Kanuni ya Uwekaji Fiber Optic: Mwongozo wa Kina

Kebo za Fiber optic ndio njia kuu ya mawasiliano ya kisasa ya simu, ikitoa data ya kasi ya juu na hasara ndogo. Hata hivyo, kusakinisha na kudumisha mitandao hii kunahitaji miunganisho isiyo na mshono kati ya sehemu za nyuzi—mchakato unaojulikana kama uunganishaji wa nyuzi macho. Mwongozo huu wa kiufundi unachunguza kanuni ya uunganishaji wa nyuzi macho, ukichunguza njia zake, vifaa kama vile fiber optic splicer na mashine ya kunasa nyuzi macho, na mbinu bora. Kifungu hiki kimeundwa kwa ajili ya wataalamu wa mawasiliano ya simu na wasambazaji kutafuta suluhu kutoka kwa CommMesh, makala haya yanatoa maarifa yanayoweza kutekelezeka ili kuhakikisha utendakazi unaotegemeka wa mtandao.

Fiber Optic Splicing ni nini?

Uunganishaji wa nyuzi macho ni mchakato wa kuunganisha nyaya mbili za fiber optic ili kuunda njia inayoendelea ya macho. Hii ni muhimu kwa kupanua ufikiaji wa mtandao, kurekebisha mapumziko, au kuunganisha nyaya katika vituo vya data na miundombinu ya mawasiliano ya simu. Lengo ni kusawazisha viini vya glasi hadubini (kawaida kipenyo cha 8-62.5 μm) kwa usahihi, kupunguza upotezaji wa ishara na kutafakari. Kuunganisha hutofautiana na viunganisho, ambavyo vinaweza kutenganishwa, kwa kuwa huunda dhamana ya kudumu au ya kudumu.

Kanuni hiyo inategemea kudumisha uadilifu wa upitishaji mwanga. Nuru inaposafirishwa kupitia nyuzi, hutegemea uakisi kamili wa ndani ndani ya msingi, ikiongozwa na tofauti ya faharasa ya refractive kati ya msingi (kwa mfano, 1.46) na cladding (km, 1.44). Mpangilio wowote mbaya au kutokamilika katika sehemu ya kiungo kunaweza kusababisha kupungua (0.1–0.5 dB) au kuakisi nyuma (-50 hadi -70 dB), utendakazi wa kudhalilisha. Mbinu za kuunganisha - muunganisho na mitambo - kushughulikia changamoto hizi, na zana kama vile mashine ya kunasa nyuzi macho kucheza nafasi muhimu.

Kanuni za Fiber Optic Splicing

Kanuni ya msingi ya kuunganisha fiber optic ni kufikia hasara ya chini, makutano ya juu-nguvu kati ya ncha za nyuzi. Hii inahusisha hatua tatu muhimu: maandalizi, upatanisho, na kuunganisha. Wacha tuichambue kitaalam:

1. Maandalizi
   • Fibers huvuliwa safu zao za kinga (koti, buffer, mipako) ili kufichua kioo tupu, kwa kawaida kipenyo cha 125 μm na msingi wa 8-10 μm kwa mode moja.
   • Kukata ni muhimu-kwa kutumia kisu cha usahihi, nyuzi hukatwa kwa pembe ya 90 ° na uvumilivu wa 0.5 ° ili kuhakikisha uso wa mwisho wa gorofa. Mgawanyiko usio na usawa unaweza kuongeza hasara kwa 0.2 dB.
   • Kusafisha na pombe ya isopropyl huondoa vumbi, kwani chembe kubwa kuliko 10 μm zinaweza kusababisha kutawanyika.
2. Mpangilio
   • The fiber optic splicer hutumia optics za hali ya juu (kwa mfano, ukuzaji wa 400x) na motors kuoanisha nyuzinyuzi kwa usahihi ndogo ndogo (kwa mfano, ± 0.1 μm).
   • Mpangilio amilifu hurekebisha kwa mikondo ya angular na kando, kupunguza uakisi hadi -60 dB au bora zaidi. Upangaji tulivu, unaojulikana katika kuunganisha kwa mitambo, unategemea v-grooves lakini sio sahihi (kupoteza 0.5-1 dB).
3. Kuunganisha
   • Ugawanyiko wa Fusion: Arc ya umeme (6000-8000 ° C) huyeyusha ncha za nyuzi, kuziunganisha kwenye msingi mmoja unaoendelea. Njia hii hupata hasara ya chini kama 0.01 dB.
   • Kuunganisha Mitambo: Kiunga cha mitambo hutumia gel inayolingana na fahirisi na kibano ili kupanga nyuzi, na hasara ya 0.1-0.3 dB. Ni haraka lakini haidumu.
   • Kifungo lazima kihimili mkazo wa mvutano (600-1000 N) na mizunguko ya joto (-40 ° C hadi 85 ° C).

Aina za Fiber Optic Splicing

Mbinu mbili za msingi hutawala uunganishaji wa nyuzi macho, kila moja ikiwa na kanuni na matumizi mahususi:

1. Ugawanyiko wa Fusion
   • Kanuni: Hutumia a mashine ya kunasa nyuzi macho ili kutoa safu inayodhibitiwa, nyuzi inayoyeyuka huishia kwenye dhamana ya Masi. Muda wa safu (kwa mfano, sekunde 2-15) na ya sasa (10-20 mA) imeboreshwa ili kuzuia kububujika au kubadilika.
   • Hasara: 0.01–0.05 dB, bora kwa nyuzi za modi moja katika mitandao ya masafa marefu.
   • Vifaa: Kina splicers fiber optic (km, Fujikura 70S+) upangaji wa kipengele cha msingi kupitia uchakataji wa picha, kupunguza makosa ya kibinadamu kwa 90%.
   • Maombi: Kebo za chini ya bahari, urekebishaji wa 5G, na vituo vya data vyenye msongamano wa juu.
   • Faida: Hasara ya chini kabisa, nguvu ya juu zaidi (1000 N tensile).
   • Changamoto: Gharama ya juu ya awali ($5000–$10,000 kwa mashine) na mahitaji ya mafunzo.
   • Tazama Viwango vya ITU G.652 kwa miongozo ya fusion.
2. Kuunganisha Mitambo
   • Kanuni: Hupanga nyuzi kwa kutumia v-groove na jeli inayolingana na faharasa (kiashiria cha refractive ~1.45) ili kupunguza upotevu wa mwanga. Hakuna joto linalotumiwa, kutegemea shinikizo la mitambo.
   • Hasara: 0.1–0.3 dB, inayokubalika kwa miradi ya muda mfupi au ya chini ya bajeti.
   • Vifaa: Viunzi rahisi vya mitambo ($50–$200) au kubebeka fiber optic splicer vifaa.
   • Maombi: Matengenezo ya muda, kushuka kwa FTTH (Fiber to the Home), na mitandao ya trafiki ya chini.
   • Faida: Haraka (dakika 5–10), hakuna nishati inayohitajika.
   • Changamoto: Hasara ya juu zaidi, isiyodumu (200–400 N tensile), na uharibifu wa gel kwa muda.

Jukumu la Mashine za Fiber Optic Splicer

The mashine ya kunasa nyuzi macho ni msingi wa kuunganisha kisasa, upatanishi wa kiotomatiki na kuunganisha kwa usahihi na ufanisi. Hapa kuna muhtasari wa kiufundi:

• Teknolojia ya Ulinganifu wa Msingi: Hutumia mifumo ya kamera mbili (400x–600x zoom) ili kugundua masahihisho ya msingi hadi 0.1 μm, kurekebisha katika muda halisi kwa kutumia injini za piezoelectric.
• Udhibiti wa Safu: Safu zinazodhibitiwa na kichakato kidogo (mA 10–20, sekunde 2–15) huhakikisha kuyeyuka kwa usawa, huku misururu ya maoni ikirekebisha unyevu (kwa mfano, 20–80% RH).
• Makadirio ya Upotevu wa Viungo: Imejengwa ndani OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) inatabiri hasara (usahihi wa 0.01–0.1 dB), kusaidia udhibiti wa ubora.
• Vipengele: Skrini za kugusa, uendeshaji wa betri (viunzi 300–500 kwa kila chaji), na kumbukumbu ya data kwa vijisehemu 1000+.
• Mifano: Mifano ni pamoja na Fujikura 90S+ ($8000) na Sumitomo TYPE-71C+ ($6000), inayotoa sekunde 6–9 nyakati za viungo.
• Maombi: Usambazaji wa wingi (kwa mfano, viunzi 100 kwa siku katika ukanda mpana wa vijijini) na urekebishaji wa usahihi.

Mbinu Bora za Kuunganisha Fiber Optic

Ili kuongeza mafanikio ya kuunganisha, wataalamu wa mawasiliano ya simu wanapaswa kufuata miongozo hii ya kiufundi:

1. Udhibiti wa Mazingira
   • Gawanya katika hali safi, kavu (kwa mfano, <50% RH, 10–30°C) ili kuepuka kufidia kwenye ncha za nyuzi, ambayo inaweza kuongeza hasara kwa 0.2 dB.
   • Tumia viunga vinavyobebeka kwa kuunganisha nje.
2. Matengenezo ya Vifaa
   • Rekebisha splicers fiber optic kila wiki, kuangalia kuvaa electrode (badala baada ya arcs 4000). Lenzi chafu zinaweza kuongeza hasara kwa 0.1 dB.
   • Hifadhi mashine kwa joto la 0–40°C ili kuhifadhi maisha ya betri.
3. Uhakikisho wa Ubora
   • Jaribu kila kiungo ukitumia OTDR, ukilenga <0.1 dB hasara na uakisi wa <-60 dB.
   • Kagua kwa kuibua ukitumia ukuzaji wa 200x ili uone kutokamilika.
4. Mazingatio ya Mazishi
   • Viungo vinapaswa kuwekwa kwenye nyuza zilizofungwa (IP68-rated) na kuzikwa kwa mita 0.9-1.2 ili kulinda dhidi ya shinikizo la udongo la 50 kN/m².
   • Tumia mikono ya kupunguza joto kwa viungo vya kuunganisha, na kuongeza nguvu ya 200 N.

Kishika nafasi cha 3 cha Picha: Uzio wa Viunga kwenye Mfereji
Maelezo: Uzio wa viungo uliowekwa kwa kina cha mita 1.0, unaoonyesha ulinzi uliofungwa dhidi ya unyevu na shinikizo la udongo.

Changamoto na Suluhisho katika Uwekaji Fiber Optic

Kuunganisha kunaleta vikwazo vya kiufundi, lakini zana za kisasa hushughulikia:

• Kuelekeza vibaya: Vipimo vya msingi >0.5 μm husababisha hasara ya 0.2 dB. Suluhisho: Tumia mashine za nyuzi za macho na upatanishi amilifu.
• Uchafuzi: Chembe za vumbi (10 μm) hutawanya mwanga. Suluhisho: Safisha kwa pombe ya 99% ya isopropili na wipes zisizo na pamba.
• Mkazo wa Mazingira: Mizunguko ya joto (kwa mfano, -20 ° C hadi 60 ° C) hudhoofisha vifungo. Suluhisho: Tumia resini zilizotibiwa na UV au nyaya za kivita.
• Gharama: Vipande vya hali ya juu ($5000+) hupunguza waendeshaji wadogo. Suluhisho: Kodisha kutoka kwa wachuuzi au tumia viunzi vya mitambo kwa maeneo yenye trafiki ya chini.

Kwa suluhu za gharama nafuu za kuunganisha, wasiliana na wahandisi wazoefu wa CommMesh leo.

Hitimisho

Kanuni ya uunganishaji wa nyuzi macho—kupatanisha na kuunganisha nyuzinyuzi kwa hasara ndogo—huweka msingi wa mitandao ya mawasiliano ya simu inayotegemeka. Ikiwa unatumia kuunganisha kwa kuunganisha na a mashine ya kunasa nyuzi macho kwa usahihi wa 0.01 dB au kuunganisha kimitambo kwa ukarabati wa haraka, mchakato huo unadai utaalam wa kiufundi na zana za ubora. Kwa makampuni ya mawasiliano ya simu na wasambazaji, ujuzi wa kuunganisha huongeza muda wa mtandao na scalability. Gundua ya hali ya juu splicers fiber optic na msaada kwa CommMesh, ambapo teknolojia hukutana na muunganisho.