Znalost

V komunikačních systémech s optickými vlákny je excentricita-nesouosost mezi jádrem vlákna, pláštěm nebo objímkou ​​konektoru- jednou z nejčastějších příčin nadměrného vložení, odraženého signálu a nestabilního přenosu. I nepatrný posun o pouhých 1 μm může snížit výkon natolik, že vytlačí spoj mimo specifikaci.

Co je to excentricita optických vláken?

Excentricita (také nazývaná chyba soustřednosti) popisuje posun mezi ideální středovou osou a skutečnou polohou:

Jádro vzhledem k opláštění

Jádro vlákna vzhledem ke středu objímky

Jednotka jádra kabelu vzhledem k vnějšímu plášti

Ve standardech, jako jsou TIA a IEC, je chyba soustřednosti pláště jádra -typicky omezena na méně než nebo rovnou 0,5 μm pro jednovidová vlákna (ITU-T G.652) a menší nebo rovnou 1,0 μm pro vícevidová (IEC 607293{{{8}). U konektorů excentricita jádra a ferule přímo určuje ztrátu spojení - IEC 61755-3 klasifikuje ferule do tříd na základě excentricity vrtání:

Excentricita zasáhne jedno{0}}vlákno tvrději. Jádro má průměr pouze 8–9 μm, takže posun o 1 μm zabere více než 10 % šířky jádra. Stejný offset v 50μm multimódovém jádru je asi 2 %-není stále ideální, ale v praxi je mnohem shovívavější.

Proč je úprava excentricity kritická

Ztráta vložení:Boční nesouosost mezi spojenými jádry je jediným největším přispěvatelem ke ztrátě konektoru. Korekce excentricity to udržuje pod kontrolou.

Stabilita signálu:Neopravená excentricita vlákna způsobuje kolísání přijímaného výkonu, což zvyšuje bit{0}}chybovost.

Mechanická spolehlivost:Mimo{0}}středová jádra vytvářejí nerovnoměrné namáhání spojovacích bodů a rozhraní konektorů, což v průběhu času zrychluje únavu.

Dodržování:Datová centra, telekomunikační páteřní sítě a průmyslová spojení mají všechny specifikace, které předpokládají dobře{0}}centrované vlákno.

Nastavení excentricity je ještě důležitější v sítích 400G/800G pomocí vícevláknových konektorů MPO/MTP{2}}, kde každé vlákno v poli musí splňovat požadavky na centrování samo. Jeden špatný kanál může táhnout dolů celé paralelní spojení.

Běžné příčiny excentricity

Výrobní tolerance při tažení vláken, kabeláži nebo vrtání dutinek

Nesprávné odizolování, čištění nebo štípání před spojováním

Nerovnoměrný tlak při leštění konektoru

Mechanické namáhání, ohýbání nebo stlačení kabelu

Chyba vyrovnání svářečky nebo odchylka kalibrace

To znamená, že vysoká ztráta ne vždy ukazuje na excentricitu. Než půjdete po této dráze, zkontrolujte, zda není koncová plocha znečištěná a ujistěte se, že úhel štěpení je do 1 stupně. Tyto dva problémy jsou běžnější a snáze se opravují. Pokud je ztráta po vyčištění a opětovném rozštěpení stále vysoká, změřte excentricitu vlákna přímo pomocí optického mikroskopu nebo interferometru a ověřte, zda je ofset skutečným problémem.

Metody úpravy excentricity krok{0}}za{1}}krokem

V praxi nastavení excentricity znamená snížení bočního přesazení mezi jádrem vlákna a středem otvoru ferule pod 0,25 μm. To se provádí kombinací mechanických a optických metod: systémy aktivního zarovnání jádra (ACA) využívají zobrazování pomocí CCD kamery k lokalizaci polohy jádra v reálném čase, poté vedou korekci rotací ferule, přesným krimpováním pro fyzické posunutí vlákna v návleku nebo aplikací indexu-gelu na rozhraní, aby se kompenzoval zbytkový offset a omezila se ztráta Fresnelova odrazu.

Výrobní-centrování linky (pro výrobu kabelů)

Moderní linky používají laserová měřidla průměru a rentgenové/optické skenovací systémy ke sledování polohy jádra v reálném čase. Proces je do značné míry automatizovaný: senzory sledují soustřednost jádra-plášťů, posílají data zpět do systému a poloha matrice se nastavuje v osách X/Y pomocí řízení s uzavřenou-smyčkou, aby se excentricita udržela v rámci tolerance. Ruční zásah je potřeba jen zřídka, pokud nedojde k narušení procesu.

Fusion Splicing Core Alignment

Zarovnání jádra poskytuje nejlepší výsledky pro spojování pole. Použijte svářečku-zarovnání jádra (systém PAS/CDS)-stroj zobrazí obě jádra vláken a automaticky je zarovná. Ověřte odhadovanou ztrátu v reálném čase a znovu{4}}vyrovnejte, pokud překročí 0,05 dB. U kritických spojů může vyrovnání aktivního výkonu snížit ztráty ještě níže.

Pozor na jednu věc: nespoléhejte na -režim zarovnání pro jedno-režim vlákna. Pokud má samotné vlákno -excentricitu pláště jádra, zarovnání plášťů neznamená, že jádra jsou zarovnaná, a získáte nevysvětlitelné ztráty, které je těžké vystopovat.

Ladění a centrování objímky konektoru

Pro konektory SC, LC, FC:

Změřte excentricitu vláknovým osciloskopem nebo interferometrem

Pro kompenzaci offsetu použijte ladění konektoru (otočení ferule).

Pro vysoce přesné spoje: použijte aktivní centrování během montáže

Vyleštěte rovnoměrně. Nerovnoměrné nebo nadměrné leštění představuje naklonění-čela, které přidává geometrickou ztrátu nad rámec již existující excentricity. Pokud se vaše ztráty po leštění zhorší, pravděpodobnou příčinou je náklon.

Osvědčené postupy pro úpravu pole

Čistěte vlákna pomocí 99% isopropylalkoholu a ubrousků,-které nepouští vlákna

Na kolmé koncové plochy používejte-kvalitní sekáčku

Během instalace se vyhněte těsnému ohýbání nebo kroucení

Kalibrujte svářečky a testery podle plánu-kalibrační drift představuje systematickou chybu, která napodobuje excentricitu, ale vyžaduje jinou opravu

Ztráta dokumentu před a po každé úpravě excentricity pro vytvoření spolehlivé základní linie

Nástroje pro řízení excentricity

Svařovací spojka-zarovnání jádra

Vláknový kontrolní mikroskop

Laserový mikrometr / tester soustřednosti

Přesný sekáček

Sada na leštění konektorů

OTDR a měřič optického výkonu

Excentricitě není věnována stejná pozornost jako kontaminaci nebo ztrátě ohybu, ale tiše snižuje kvalitu spojení způsoby, které je poté těžké diagnostikovat. Oprava je přímočará: dobře vycentrujte během výroby, ověřte během spojování, vylaďte při ukončení a měřte v každém kroku.

Vzhledem k tomu, že rychlost přenosu dat tlačí na území 400G/800G a hustota konektorů neustále roste, existuje menší prostor pro absorbování ztrát, které přináší špatné centrování. Nastavení excentricity vlákna přímo dopředu ušetří spoustu pozdějších problémů.