ความรู้

ในระบบการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก ความเยื้องศูนย์-การวางแนวที่ไม่ตรงระหว่างแกนไฟเบอร์ การหุ้ม หรือปลอกโลหะของตัวเชื่อมต่อ-เป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการสูญเสียการแทรกมากเกินไป สัญญาณสะท้อน และการส่งสัญญาณที่ไม่เสถียร แม้แต่ออฟเซ็ตเล็กๆ เพียง 1 μm ก็สามารถลดประสิทธิภาพได้มากพอที่จะผลักลิงก์ออกจากข้อมูลจำเพาะ

ความเยื้องศูนย์กลางของใยแก้วนำแสงคืออะไร?

ความเยื้องศูนย์กลาง (เรียกอีกอย่างว่าข้อผิดพลาดการมีศูนย์กลางร่วมกัน) อธิบายการชดเชยระหว่างแกนกลางในอุดมคติกับตำแหน่งที่แท้จริงของ:

แกนกลางสัมพันธ์กับการหุ้ม

แกนไฟเบอร์สัมพันธ์กับศูนย์กลางปลอกโลหะ

หน่วยแกนเคเบิลสัมพันธ์กับเปลือกด้านนอก

ในมาตรฐาน เช่น TIA และ IEC โดยทั่วไปข้อผิดพลาดของศูนย์กลางการหุ้มแกน-โดยทั่วไปจะจำกัดอยู่ที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 μm สำหรับเส้นใยโหมดเดี่ยว- (ITU-T G.652) และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0 μm สำหรับมัลติโหมด (IEC 60793-2-10) สำหรับตัวเชื่อมต่อ ความเยื้องศูนย์ของแกนกลางจะกำหนดการสูญเสียการเชื่อมต่อโดยตรง IEC 61755-3 แบ่งประเภทของปลอกโลหะเป็นเกรดตามความเยื้องศูนย์ของรู:

ความเยื้องศูนย์กลางจะส่งผลต่อไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ยากขึ้น แกนมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 8–9 μm ดังนั้นการชดเชย 1 μm จะกินความกว้างของแกนมากกว่า 10% ออฟเซ็ตเดียวกันในมัลติโหมดคอร์ขนาด 50 μm คือประมาณ 2%- ยังไม่เหมาะ แต่ในทางปฏิบัติกลับให้โทษมากกว่ามาก

เหตุใดการปรับความเยื้องศูนย์กลางจึงมีความสำคัญ

การสูญเสียการแทรก:การวางตำแหน่งที่ไม่ตรงระหว่างแกนที่จับคู่แล้วเป็นสาเหตุที่ใหญ่ที่สุดเพียงประการเดียวที่ทำให้ตัวเชื่อมต่อสูญเสีย การแก้ไขความเยื้องศูนย์กลางจะช่วยรักษาสิ่งนี้ไว้

ความเสถียรของสัญญาณ:ความเยื้องศูนย์ของไฟเบอร์ที่ไม่ได้รับการแก้ไขทำให้เกิดความผันผวนของกำลังไฟฟ้าที่ได้รับ ซึ่งทำให้อัตราข้อผิดพลาด-เพิ่มขึ้น

ความน่าเชื่อถือทางกล:แกนกลางปิด-ทำให้เกิดความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอบนจุดต่อและอินเทอร์เฟซของตัวเชื่อมต่อ ซึ่งจะเร่งความล้าเมื่อเวลาผ่านไป

การปฏิบัติตาม:ศูนย์ข้อมูล แบ็คโบนโทรคมนาคม และลิงก์ทางอุตสาหกรรมล้วนมีข้อกำหนดที่ถือว่า{0}}ไฟเบอร์มีศูนย์กลางที่ดี

การปรับความเยื้องศูนย์กลางมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นในเครือข่าย 400G/800G ที่ใช้ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์แบบหลาย- MPO/MTP โดยที่แต่ละไฟเบอร์ในอาเรย์จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดในการตั้งศูนย์กลางด้วยตัวมันเอง ช่องที่ไม่ดีช่องหนึ่งสามารถลากลิงก์คู่ขนานทั้งหมดลงมาได้

สาเหตุทั่วไปของความเยื้องศูนย์

ความคลาดเคลื่อนในการผลิตในการวาดเส้นใย การเดินสายเคเบิล หรือการเจาะปลอกโลหะ

การปอก การทำความสะอาด หรือการแยกที่ไม่เหมาะสมก่อนการประกบ

แรงกดไม่สม่ำเสมอระหว่างการขัดเงาขั้วต่อ

ความเค้นทางกล การดัดงอ หรือการบีบอัดบนสายเคเบิล

ข้อผิดพลาดในการจัดตำแหน่งตัวต่อหรือการเบี่ยงเบนของการสอบเทียบ

ที่กล่าวว่าการสูญเสียที่สูงไม่ได้ชี้ไปที่ความเยื้องศูนย์เสมอไป ก่อนที่จะไปตามเส้นทางนั้น ให้ตรวจสอบส่วนปลายของการปนเปื้อนและตรวจดูให้แน่ใจว่ามุมร่องอยู่ภายใน 1 องศา ปัญหาทั้งสองนี้พบได้บ่อยกว่าและแก้ไขได้ง่ายกว่า หากยังคงมีการสูญเสียสูงหลังจากการทำความสะอาดและ-การแยกออกใหม่ ให้วัดความเยื้องศูนย์ของไฟเบอร์โดยตรงด้วยขอบเขตของไฟเบอร์หรืออินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ เพื่อยืนยันว่าออฟเซ็ตเป็นปัญหาจริงหรือไม่

วิธีการปรับความเยื้องศูนย์กลางแบบทีละขั้นตอน-

ในทางปฏิบัติ การปรับความเยื้องศูนย์หมายถึงการลดออฟเซ็ตด้านข้างระหว่างแกนไฟเบอร์และศูนย์กลางรูปลอกโลหะให้ต่ำกว่า 0.25 μm ซึ่งทำได้โดยใช้วิธีการทางกลและทางแสงผสมผสานกัน: ระบบ Active Core Alignment (ACA) ใช้การถ่ายภาพด้วยกล้อง CCD เพื่อค้นหาตำแหน่งแกนกลางแบบเรียลไทม์ จากนั้นนำทางการแก้ไขด้วยการหมุนปลอกโลหะ การย้ำที่แม่นยำเพื่อเลื่อนเส้นใยภายในปลอกโลหะ หรือใช้ดัชนี-การจับคู่เจลที่อินเทอร์เฟซเพื่อชดเชยออฟเซ็ตที่ตกค้างและลดการสูญเสียการสะท้อนของเฟรสเนล

การผลิต-การวางศูนย์กลางสาย (สำหรับการผลิตสายเคเบิล)

เส้นสายสมัยใหม่ใช้เกจเส้นผ่านศูนย์กลางด้วยเลเซอร์และระบบสแกนรังสีเอ็กซ์-/ออปติคอลเพื่อตรวจสอบตำแหน่งแกนในแบบเรียลไทม์ กระบวนการนี้เป็นไปโดยอัตโนมัติเป็นส่วนใหญ่: เซ็นเซอร์ติดตามความร่วมศูนย์ของแกน-ของปลอก ป้อนข้อมูลกลับไปยังระบบ และตำแหน่งแม่พิมพ์จะปรับในแกน X/Y ผ่านการควบคุมวงปิด-เพื่อรักษาความเยื้องศูนย์ให้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ การแทรกแซงด้วยตนเองนั้นแทบจะไม่จำเป็น เว้นแต่ว่ากระบวนการไม่ปกติเกิดขึ้น

การจัดตำแหน่งแกนฟิวชั่น Splicing

การจัดตำแหน่งแกนให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสำหรับการประกบสนาม ใช้-ตัวต่อการจัดแนวแกน (ระบบ PAS/CDS)- เพื่อสร้างอิมเมจของทั้งแกนไฟเบอร์และจัดแนวโดยอัตโนมัติ ตรวจสอบการสูญเสียโดยประมาณแบบเรียลไทม์ และ-จัดตำแหน่งใหม่หากเกิน 0.05 dB สำหรับลิงค์ที่สำคัญ การจัดตำแหน่งพลังงานแบบแอคทีฟสามารถผลักดันการสูญเสียให้ต่ำลงได้

สิ่งหนึ่งที่ควรระวัง: อย่าพึ่งพาการหุ้ม-โหมดการจัดตำแหน่งสำหรับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว- หากตัวไฟเบอร์มีความเยื้องศูนย์ของแกน- การจัดแนวการหุ้มไม่ได้หมายความว่าแกนอยู่ในแนวเดียวกัน และคุณจะได้รับการสูญเสียโดยอธิบายไม่ได้ซึ่งยากจะติดตาม

การปรับและการจัดศูนย์กลางปลอกโลหะของตัวเชื่อมต่อ

สำหรับขั้วต่อ SC, LC, FC:

วัดความเยื้องศูนย์ด้วยขอบเขตไฟเบอร์หรืออินเทอร์เฟอโรมิเตอร์

ใช้การปรับแต่งขั้วต่อ (การหมุนข้อต่อเฟอร์รูล) เพื่อชดเชยออฟเซ็ต

สำหรับการเชื่อมโยงที่มีความแม่นยำสูง-: ใช้การวางศูนย์กลางแบบแอคทีฟระหว่างการประกอบ

ขัดให้สม่ำเสมอ การขัดเงาที่ไม่สม่ำเสมอหรือมากเกินไปทำให้เกิดการเอียงหน้า-ส่วนท้าย ซึ่งเพิ่มการสูญเสียทางเรขาคณิตนอกเหนือจากความเยื้องศูนย์ใดๆ ก็ตามที่มีอยู่แล้ว หากจำนวนการสูญเสียของคุณแย่ลงหลังจากการขัดเงา สาเหตุที่เป็นไปได้คือความเอียง

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการปรับฟิลด์

ทำความสะอาดเส้นใยด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ 99% และผ้าเช็ดทำความสะอาดไร้ขุย-

ใช้มีดปังตอคุณภาพสูง-สำหรับส่วนปลายที่ตั้งฉาก

หลีกเลี่ยงการโค้งงอหรือบิดแน่นระหว่างการติดตั้ง

ปรับเทียบเครื่องต่อและผู้ทดสอบตามกำหนดเวลา-การเคลื่อนตัวของการสอบเทียบทำให้เกิดข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่เลียนแบบความเยื้องศูนย์ แต่ต้องมีการแก้ไขที่แตกต่างออกไป

การสูญเสียเอกสารก่อนและหลังการปรับความเยื้องศูนย์ทุกครั้งเพื่อสร้างพื้นฐานที่เชื่อถือได้

เครื่องมือสำหรับการควบคุมความเยื้องศูนย์

แกนต่อ-ตัวต่อฟิวชั่นการจัดแนว

กล้องจุลทรรศน์ตรวจสอบไฟเบอร์

เลเซอร์ไมโครมิเตอร์/เครื่องทดสอบความเข้มข้น

มีดที่มีความแม่นยำ

ชุดขัดขั้วต่อ

OTDR และเครื่องวัดพลังงานแสง

ความเยื้องศูนย์ไม่ได้รับความสนใจเช่นเดียวกับการปนเปื้อนหรือการสูญเสียส่วนโค้งงอ แต่จะลดคุณภาพการเชื่อมต่อลงอย่างเงียบๆ ในลักษณะที่ยากต่อการวินิจฉัยภายหลังจากข้อเท็จจริง การแก้ไขนั้นตรงไปตรงมา: วางศูนย์กลางอย่างดีในระหว่างการผลิต ตรวจสอบระหว่างการประกบ ปรับแต่งในระหว่างการสิ้นสุด และวัดผลในทุกขั้นตอน

เนื่องจากอัตราข้อมูลพุ่งเข้าสู่ขอบเขต 400G/800G และความหนาแน่นของตัวเชื่อมต่อเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จึงมีโอกาสน้อยกว่าที่จะดูดซับการสูญเสียที่เกิดจากการวางศูนย์กลางที่ไม่ดี การปรับค่าความเยื้องศูนย์กลางของไฟเบอร์ตั้งแต่ต้นจะช่วยประหยัดการแก้ไขปัญหาในภายหลังได้มาก