Especificações comuns de fibra óptica
Dimensões da fibra óptica:
1) Diâmetro do núcleo-modo único: 9/125μm, 10/125μm
2) Diâmetro externo do revestimento (2D)=125μm
3) Diâmetro externo da primeira-demão=250μm
4) Trança: 300μm
5) Multimodo:
50/125μm, padrão europeu
62,5/125 μm, padrão dos EUA
6) Redes industriais, médicas e de baixa-velocidade: 100/140μm, 200/230μm
7) Plástico: 98/1000μm, usado em controle automotivo
Atenuação de fibra óptica
Os principais fatores que causam a atenuação da fibra óptica incluem: perda intrínseca, flexão, compressão, impurezas, não{0}}uniformidade e emendas.
Perda intrínseca: Refere-se à perda inerente da fibra, incluindo espalhamento Rayleigh e absorção inerente.
Perda por flexão: Quando a fibra é dobrada, parte da luz dentro da fibra é perdida devido ao espalhamento, resultando em perda. Extrusão: Perda causada pela flexão diminuta das fibras ópticas quando submetidas à compressão.
Impurezas: Perda causada por impurezas dentro da fibra óptica, absorvendo e espalhando a luz que se propaga dentro dela.
Não-uniformidade: perda causada pelo índice de refração não{1}}uniforme do material de fibra óptica.
Divisão: Perda gerada durante a emenda de fibra óptica, como: desalinhamento (o requisito de coaxialidade para fibra-de modo único é inferior a 0,8μm), não-perpendicularidade da face final ao eixo, face final irregular, diâmetro do núcleo incompatível e baixa qualidade da emenda de fusão.
Tipos de cabos ópticos
1) Pelo método de assentamento: cabos ópticos aéreos autoportantes, cabos ópticos de duto, cabos ópticos enterrados blindados e cabos ópticos submarinos.
2) Por estrutura de cabo: cabos ópticos de tubo solto, cabos ópticos trançados, cabos ópticos-ajustados, cabos ópticos de fita, cabos ópticos não-metálicos e cabos ópticos ramificados.
3) Por aplicação: cabos ópticos de comunicação de longa-distância, cabos ópticos externos-de curta distância, cabos ópticos híbridos e cabos ópticos internos-de construção. Emenda e terminação de cabos de fibra óptica
A emenda e terminação de cabos de fibra óptica são habilidades fundamentais que o pessoal de manutenção de linhas de cabos de fibra óptica deve dominar.
As técnicas de emenda de cabos de fibra óptica podem ser categorizadas da seguinte forma:
1) Técnicas de emenda de fibra óptica e técnicas de emenda de cabos de fibra óptica.
2) A terminação do cabo de fibra óptica é semelhante à emenda do cabo de fibra óptica, mas a operação difere devido aos diferentes materiais do conector.
Tipos de emendas de fibra óptica
As emendas de cabos de fibra óptica geralmente podem ser divididas em duas categorias principais:
1) Emendas fixas de fibra óptica (comumente conhecidas como juntas mortas). Isso normalmente é obtido usando emendadores de fusão de fibra óptica e é usado para conexões diretas de cabos de fibra óptica.
2) Juntas flexíveis de fibra óptica (comumente conhecidas como juntas vivas). Eles são conectados por meio de conectores removíveis (comumente conhecidos como juntas energizadas). Eles são usados para patch cords de fibra óptica, conexões de equipamentos, etc.
Devido à incompletude da face final da fibra e à pressão irregular na face final da fibra, a perda de junta da emenda por fusão de descarga única é relativamente alta. Atualmente, um método de emenda por fusão de duas descargas é usado. Primeiro, a face final da fibra é pré-aquecida e descarregada para moldar a face final, remover poeira e detritos e, simultaneamente, o pré-aquecimento garante uma pressão uniforme na face final da fibra.
Métodos para monitorar perda de conexão de fibra óptica
Existem três métodos para monitorar a perda de conexão de fibra óptica:
1. Monitoramento em um splicer de fusão.
2. Monitoramento com fonte de luz e medidor de potência óptica.
3. Método de medição OTDR.
Método de operação de emenda de fibra óptica
As operações de emenda de fibra óptica geralmente envolvem cinco etapas:
1. Tratamento facial final de fibra.
2. Emenda e instalação de fibra.
3. Emenda por fusão de fibra.
4. Proteção de conectores de fibra óptica.
5. Retenção do excesso de fibra.
A emenda de todo o cabo óptico geralmente é realizada de acordo com as seguintes etapas:
Passo 1: Determine o comprimento necessário, descasque o cabo óptico e remova a bainha;
Etapa 2: Limpe e remova o material de enchimento de vaselina dentro do cabo óptico.
Etapa 3: agrupar as fibras ópticas.
Etapa 4: Verifique o número de núcleos de fibra óptica, combine os cabos de fibra óptica e verifique se há erros nos códigos de cores;
Etapa 5: Fortalecer a emenda do núcleo;
Etapa 6: Emende vários pares de fios auxiliares, incluindo pares de fios de serviço, pares de fios de controle, fios terra blindados, etc. (se algum dos pares de fios acima existir).
Etapa 7: Emenda de fibra óptica.
Etapa 8: Tratamento de proteção do conector de fibra óptica;
Etapa 9: Tratamento de armazenamento de excesso de fibra óptica;
Passo 10: Conclua a emenda da bainha do cabo óptico;
Passo 11: Proteção do conector do cabo óptico.
Perda de fibra óptica
1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB/Km
1550 nm: 0,2 ~ 0,3 dB/Km
850 nm: 2,3 ~ 3,4 dB/Km
Perda de emenda de fusão de fibra óptica: 0,08 dB/esponja
Emenda de fusão de fibra óptica 1 emenda/2km
Terminologia comum de fibra óptica
1) Atenuação
Atenuação: A perda de luz no ponto de contato com o cabo óptico. Perda de energia durante a transmissão em fibra óptica: Fibra monomodo 1310nm: 0,4~0,6dB/km; 1550nm: 0,2~0,3dB/km; Fibra multimodo plástica: 300dB/km
2) Dispersão
Dispersão: O alargamento da largura de banda causado por um pulso de luz percorrendo uma certa distância ao longo de uma fibra óptica. É o principal fator que limita a taxa de transmissão.
Dispersão intermodal: Ocorre apenas em fibras multimodo porque diferentes modos de luz viajam por caminhos diferentes.
Dispersão de material: Luz de diferentes comprimentos de onda viaja em velocidades diferentes.
Dispersão do guia de ondas: Ocorre porque a energia luminosa viaja em velocidades ligeiramente diferentes no núcleo e no revestimento. Em fibras-monomodo, é muito importante alterar a dispersão alterando a estrutura interna da fibra.
G.652 Ponto de dispersão zero em torno de 1300nm
Ponto de dispersão zero G.653 em torno de 1550nm
Fibra de dispersão negativa G.654
Fibra deslocada com dispersão G.655-
Fibra-de onda completa
3) Dispersão
Devido a imperfeições na estrutura básica da luz, a energia luminosa é perdida e a transmissão da luz não tem mais boa direcionalidade.
Fundamentos do sistema de fibra óptica
Arquitetura e funções básicas do sistema de fibra óptica:
1. Unidade transmissora: Converte sinais elétricos em sinais ópticos;
2. Unidade de transmissão: O meio que transporta sinais ópticos;
3. Unidade receptora: Recebe sinais ópticos e os converte em sinais elétricos;
4. Dispositivos de conexão: Conecte fibra óptica a fontes de luz, fotodetectores e outros componentes de fibra óptica.
Tipos de conectores comuns
A parte antes do "/" indica o modelo do conector do pigtail.
A parte após "/" indica o método-de processamento transversal.
O conector "SC" (Conector Quadrado/Conector Padrão/Conector de Assinante) é um conector quadrado padrão feito de plástico de engenharia, oferecendo vantagens como resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação. Os conectores SC são geralmente usados para interfaces ópticas no lado do equipamento de transmissão.
O conector "LC" (Conector Lucent) tem formato semelhante ao conector SC, mas um pouco menor.
O conector "FC" (Ferrule Connector) é um conector de metal, normalmente usado no lado ODF. Os conectores de metal têm um ciclo de vida de acoplamento mais longo do que os de plástico.
O "ST" (ponta reta) é um conector redondo de encaixe-de encaixe, também feito de metal.
Tipo de face final do conector
PC (Physical Contact): Its connector cross-section is flat. Return loss: >40dB
UPC (Conectores UltraPolished): O conector é curvo. Perda de retorno: 50dB ~ 55dB
APC (AnglePolished Connector): The cross-section has an 8-degree inclined contact surface. Return loss: >60dB
Acoplador
Função principal: Redistribuir sinais ópticos. As principais aplicações incluem redes de fibra óptica, especialmente redes locais (LANs) e dispositivos de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM).
Estrutura básica: Os acopladores são dispositivos passivos bidirecionais. As topologias básicas incluem topologias em árvore e em estrela. Um tipo correspondente de acoplador é o divisor.
Multiplexador de divisão de comprimento de onda
WDM-O multiplexador por divisão de comprimento de onda transmite vários sinais ópticos com diferentes frequências e cores em uma única fibra óptica. Um multiplexador por divisão de comprimento de onda acopla vários sinais ópticos na mesma fibra; um multiplexador por divisão de comprimento de onda separa esses sinais de uma única fibra óptica.
Multiplexador por divisão de comprimento de onda (ilustração)
Unidade transmissora
Unidade receptora
Comunicação digital de fibra óptica
Definições de pulso em sistemas digitais:
1. Amplitude: A altura do pulso, representando a potência óptica em sistemas de fibra óptica.
3. Tempo de queda: O tempo necessário para o pulso cair de 90% de sua amplitude para 10%.
2. Tempo de subida: O tempo necessário para o pulso subir de 10% de sua amplitude máxima para 90%.
4. Largura de pulso: A largura do pulso com amplitude de 50%, expressa em tempo.
5. Período: O tempo específico do pulso, o tempo necessário para completar um ciclo.
6. Taxa de extinção: A relação entre a potência óptica de um sinal 1 e a potência óptica de um sinal 0.
Definições de unidades comumente usadas em comunicação por fibra óptica:
1. dB=10 log10 (Pout/Pin)
Pout: Potência de saída; Pino: potência de entrada
2. dBm=10 log10 (P/1mW)
Uma unidade amplamente utilizada em engenharia de comunicação;
Geralmente representa a potência óptica com 1 miliwatt como referência;
Exemplo: –10dBm significa potência óptica igual a 100µW.
3. dBu=10 log10 (P/1µW)
