Что такое затухание
Затухание — уменьшение оптической мощности по мере прохождения света через волокно, выражаемое в децибелах. Поскольку децибелы логарифмичны, потери вдоль линии просто складываются: участок кабеля, несколько сварок и две пары соединителей можно суммировать, получив полные потери между передатчиком и приёмником. Для кабеля цифра даётся на километр, в dB/km, на указанных длинах волн. Потеря 3 dB означает, что исчезло около половины света; 10 dB — что осталась примерно десятая часть.
Внутри стекла потери идут главным образом от рассеяния и поглощения, и оба зависят от длины волны. Поэтому одномодовое волокно цитируется при 1310 и 1550 nm, а часто и при 1383 и 1625 nm, а многомодовое — при 850 и 1300 nm. Поверх собственного затухания идут монтажные эффекты: макроизгибы, где волокно намотано слишком туго, микроизгибы, где оно сжато, и потери на каждом стыке. Собственную часть задаёт производитель волокна; остальное — конструкция кабеля и монтажник.
Какие цифры принадлежат спецификации
Закупщикам часто показывают одну цифру затухания в коммерческом письме. Полезно знать, откуда берутся честные цифры, а их три вида:
| Источник | Значения | Как использовать |
|---|---|---|
| Пределы кабелированного волокна в таблицах G.652 (одномодовое) | 0,4 dB/km от 1310 до 1625 nm; 0,3 dB/km при 1550 nm | Справочная планка для кабелированного волокна G.652.D |
| Старые плановые значения TIA-568 (кабелированное волокно) | Многомодовое 3,5 dB/km при 850 nm, 1,5 dB/km при 1300 nm; одномодовое 1,0 dB/km внутри, 0,5 dB/km снаружи | Консервативное планирование, когда спецификации кабеля нет |
| Даташит производителя кабеля и протокол барабана | По даташиту, по волокну, по длине волны | Значения, по которым принимается заказ |
Первые два — справочные; третье — то, что вы покупаете. Офис вписывает максимальное затухание по каждой длине волны из подтверждённого даташита в спецификацию и сверяет протоколы барабана с ним до отгрузки. Цифра, появившаяся на сайте, но отсутствующая в даташите или протоколе испытаний, договорной силы не имеет.
Сварки и соединители
Каждая сварка плавлением и каждая состыкованная пара соединителей добавляет потери. Старые плановые значения TIA-568 допускают 0,3 dB на сварку и 0,75 dB на состыкованную пару соединителей; где доступно, используйте спецификацию производителя кабеля или компонентов. Хорошие полевые сварки обычно заметно ниже планового значения, но плановое значение существует, чтобы линия работала, даже когда некоторые — нет.
Для соединителей IEC 61753-1 определяет классы вносимого затухания как статистические значения по случайным стыковкам. Для одномодового класс B означает среднее не более 0,12 dB, причём не менее 97% стыковок — не более 0,25 dB; класс C — среднее не более 0,25 dB. Рядом стоят классы обратных потерь: класс 1, не менее 60 dB в стыке, соответствует полировке APC, а класс 2, не менее 45 dB, — UPC. Гид по вносимому затуханию патч-кордов и гид UPC против APC идут дальше.
Простой бюджет потерь
Бюджет потерь суммирует ожидаемые потери и сравнивает их с тем, что переносит оптика. Оба примера ниже используют только справочные значения выше, чтобы показать метод; реальный проект использует даташиты выбранного кабеля, соединителей и приёмопередатчиков и запас, которого требует владелец сети.
| Пункт | Трасса 12 km одномодовое при 1310 nm | Линия 300 m OM4 при 850 nm |
|---|---|---|
| Кабель | 12 km x 0,4 dB/km = 4,8 dB | 0,3 km x 3,5 dB/km = 1,05 dB |
| Сварки | 6 x 0,3 dB = 1,8 dB | Нет |
| Пары соединителей | 2 x 0,75 dB = 1,5 dB | 2 x 0,75 dB = 1,5 dB |
| Ожидаемые полные потери | 8,1 dB | 2,55 dB |
| Сравнить с | Бюджет мощности оптики минус запас, по даташиту | Бюджет потерь оптики и дальность OM4, по даташиту |
Два урока. На длинных одномодовых трассах доминируют потери кабеля, поэтому спецификация затухания кабеля и число сварок ведут бюджет; при 1550 nm та же трасса идёт с 0,3 dB/km и выходит ниже. На коротких многомодовых линиях доминируют соединители, а пределом обычно служат полоса и дальность оптики, а не потери; гид одномодовое против многомодового объясняет, почему марки OM определяются полосой.
Что поднимает потери после ухода кабеля с завода
Кабель, прошедший испытание барабана, всё равно может дать плохую линию. Обычные причины механические и случаются на объекте. Волокна, намотанные слишком туго в муфтах и настенных коробках, добавляют потери макроизгиба, заметнее всего при 1550 и 1625 nm; изгибоустойчивое волокно G.657 снижает это, но не отменяет нормальных лотков. Кабели, протянутые сверх прочностного рейтинга или раздавленные хомутами и стяжками, добавляют микроизгибы или точечные дефекты. Грязные торцы соединителей — частая причина высоких потерь на коротких линиях, а чистка и осмотр соединителя перед стыковкой занимают секунды.
Обращение с барабаном тоже важно. Барабан, упавший с грузовика или хранившийся на ребре щеки, может повредить внешние слои, а незаглушенный конец кабеля может набрать воды. Офис просит заводы заглушать оба конца, оставлять доступный внутренний конец для испытаний и записывать номер барабана в каждом протоколе, чтобы полевой результат можно было проследить до заводской записи. Подрядчик тогда может сравнить объектные OTDR-трассы с заводскими по тому же барабану и быстро увидеть, возникли ли потери до или после поставки.
Как потери измеряются и принимаются
На заводе затухание измеряется по каждому волокну на каждом барабане, обычно с OTDR, который к тому же выявляет точечные дефекты вдоль длины. В поле смонтированная линия тестируется от конца до конца источником света и измерителем мощности, а на длинных трассах — и OTDR. Где свариваются волокна с разным диаметром модового поля, например магистраль G.652.D с абонентским G.657, односторонние показания OTDR могут показывать ложные выигрыши или преувеличенные потери на сварках; измерение с обоих концов и усреднение — обычная практика. Гид по протоколам OTDR перечисляет, что должен содержать протокол барабана, а страница испытаний и инспекций объясняет, как офис проверяет протоколы до отгрузки.
Готовя RFQ, укажите длины волн, используемые сетью, максимальное затухание по каждой длине волны, которое вы примете для кабеля, длины барабанов и нужный формат протокола. Форма запроса имеет поля для каждого.