut tajam di dalam rak, bingkai pengedaran, kandang sambatan atau kotak dinding. Masalah yang sama boleh berlaku apabila lebihan kabel disimpan dalam gelung yang lebih kecil daripada jejari yang disyorkan pengeluar kabel.
Untuk perbandingan praktikal produk yang bertujuan untuk keadaan penghalaan yang lebih ketat, lihat gambaran keseluruhan Hengtong tentangG.657 gentian lentur-ciri kehilangan.
Mengapa Kerugian Macrobbend Meningkat pada Panjang Gelombang Lebih Lama?
Gentian mod tunggal-umumnya menjadi lebih sensitif kepada lenturan pada panjang gelombang yang lebih panjang kerana mod optik memanjang lebih jauh ke dalam pelapisan. Oleh itu, pecahan yang lebih besar daripada medan optik dipengaruhi oleh selekoh, menjadikan kurungan lebih lemah apabila jejari selekoh menjadi kecil.
arusPengesyoran ITU-T G.657menyatakan dengan jelas bahawa kehilangan lentur optik meningkat dengan panjang gelombang. Atas sebab itu, prestasi lenturan makro biasanya ditentukan pada 1550 nm dan/atau 1625 nm, di mana kepekaan lenturan lebih menuntut daripada sekitar 1310 nm.
Pergantungan panjang gelombang ini penting semasa menyelesaikan masalah. Selekoh yang menyebabkan hanya perubahan kecil pada 1310 nm boleh menghasilkan kehilangan yang lebih jelas pada 1550 nm atau 1625 nm. ITU-T G.650.1 juga menyatakan bahawa kehilangan lenturan makro meningkat dengan kuat dengan panjang gelombang dan menerangkan ukuran pada panjang gelombang yang lebih panjang yang digunakan untuk penilaian kehilangan-mod gentian mod tunggal-.
Untuk melihat lebih luas pada kategori gentian mod tunggal-dan aplikasi yang dimaksudkan, Hengtong'sPerbandingan G.652D lwn. G.657A1 lwn. G.657A2menyediakan konteks yang berguna.
Jejari Selekoh Minimum: Mengapa Ia Penting
Thejejari selekoh minimumialah jejari terkecil di mana kabel gentian-optik harus dibengkokkan dalam keadaan tertentu. Ia bukan satu nombor universal untuk setiap kabel optik. Nilai yang betul bergantung pada pembinaan kabel, jenis gentian, diameter kabel, keadaan pemasangan, beban tegangan dan data kelayakan pengilang.
Peraturan asas kejuruteraan yang digunakan secara meluas adalah untuk menyatakan jejari lenturan sebagai gandaan diameter luar kabel. Nilai kira-kira 10 kali diameter luar kabel adalah perkara biasa untuk beberapa keadaan pemunggahan atau operasi, manakala pemasangan di bawah tegangan tarik mungkin memerlukan jejari yang lebih besar. Ini hanya peraturan biasa:pemasangan dan jejari selekoh operasi yang ditentukan pengeluar harus diutamakan.
Contohnya, kabel 3 mm akan mempunyai jejari 30 mm jika peraturan diameter luar 10x-digunakan. Pengiraan itu tidak boleh dianggap sebagai keperluan universal untuk setiap kord tampalan 3 mm. Kabel tertentu mungkin memerlukan nilai yang berbeza bergantung pada struktur dan penggunaannya.
Mengapa Jejari Selekoh Boleh Meningkat Di Bawah Ketegangan
Kabel di bawah tegangan ditarik sudah membawa tekanan mekanikal. Membengkokkannya dengan ketat pada masa yang sama meningkatkan tekanan tempatan pada kabel dan gentian. Inilah sebabnya mengapa banyak spesifikasi kabel membezakan antara yang lebih besarjejari selekoh pemasangandan lebih keciljejari selekoh operasi atau statikselepas beban tarikan telah dikeluarkan.
Oleh itu, amalan pemasangan yang baik menggabungkan-kawalan jejari lentur dengan-kawalan ketegangan tarik. milik Hengtonggentian-panduan pemasangan kabel optikadalah rujukan berkaitan yang berguna semasa merancang penghalaan dan pengendalian kabel.
Apakah Kehilangan Microbending?
Lenturan mikro disebabkan oleh penyelewengan yang sangat kecil, selalunya tidak kelihatan, di sepanjang paksi gentian. Ubah bentuk ini boleh dibuat oleh tekanan daripada elemen kabel sekeliling, permukaan sentuhan tidak rata, tegasan salutan, penguncupan terma, penghancuran, pengancing ketat atau daya mekanikal setempat yang lain.
Mekanisme ini lebih tepat digambarkan sebagaigandingan moddaripada sebagai perubahan dalam perbezaan indeks biasan-asas antara teras dan pelapisan. Gangguan mikroskopik boleh menggabungkan kuasa optik daripada mod berpandu ke mod lain, termasuk mod sinaran atau pelapisan, yang menghasilkan kehilangan berlebihan.
Tingkah laku ini telah dikaji selama beberapa dekad dalam-penyelidikan gentian optik. AnKertas optik mengenai kehilangan lenturan dalam gentian optikmemerihalkan lenturan mikro sebagai proses gandingan yang boleh mengagihkan semula kuasa antara mod berpandu dan kuasa berpandu pasangan ke dalam mod terpancar.
Apa yang Menyebabkan Microbending dalam Kabel Sebenar?
- Mampatan setempat:pengapit kabel, pembalut tali leher, staples, penggelek atau elemen kabel sekeliling boleh mencipta tekanan pekat.
- Perubahan suhu:Pengembangan atau pengecutan haba yang berbeza di antara bahan kaca, salutan, penampan dan kabel boleh menimbulkan tekanan pada gentian.
- Tingkah laku salutan atau penimbal:sistem salutan yang tidak sesuai atau kawalan dimensi yang lemah boleh memindahkan ubah bentuk kecil ke kaca.
- Tekanan kabel:anggota kekuatan, tiub, benang atau elemen kabel lain boleh menekan gentian jika struktur kabel tidak dikawal dengan baik.
- Pemasangan yang tidak betul:menghancurkan,-pengancing yang terlalu ketat atau memaksa kabel ke dalam laluan terhad boleh menghasilkan lenturan mikro teragih.
Oleh itu, salutan gentian memainkan peranan mekanikal yang penting di samping melindungi permukaan kaca. Untuk latar belakang lanjut, lihat artikel Hengtong tentangkesan lapisan salutan pada prestasi gentian.
Bolehkah Microbending Disimulasikan dengan Kertas Pasir?
Meletakkan gentian di antara permukaan kasar dan mengenakan tekanan boleh menunjukkan idea asas tentang-pembengkokan mikro yang disebabkan oleh tekanan. Walau bagaimanapun, ini harus digambarkan sebagai ademonstrasi atau simulasi, bukan sebagai kaedah ujian piawai universal.
TheRujukan Persatuan Gentian Optik tentang makro- dan lenturan mikroambil perhatian bahawa kertas pasir, jaringan dawai dan pendekatan yang serupa telah dicuba, tetapi keputusannya tidak cukup boleh dihasilkan semula untuk mewujudkan ujian lenturan mikro standard am.
Untuk penilaian lenturan makro formal, kaedah piawai menggunakan geometri lentur terkawal, seperti gentian penggulungan di sekeliling mandrel jejari yang ditentukan. ITU-T G.657 merujuk kaedah IEC 60793-1-47 untuk menilai prestasi lenturan makro.
Bagaimanakah Lenturan Muncul pada Jejak OTDR?
Reflektorometer domain-masa optik boleh membantu mengesan masalah pemasangan, tetapi jejak mesti ditafsirkan dengan teliti. Macrobend disetempatkan mungkin muncul sebagai peristiwa kehilangan-bukan reflektif pada jarak tertentu. Membandingkan jejak pada panjang gelombang yang berbeza boleh menjadi sangat berguna kerana kehilangan lentur biasanya lebih ketara pada panjang gelombang yang lebih panjang.
Lenturan mikro boleh menjadi lebih sukar untuk diasingkan kerana ia mungkin diedarkan pada bahagian gentian dan bukannya tertumpu pada satu lekukan yang jelas kelihatan. Tegasan teragih boleh meningkatkan cerun atau kehilangan yang ketara merentasi panjang gentian. Hasilnya tidak boleh secara automatik dilabelkan lentur mikro tanpa menyemak sejarah kabel, pergantungan panjang gelombang, peristiwa penyambung, kualiti sambatan dan persediaan OTDR.
Jika anda memerlukan penyemakan semula tentang tafsiran surih, lihat Hengtong'sPrinsip ujian OTDR. Persatuan Gentian Optik juga menyatakan bahawa tekanan yang berlebihan atau selekoh yang terlalu ketat boleh muncul pada OTDR sebagai peristiwa kehilangan di lokasi yang tidak dijangka.
Cara Bengkokkan-Serat Tidak Peka Mengurangkan Kehilangan Lentur Makro
Gentian mod tunggal-tidak sensitif-bengkok direka bentuk untuk mengekalkan kurungan optik yang lebih baik pada jejari selekoh kecil berbanding gentian konvensional. Ia tidak boleh digambarkan sebagai mempunyai satu reka bentuk dalaman universal. Pengilang menggunakan profil indeks-biasan yang berbeza dan pendekatan reka bentuk untuk mencapai prestasi lentur yang diperlukan sambil mengekalkan keserasian dan ciri penghantaran.
ITU-T G.657 ialah syor antarabangsa utama untuk gentian dan kabel mod-kehilangan-tidak sensitif-tunggal yang tidak sensitif. Edisi 2024 mentakrifkan kategori prestasi termasuk G.657.A1, G.657.A2 dan G.657.B3, dengan keperluan lenturan makro yang berbeza pada jejari selekoh, panjang gelombang dan bilangan lilitan yang ditentukan.
Contohnya, piawaian menetapkan had makrobentur gentian-tidak berkabel di bawah keadaan makmal yang ditentukan. Nilai ini adalah kategori-khusus dan tidak boleh ditafsirkan sebagai janji bahawa setiap kabel siap boleh dibengkokkan pada jejari yang sama dalam setiap pemasangan. Pembinaan kabel boleh sama ada mengehadkan atau mengubah suai bengkok yang sebenarnya dialami oleh gentian.
Hengtong menawarkan beberapa pilihan gentian G.657, termasukG.657.A2 gentian mod-tunggal, untuk aplikasi yang memerlukan prestasi selekoh yang dipertingkatkan.
Cara Mencegah Kehilangan Lenturan Gentian
1. Ikut Spesifikasi Jejari-Selekoh Pengeluar Kabel
Jangan bergantung pada satu -pengganda jejari selekoh generik apabila lembaran data produk menyediakan pemasangan dan had operasi yang tepat. Beri perhatian khusus kepada kandang kecil, sudut rak, dulang sambatan, kotak akses dan gelung servis yang disimpan.
2. Kawal Ketegangan Tarikan dan Tekanan Dinding Sisi
Kabel yang boleh diterima semasa rehat mungkin terlalu tertekan semasa ditarik di sekitar sudut. Gunakan ketegangan tarikan yang ditentukan, berkas atau penggelek yang sesuai, dan laluan yang menghalang perubahan arah yang mendadak.
3. Elakkan Remuk dan Berlebihan-Pengikat Ketat
Pengikat kabel, klip dan kokot harus menahan kabel tanpa menimbulkan tekanan pekat. Mampatan yang berlebihan boleh menyumbang kepada lenturan mikro walaupun keseluruhan laluan kabel kelihatan lurus.
4. Benarkan Suhu-Tekanan Berkaitan
Struktur kabel dalaman dan luaran mengalami perubahan dimensi kerana suhu berbeza-beza. Pilih reka bentuk kabel yang layak untuk persekitaran yang dijangkakan dan elakkan pemasangan yang menghalang kabel daripada menampung pergerakan terma biasa.
5. Gunakan Bend-Serat Tidak Sensitif Di Mana Laluan Ketat Tidak Dapat Dielakkan
FTTH, dalam-pengedaran bangunan, perkakasan penamatan padat dan-pengurusan gentian berketumpatan tinggi selalunya memerlukan penghalaan yang lebih ketat berbanding laluan tumbuhan di luar-biasa. Dalam aplikasi ini, gentian kategori G.657 boleh memberikan margin lenturan makro tambahan. Ia tidak menghilangkan keperluan untuk amalan pemasangan yang baik.
6. Uji Selepas Pemasangan dan Siasat Panjang Gelombang-Kehilangan Bergantung
Jika pautan menunjukkan pengecilan yang tidak dapat dijelaskan, bandingkan ukuran optik dengan keadaan laluan dan, jika sesuai, jejak OTDR pada berbilang panjang gelombang. Kehilangan yang menjadi lebih ketara pada 1550 nm atau 1625 nm boleh menjadi petunjuk kukuh bahawa lenturan terlibat.
Untuk aplikasi rak-panel dan peralatan-tampalan, pengendalian kabel amat penting kerana pelompat kerap dialihkan dan dihalakan semula. milik Hengtonggentian-tali tampalan optikbahagian menyediakan contoh perhimpunan yang digunakan dalam persekitaran ini.
Contoh Penyelesaian Masalah Praktikal
Katakan satu-pautan mod melepasi pemeriksaan-penyisipan pada 1310 nm tetapi menunjukkan kehilangan yang ketara lebih tinggi pada 1550 nm selepas peralatan disusun semula. Surih OTDR mendedahkan peristiwa kehilangan bukan{5}}pantulan baharu berhampiran panel pengedaran. Pemeriksaan kemudian mendapati gelung kord tampalan ditarik kuat di belakang pintu panel.
Dalam kes ini, gabungan perubahan penghalaan fizikal baharu, peristiwa bukan{0}}reflektif setempat dan kehilangan yang lebih kuat pada titik panjang gelombang yang lebih panjang ke arah lenturan makro. -Semula menghalakan kord tampalan dengan jejari yang lebih besar dan mengulangi pengukuran ialah cara praktikal untuk mengesahkan diagnosis.
Kes yang berbeza mungkin menunjukkan peningkatan beransur-ansur dalam kehilangan pada bahagian kabel selepas pendedahan sejuk yang teruk tanpa sebarang bengkok luaran yang jelas. Corak itu akan mewajarkan pemeriksaan untuk tekanan mekanikal teragih, penguncupan kabel, tekanan pengikat dan potensi lenturan mikro daripada menganggap satu lentur makro tunggal.
Soalan Lazim
S: Apakah Jejari Selekoh Minimum Untuk Kabel-Serat Optik?
J: Tiada jejari selekoh minimum universal untuk semua kabel-gentian optik. Gunakan spesifikasi pengilang untuk kabel yang tepat dan bezakan antara keadaan pemasangan di bawah ketegangan dan keadaan operasi selepas pemasangan. Berbilang diameter luar kabel adalah peraturan kejuruteraan yang berguna hanya apabila spesifikasi produk tidak menyatakan sesuatu yang lebih khusus.
S: Adakah Membengkokkan Gentian Optik Menyebabkan Kehilangan Isyarat?
A: Ya. Macrobend yang cukup ketat boleh menyebabkan kuasa optik berpandu terpancar keluar dari kawasan teras. Ubah bentuk mikroskopik juga boleh menyebabkan gandingan mod dan pengecilan berlebihan. Jumlah kehilangan bergantung pada reka bentuk gentian, panjang gelombang, geometri lentur, pembinaan kabel dan tegasan mekanikal.
S: Mengapakah Kehilangan Lenturan Gentian Selalunya Lebih Tinggi Pada 1550 Nm Daripada Pada 1310 Nm?
J: Pada panjang gelombang yang lebih panjang, mod optik meluas lebih jauh ke dalam pelapisan dan secara amnya kurang terkurung rapat. Ini menjadikan gentian mod tunggal-lebih sensitif kepada kelengkungan. Oleh itu, panduan ITU-T semasa menilai prestasi kehilangan-lentur pada panjang gelombang yang lebih panjang seperti 1550 nm dan 1625 nm.
S: Apakah Perbezaan Antara Macrobending Dan Microbending?
J: Macrobending ialah bengkok yang agak besar, biasanya kelihatan dalam gentian atau kabel. Lenturan mikro terdiri daripada ubah bentuk paksi mikroskopik yang disebabkan oleh tekanan setempat atau tekanan mekanikal. Kedua-duanya meningkatkan pengecilan, tetapi ia timbul daripada keadaan fizikal yang berbeza dan mungkin menghasilkan corak diagnostik yang berbeza.
S: Bolehkah OTDR Mengesan Fiber Bengkok?
J: OTDR boleh membantu mengenal pasti kerugian yang berkaitan dengan-lengkungan, terutamanya apabila lengkung makro mencipta peristiwa bukan-pantulan setempat. Membandingkan jejak pada lebih daripada satu panjang gelombang boleh menguatkan diagnosis. Lenturan mikro teragih mungkin lebih sukar untuk diasingkan dan harus dinilai bersama dengan sejarah pemasangan dan keadaan kabel.
S: Apakah Bend-Serat Tidak Peka?
J: Bend-gentian tidak sensitif direka untuk mencapai kehilangan makrobentur yang lebih rendah pada jejari yang lebih ketat berbanding gentian konvensional. ITU-T G.657 mentakrifkan kategori gentian mod tunggal-kehilangan-tidak sensitif-lentur dan keperluan prestasinya. Kategori yang sesuai bergantung pada reka bentuk rangkaian, kekangan penghalaan, keperluan keserasian dan spesifikasi pengeluar kabel.
Kesimpulan
Kehilangan lentur gentian bukanlah mod kegagalan tunggal.Macrobbendingterutamanya dikaitkan dengan lengkung yang kelihatan terlalu ketat, manakalalenturan mikrotimbul daripada gangguan mekanikal kecil dan tekanan setempat. Kedua-duanya boleh mengurangkan kuasa optik dan margin rangkaian.
Pendekatan yang paling boleh dipercayai ialah mengikut lentur-spesifikasi jejari dan tegangan pengeluar kabel, mengawal tekanan pemasangan, menggunakan perkakasan pengurusan-kabel yang sesuai dan memilih lentur-gentian tidak sensitif apabila penghalaan ketat adalah sebahagian daripada reka bentuk. Apabila menyelesaikan masalah, ukuran bergantung-panjang gelombang dan surih OTDR boleh memberikan bukti yang berguna, tetapi ia harus sentiasa ditafsirkan dalam konteks laluan kabel dan keadaan pemasangan sebenar.