Οι ίνες των 200 micron προωθούν την οπτική καλωδίωση υψηλής πυκνότητας

Η βιομηχανία επικοινωνιών οπτικών ινών υφίσταται μια μεταμορφωτική επανάσταση «αδυνατίσματος». Για δεκαετίες, οι βασικές διαστάσεις των μονότροπικών ινών παρέμειναν τυποποιημένες στα 8-10 μικρά για τον πυρήνα, 125 μικρά για τη διάμετρο της επένδυσης και 250 μικρά για το πάχος της επίστρωσης. Αυτή η τυποποίηση έχει διευκολύνει σε μεγάλο βαθμό τη διαλειτουργικότητα και τη συνέπεια στα οπτικά δίκτυα. Ωστόσο, καθώς τα δίκτυα απαιτούν μεγαλύτερο εύρος ζώνης και πιο συμπαγή σχέδια, έχει εμφανιστεί μια νέα γενιά μονότροπικών ινών με επίστρωση 200 μικρών, προσφέροντας στους τηλεπικοινωνιακούς φορείς πιο ευέλικτες λύσεις ανάπτυξης οπτικών δικτύων.

Οι τρέχουσες αναπτύξεις δικτύων υψηλής απόδοσης αποκαλύπτουν δύο σημαντικές τάσεις: αυξανόμενη ζήτηση για καλώδια χαμηλού αριθμού ινών που συνδέουν μεμονωμένους χρήστες ή κτίρια και αυξανόμενη ανάγκη για καλώδια υψηλού αριθμού ινών για μαζική διανομή πληροφοριών. Στην τελευταία κατηγορία ειδικότερα, οι αριθμοί των ινών συνεχίζουν να αυξάνονται, με ορισμένα καλώδια να περιέχουν πλέον πάνω από 500 ίνες.

Ενώ η επέκταση των σχεδίων καλωδίων χρησιμοποιώντας την υπάρχουσα τεχνολογία παραμένει η προτιμώμενη προσέγγιση, αυτό γίνεται μη πρακτικό σε αγωγούς με περιορισμένο χώρο. Δεδομένου ότι οι αγωγοί εγκαθίστανται συνήθως πριν από την ανάπτυξη καλωδίων με σταθερές διαστάσεις, οι φορείς εκμετάλλευσης δικτύων αντιμετωπίζουν δύο επιλογές: να περιορίσουν τους αριθμούς ινών σε συγκεκριμένους συνδέσμους ή να υιοθετήσουν νέα, μικρότερα σχέδια καλωδίων.

Όταν οι υπάρχοντες αγωγοί υποδιαιρούνται σε μικρότερους μικροαγωγούς, τα μικροκαλώδια προσφέρουν οικονομικά πλεονεκτήματα αποφεύγοντας δαπανηρά έργα πολιτικού μηχανικού και διαδικασίες έγκρισης από την τοπική αυτοδιοίκηση. Η εξέλιξη των μικροκαλωδίων έχει διπλασιάσει την πυκνότητα των ινών μέσα σε λίγα μόνο χρόνια. Ενώ τόσο τα παραδοσιακά όσο και τα νέα σχέδια μπορεί να περιέχουν 288 ίνες, η διάμετρος συρρικνώνεται από 14 mm σε 9,6 mm - μια μείωση 36% που επιτυγχάνεται με ίνες με επίστρωση 200 μικρών.

Η εξέλιξη των μικροκαλωδίων προέρχεται από καινοτόμες προσεγγίσεις σχεδιασμού και υλικά. Οι βασικές βελτιώσεις περιλαμβάνουν την τοποθέτηση ινών σε μικρότερους σωλήνες buffer και τον σχεδιασμό καλωδίων για εμφύσηση αντί για έλξη σε αγωγούς.

Νέες ίνες ITU-T G.657 και προηγμένες επιστρώσεις επιτρέπουν υψηλότερη πυκνότητα συσκευασίας διατηρώντας παράλληλα την αντοχή σε σύνθλιψη και την απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες που είναι τυποποιημένες για τη βιομηχανία. Καθώς η εγκατάσταση με εμφύσηση αέρα γίνεται η προτιμώμενη μέθοδος ανάπτυξης της Ευρώπης, η ανάγκη για μέλη αντοχής στα σχέδια καλωδίων μειώνεται. Αυτές οι εξελίξεις επιτρέπουν συλλογικά την τελευταία γενιά συμπαγών μικροκαλωδίων.

Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν αξιοσημείωτη πρόοδο στην πυκνότητα των ινών. Όπου τα καλώδια 48 ινών απαιτούσαν κάποτε διαμέτρους που υπερέβαιναν τα 10 mm, τα σύγχρονα σχέδια φιλοξενούν πλέον 288 ίνες σε καλώδια μικρότερα των 10 mm - επιτεύγματα που κατέστησαν δυνατά οι ίνες με επίστρωση 200 μικρών.

Η τρέχουσα προδιαγραφή μονότροπης ίνας ISO/IEC 60793-2-50 παραθέτει την ίνα με επίστρωση 200 μικρών ως εναλλακτικό μέγεθος επίστρωσης. Οι ομάδες εργασίας IEC, αφού εξέτασαν εκτεταμένα δεδομένα της βιομηχανίας, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα 200 μικρά αντιπροσωπεύουν μια πρακτική διάσταση για τις ίνες μετάδοσης μονής λειτουργίας με επίστρωση που αξίζει να τυποποιηθούν.

Οι δοκιμές πεδίου επιβεβαιώνουν ότι οι ίνες 200 μικρών αποδίδουν καλά με τα υπάρχοντα εργαλεία και πρακτικές. Τα τυπικά εργαλεία απογύμνωσης αφαιρούν αποτελεσματικά τις επιστρώσεις ακρυλικού, αποκαλύπτοντας την ίδια γυμνή ίνα 125 μικρών με τις παραδοσιακές ίνες με επίστρωση 250 μικρών, επιτρέποντας πανομοιότυπες διαδικασίες σχισίματος και συγκόλλησης. Η έρευνα δείχνει ότι δεν υπάρχει διαφορά στην απώλεια συγκόλλησης μεταξύ παρόμοιων ή διαφορετικών συνδυασμών ινών:

Για συνδέσμους μονής ίνας, οι ίνες 200 μικρών υποβάλλονται σε περιτύλιξη πριν από τον τερματισμό, με αμελητέα επίδραση στην απόδοση. Ωστόσο, σημαντικές διαφορές εμφανίζονται σε εφαρμογές συνδέσμων κορδέλας και MPO όπου η επίστρωση επηρεάζει την απόσταση των ινών και τη συγκόλληση ομάδας.

Μια στρατηγική για περαιτέρω μείωση του μεγέθους περιλαμβάνει τη συσκευασία περισσότερων ινών σε σωλήνες buffer. Για παράδειγμα, 24 κλώνοι ινών 200 μικρών καταλαμβάνουν χώρο συγκρίσιμο με 12 παραδοσιακές ίνες. Ενώ αυτό αυξάνει την πυκνότητα συσκευασίας, τα πιθανά φαινόμενα μικροκαμπής μπορούν να μετριαστούν χρησιμοποιώντας ίνες G.657 ανθεκτικές στην κάμψη.

Η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία παραμένει υψίστης σημασίας στα οπτικά δίκτυα, όπου το κόστος των καλωδίων και των εξαρτημάτων αντιπροσωπεύει συνήθως λιγότερο από το 20% της συνολικής επένδυσης. Με το κόστος εγκατάστασης σημαντικά υψηλότερο και τις περιόδους απόσβεσης συχνά να υπερβαίνουν μια δεκαετία, οι αναπτυγμένες ίνες πρέπει να διατηρούν την απόδοση καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του δικτύου.

Η αξιοπιστία περιλαμβάνει τόσο οπτικές όσο και μηχανικές πτυχές. Η οπτική αξιοπιστία εξασφαλίζει τη διαθεσιμότητα του σήματος και τη σταθερή απόδοση, που αξιολογείται μέσω δοκιμών γήρανσης, αντοχής σε σύνθλιψη και θερμικών κύκλων. Η μηχανική αξιοπιστία επικεντρώνεται στη φυσική ακεραιότητα, με την αντοχή των ινών να υπερβαίνει συνήθως τα 500 kpsi παρά τα πιθανά ελαττώματα.

Τριάντα χρόνια εμπειρίας πεδίου επιβεβαιώνουν ότι οι επιστρώσεις ακρυλικού 62,5 μικρών προστατεύουν επαρκώς τις ίνες. Οι επιστρώσεις 200 μικρών αποδεικνύουν ισοδύναμη απόδοση, με πολλούς παρόχους υπηρεσιών να τις υιοθετούν πλέον.

Η ποιότητα των ινών έχει βελτιωθεί δραματικά από τις αρχικές αναπτύξεις, με τις εξελίξεις σε συνθετικό χαλαζία και πολυμερείς επιστρώσεις να συμβάλλουν σε ανώτερα προϊόντα. Οι δοκιμές αξιοπιστίας επιβεβαιώνουν ότι οι ίνες με επίστρωση 200 μικρών μπορούν να προσφέρουν 30 χρόνια απόδοσης πεδίου, πληρώντας όλες τις απαιτήσεις Telcordia GR-20.

Η αντοχή σε εφελκυσμό υπερβαίνει σταθερά τα 600 kpsi, ακόμη και σε αυστηρές αξονικές δοκιμές μήκους 10 μέτρων. Οι δοκιμές δυναμικής κόπωσης αποδίδουν n _d τιμές >20 και για δείγματα γήρανσης και για μη γήρανσης.

Η διαθεσιμότητα μονότροπικών ινών με επιστρώσεις 200 μικρών αντιπροσωπεύει μια σημαντική πρόοδο, προσφέροντας 36% μικρότερες διατομές για μείωση της διαμέτρου των μικροκαλωδίων. Αυτές οι ίνες παρέχουν αξιόπιστες λύσεις για την ανάπτυξη καλωδίων υψηλού αριθμού σε πολυσύχναστους χώρους αγωγών, διατηρώντας παράλληλα τη συμβατότητα με την υπάρχουσα υποδομή και πρακτικές.