Nieuwe technologie verbetert de betrouwbaarheid van glasvezelsignalen

Stel je voor dat voertuigen op een snelweg geleidelijk aan de stroom verliezen tijdens hun reis en uiteindelijk hun bestemming niet bereiken.De ruggengraat van de moderne communicatieDe prestaties van glasvezels hebben echter, net als koperkabels, direct invloed op de efficiëntie en kwaliteit van de gegevensoverdracht.leidt tot informatieverliesHet begrijpen en aanpakken van glasvezelschade is cruciaal voor het handhaven van hoge snelheid en stabiele communicatie.

Dit artikel onderzoekt de oorzaken, effecten en mitigatiestrategieën voor glasvezelverzwakking,het verstrekken van inzichten in de fundamentele mechanismen van optische communicatie en het optimaliseren van netwerkontwerp en -onderhoud.

Fibre attenuation verwijst naar het energieverlies van optische signalen tijdens de transmissie via glasvezelkabels.rechtstreeks van invloed zijn op de communicatieafstand en de signaalkwaliteitHet begrijpen van de soorten en factoren die de verzwakking beïnvloeden, maakt het mogelijk effectieve maatregelen te nemen om de degradatie van het signaal tot een minimum te beperken en de prestaties van het glasvezelsysteem te verbeteren.

De drie belangrijkste oorzaken zijn verstrooiing, absorptie en buigverlies.

Verspreiding vormt de primaire bron van vezelschade, goed voor 95% tot 97% van het totale signaalverlies.het interacteert met microscopische structuren en deeltjes in het vezelmateriaalDeze verstrooiing leidt ertoe dat sommige optische signalen van hun beoogde pad worden afgeleid, wat leidt tot energieverlies.

Het dominante verstrooiingsverschijnsel is Rayleigh-verspreiding, voor het eerst beschreven door de Britse natuurkundige Lord Rayleigh in de late 19e eeuw.Rayleigh-verspreiding heeft betrekking op de golflengte van het licht en de grootte van de deeltjes. Kortere golflengten verspreiden zich gemakkelijkerDit verklaart waarom de hemel blauw lijkt: de blauwe golflengten van zonlicht verspreiden zich gemakkelijker door atmosferische deeltjes.

In de glasvezel wordt infrarood minder verspreid dan zichtbaar licht vanwege hun langere golflengten, waardoor het ideaal is voor optische communicatie.

De absorptie bedraagt meestal 3% tot 5% van de totale vezelschade.Net zoals een zonnebril bepaalde lichtfrequenties absorbeert., onzuiverheden in glasvezels absorberen signaalenergie en zetten deze om in warmte.

Verontreinigende stoffen zoals metaaldeeltjes of vocht belemmeren de signaaloverdracht door energie-absorptie.en strenge verwijdering van onzuiverheden tijdens de productie.

Buigverlies treedt op wanneer de fiberkroming het lichtpad verandert, waardoor sommige signalen niet voldoen aan de totale interne reflectieomstandigheden.resulterend in energieverliesHet buigverlies komt in twee vormen voor: microbending en macrobending.

• Microbending Verlies:Onwaarneembare vervorming op kleine schaal (buigradius minder dan 1 cm) veroorzaakt door temperatuurschommelingen, druk of mechanische spanning.vermindering van de transmissie kwaliteitHoewel ze onzichtbaar zijn voor het blote oog, veranderen microbanden de inslaghoek van het licht, waardoor hogere modus op hoeken wordt gereflecteerd die verdere verspreiding voorkomen, wat leidt tot absorptie door de bekleding.
• Macrobending Verlies:Zichtbare grootschalige buigingen (radius groter dan 1 cm) als gevolg van significante temperatuurveranderingen, drukverschillen of mechanische spanningen zoals kabelbuigingen of spanning.Vergelijkbaar met microbending maar met grotere straal, macrobanden veranderen de inslaghoeken genoeg dat wat licht buiten de vezelkern wordt gereflecteerd, wordt geabsorbeerd door de bekleding.

Speciaal ontworpen kabels en installatietechnieken minimaliseren de buigingseffecten, met inbegrip van beschermende maatregelen zoals kabelklemmen of bakken om vezels tegen externe spanning te beschermen.

De afname wordt gemeten in decibel per kilometer (dB/km) en kan worden omgezet in verlieswaarden (in dB) voor specifieke kabellengtes.

• Waallengte Impact:Kortere golflengten ervaren een hogere absorptie, waardoor de verzwakking van enkelmodische vezels lager is dan multimode vezels met gelijke lengtes.
• Lange impact:Langere vezels lijden meer energieverlies door verstrooiing en absorptie.
• Milieueffecten:De verzwakking neemt enigszins toe met de temperatuur, maar neemt af met de luchtvochtigheid wanneer de kabelkernen droog blijven.
• Invloed op de vezelstructuurKabelcentra vertonen bij berekeningen een hogere demping dan randen.

Eenvoudige en meervoudige vezels vertonen duidelijke verzwakkingskenmerken.in toepassingen op lange afstand (meer dan 100 meter), wordt de demping van multimode relatief lager dan die van single-mode over hun respectieve optimale afstanden.

Verswakking is een cruciale overweging bij het ontwerp en de implementatie van glasvezelnetwerken, waarbij maximale transmissieafstanden worden bepaald voordat signaalversterking of regeneratie vereist is.Om de verzwakking tot een minimum te beperken, moeten hoogwaardige glasvezelkabels en -componenten worden gebruiktEen uitgebreid begrip van vezelverzwakking maakt een betere netwerkplanning mogelijk.

Hoewel vezelverminderingen onvermijdelijk zijn in optische communicatie, maakt een grondig begrip van de oorzaken en factoren die deze factoren beïnvloeden, het mogelijk effectieve mitigatiestrategieën te ontwikkelen om de prestaties van het systeem te verbeteren.Het selecteren van optimale golflengten, het gebruik van hoogwaardige materialen, het optimaliseren van het ontwerp en de installatie van kabels en het beheersen van de omgevingsomstandigheden dragen allemaal bij tot de vermindering van de demping.Alleen door het beheersen van de damping principes kunnen we een stabiele bouwen, betrouwbare glasvezelnetwerken die de basis vormen van de moderne informatiemaatschappij.