کاهش شعاع خم
بازار فیبر نوری شاهد افزایش استفاده از ادغام سیستم‌های کابل فیبر نوری موجود با کابل‌های جدید بوده است. شبکه‌های FTTx یکی از دلایل استفاده از کابل‌های فیبر نوری هستند. در هنگام نصب این کابل‌ها، باید توجه زیادی روی تأثیر شعاع خمش بر خط انتقال فیبر نوری و رعایت محدودیت شعاع خمش کابل داشت. آیا شما هم همچنان نگران میزان خمش کابل‌های فیبر نوری در هنگام نصب هستید؟ کابل فیبر نوری عدم حساس به خمش، می‌تواند به شما در حل این مشکل کمک کند.
کاهش شعاع خم
درباره شعاع خمش یا انعطاف‌پذیری در کابل فیبر نوری چه می‌دانید؟ از آنجا که فیبر نوری به تنش حساس است، ممکن است هنگام خم شدن فیبر، نور نشت کند. با شدیدتر شدن خمش، نور بیشتری نشت می‌کند (مطابق تصویر زیر). بنابراین، هنگام نصب کابل‌های پچ، به ویژه در فضاهای تنگ و با تعداد فیبر بالا، نمی‌توان کابل‌ها را بیشتر از شعاع خم مجاز آنها خم کرد.
شعاع خمش و حداقل خمش کابل فیبر نوری چیست؟
شعاع خمش مقدار شعاع ممکن برای خم کردن کابل قبل از بروز هرگونه مشکل، از جمله آسیب دیدگی، افزایش میرایی و یا کاهش پهنای باند، در کابل است. وقتی کابل فیبر نوری بیش از حد خم می‌شود، ممکن است سیگنال نوری درون کابل دچار پراکندگی شود و از طریق روکش فیبر نوری به یرون رود. خمش همچنین می‌تواند با ایجاد ترک‌های ریز به فیبر آسیب دائمی برساند. مشکلات ناشی از خمش فیبر به عنوان افت خم شناخته می‌شود: افت توان سیگنال که ممکن است یکپارچگی انتقال داده را به خطر بیندازد.
توجه: کشش بیش از حد و اتصال دهنده‌های بیش از حد محکم نیز می‌تواند باعث ایجاد مشکلات انتقالی و خم‌های ریز در کابل فیبر نوری شود.
حداقل شعاع خم شدن، کمترین شعاع مجاز برای خم کردن و حلقه کردن کابل فیبر نوری است. استاندارد جدید ANSI / TIA / EIA-568B.3 مشخصات عملکرد، حداقل استاندارد شعاع خمش و حداکثر کشش را برای کابل‌های فیبر نوری 50/125 و 62.5 / 125 میکرون تعیین می‌کند. برای داخل کابل‌های داخل ساختمانی، شعاع خمش کابل فیبر نوری 10 برابر قطر خارجی کابل بدون بار کششی است و 15 برابر قطر خارجی کابل در صورت وجود بار کششی است.
چگونه شعاع خمش کابل فیبر نوری را محاسبه کنیم؟
به طور کلی، شعاع خمش مجاز براساس نوع کابل، قطر بیرونی (OD) و وضعیت کابل تحت تنش هم هنگام نصب (بار کششی) و هم بعد از نصب هنگام تنظیم مجدد کابل (بدون بار) متفاوت است. برای محاسبه شعاع خم از فرمول زیر استفاده می‌شود:
حداقل شعاع خم = قطر بیرونی کابل x ضریب کابل
ضریب کابل فیبر نوری با توجه به استانداردهای صنعت و نوع کابل تعیین می‌شود. برای کابل‌های فیبر نوری، ضریب کابل شش برابر برای کابل‌های 5000 ولت یا کمتر، هشت برابر برای کابل‌های دارای 5000 ولت به بالا است.
کابل فیبر نوری غیر حساس به خمش چیست؟
کابل پچ فیبرنوری غیر حساس به شعاع خمش طوری طراحی شده است که حتی وقتی شعاع خمش کمتر از حد مجاز است، نور را با حداقل اتلاف انتقال دهد. در این کابل‌های نوری، از هسته با ضریب شکست تدریجی استفاده می‌شود به این صورت که ضریب شکست هسته از مرکز به سمت لبه به تدریج کاهش پیدا می‌کند، و این مسئله باعث ایجاد مودهای با هدایت ضعیف (weakly-guided modes) درون هسته می شوند. این مودهای با هدایت ضعیف از هسته به بیرون نشت می‌کنند و اگر شعاع خم کابل بیشتر از حدی باشد، مودهای زیادی به بیرون نشت می‌کنند و در نتیجه تضعیف زیادی در فیبرنوری اتفاق می‌افتد. برای حل این مشکل از دو شیار نازک با ضریب شکست پایین‌تر از هسته دور هسته فیبرنوری قرار می‌دهند تا این مودهای با هدایت ضعیف را به درون هسته هدایت کند و نور نشتی به بیرون نداشته باشیم. در نتیجه با خم کردن کابل، اتلاف خیلی کمتری رخ می‌دهد و می‌توان گفت این نوع فیبرنوری به زاویه خمش حساس نیست. کابل فیبرنوری غیر حساس به شعاع خمش را در بازار به نام پچ فیبرنوری می‌شناسند که انعطاف پذیری بیشتری نسبت به کابل‌های فیبرنوری معمولی دارد و معمولا در مراکز داده یا کاربردهای درون ساختمانی که دارای مسیرهایی با خم زیاد است استفاده می‌شود. فیبرنوری غیرحساس به شعاع خمش برای فیبرهای مالتی مود OM3 و OM4و فیبرهای تک مود موجود است.
کابل فیبر نوری مالتی مود غیر حساس به شعاع خمش (BIMMF)
فیبر مالتی مود در مراکز داده و زیرساخت‌های داخل ساختمانی پر طرفدار است. در عصر ارتباطات، تقاضای بیشتری برای بهبود کیفیت و عملکرد اجزای لینک بسیار حائز اهمیت است. فیبر مالتی مود غیر حساس به شعاع خمش، تضعیف ناشی از خمش را به حداقل می‌رساند، که در نتیجه منجر به افزایش قابلیت اطمینان سیستم و کاهش خرابی سیستم می‌شود. این کابل‌ها در همه انواع کابل‌های بهینه شده با لیزر، از جمله OM2 ،OM3 و OM4 موجود است و توان اتلافی را دهنگام اجرای سناریوهایی با خمش بالا تا 10 برابر کاهش می‌دهد. پچ فیبر را می‌توان در حلقه‌هایی به شعاع 7.5 میلی متر با افت خمشی کمتر از 0.2dB در 850nm و 0.5dB در 1300nm نصب کرد.
کابل فیبر نوری سینگل مود غیر حساس به شعاع خمش (BISMF)
در سال 2007، نوع جدیدی از فیبر سینگل مود “غیر حساس به خمش” ارائه شد. این فیبر مقاومت خوبی در برابر فشارهای ناشی از خمش، پیچ خوردن یا کشیده شدن دارد، بدون اینکه دچار افت عملکرد چشمگیری شود. G.657، توصیه ITU برای دو نوع مختلف کابل‌های پچ فیبر غیرحساس به خمش سینگل است:
G.657 A و G.657 B. حداقل شعاع خمش فیبر G.657. A1، ده میلیمتر، A2 و B1 هفت و نیم میلیمتر و از فیبرهای B2 تنها ۵ میلیمتر است. که در مقایسه با حداقل شعاع خمش فیبرهای استاندارد G652 سینگل مود که معمولاً 30 میلیمتر است، بسیار کمتر است. با این تفاسیر می‌توان گفت کابل‌های پچ فیبر غیرحساس به شعاع خمش بسیار انعطاف‌پذیرتر هستند. بنابراین، این نوع پچ کابل‌ها را می‌توان با خیال راحت به روش‌های مختلف در فضاهای نامناسب و با تراکم فیبر بالا مثل مرکز داده امروزی، نصب و استفاده کرد.
مزایای کابل فیبر نوری غیر حساس به خمش
- تاسیسات انعطاف پذیر: کابل‌های فیبرنوری غیر حساس به خم برای کاربردهای داخل ساختمانی بسیار مفید هستند زیرا می‌توان آنها را بدون نگرانی از محدودیت شعاع خمش فیبر در اطراف دیوارها، ستون‌ها، سقف‌ها، مجاری و سایر سطوح ناهموار ساختمان‌ها استفاده کرد.
- عملکرد بالا: در کاربردهایی با پهنای باند بالا، می‌توان با اطمینان خاطر از عملکرد صحیح سیستم، از فیبرهای غیرحساس به خمش استفاده کرد زیرا خم شدن بیش از حد فیبرنوری باعث کاهش عملکرد و افت توان بالا نمی‌شود.
- هزینه پایین: هزینه تولید کابل فیبر نوری غیر حساس به خمش یا کابل‌های پچ فیبرنوری در مقایسه با هزینه تولید کابل‌های فیبر معمولی زیاد نیست.
- روش‌های جوش یکسان: کابل‌های فیبر غیر حساس خمش را می‌توان با همان روش‌هایی که کابل‌های معمولی را جوش می‌دهند، اتصال داد.
سازگاری کابل فیبر نوری غیر حساس به خم
پچ کابل‌های فیبر نوری که به زاویه خمش حساس نیستند، دارای مزایای زیادی هستند. سوالی که ممکن است پیش بیاید این است که آیا این پچ کابل‌های نوری با کابل‌های فیبرنوری معمولی سازگار هستند؟ به نظر می‌رسد پاسخ برای همه کابل‌های سینگل مود مثبت باشد. از آنجا که فقط یک مود در هسته هدایت می‌شود، اتصال فیبرنوری معمولی به پچ فیبرها حداقل تأثیر را بر عملکرد سیستم دارد. اما برای کابل‌های مالتی‌مود، این موضوع چندان مشخص نیست. اندازه گیری قطر هسته، تاخیر حالت دیفرانسیل (DMD) و پهنای باند از مسايلی هستند که در اتصال دو نوع کابل متفاوت باید در نظر گرفته شوند. این اندازه گیری‌ها در مرحله ارزیابی و به روزرسانی هستند بنابراین نتایج آزمایشات ممکن است به تولید کننده BIMMF بستگی داشته باشد.
نتیجه گیری
مسيله حداقل شعاع خمش یکی از پارامترهای محدودکننده هنگام نصب و راه‌اندایز یک سیستم فیبرنوری است. وقتی شعاع خمش کابل‌های فیبر نوری معمولی از حد مجاز کوچکتر شود، این کابل‌ها دچار اتلاف بسیار بالا می‌شوند و عملکرد خود را از دست می‌دهند. بنابراین توجه به حداقل شعاع خمش هنگام کار با فیبرهای نوری بسیار ضروری است. برای مرتفع کردن این مشکل، بالاخص در کاربردهای داخل ساختمانی که خم‌های زیاد و با شعاع کمی در مسیر وجود دارد، یک نوع فیبر غیر حساس به خمش معرفی شده است که اصطلاحا به پچ کابل‌های فیبرنوری معروفند و شعاع خمش آنها در حد ۵ تا ۱۰ میلیمتر است، بنابراین می‌توان با تقریب خوبی آنها را غیر حساس به شعاع خمش دانست. در این مقاله به معرفی و بررسی مزایا و معایب پچ کابل فیبر نوری پرداختیم، اگر در مورد این کابل‌ها سوالی برایتان پیش آمده با ما درمیان بگذارید.
منبع: community.fs
