پیشرفت فیبر 200 میکرونی در کابل‌کشی نوری با چگالی بالا

صنعت ارتباطات فیبر نوری در حال گذراندن یک انقلاب "لاغری" تحول آفرین است. برای دهه‌ها، ابعاد هسته فیبرهای تک حالته در 8-10 میکرون برای هسته، 125 میکرون برای قطر روکش و 250 میکرون برای ضخامت پوشش استاندارد باقی مانده است. این استانداردسازی، قابلیت همکاری و سازگاری در شبکه‌های نوری را بسیار تسهیل کرده است. با این حال، از آنجایی که شبکه‌ها به پهنای باند بالاتر و طراحی‌های فشرده‌تر نیاز دارند، نسل جدیدی از فیبرهای تک حالته با پوشش 200 میکرونی ظهور کرده است که راه‌حل‌های استقرار شبکه نوری انعطاف‌پذیرتری را به اپراتورهای مخابراتی ارائه می‌دهد.

استقرار شبکه‌های با عملکرد بالا در حال حاضر، دو روند اصلی را نشان می‌دهد: افزایش تقاضا برای کابل‌های با تعداد فیبر کم که کاربران یا ساختمان‌های جداگانه را به هم متصل می‌کنند و نیاز فزاینده به کابل‌های با تعداد فیبر بالا برای توزیع انبوه اطلاعات. به ویژه در دسته دوم، تعداد فیبرها همچنان در حال افزایش است و برخی از کابل‌ها اکنون بیش از 500 فیبر دارند.

در حالی که گسترش طرح‌های کابل با استفاده از فناوری موجود، رویکرد ترجیحی باقی می‌ماند، این امر در مجراهای محدود از نظر فضا غیرعملی می‌شود. از آنجایی که مجراها معمولاً قبل از استقرار کابل با ابعاد ثابت نصب می‌شوند، اپراتورهای شبکه با دو انتخاب مواجه هستند: محدود کردن تعداد فیبرها در لینک‌های خاص یا اتخاذ طرح‌های جدید و کوچک‌تر کابل.

هنگامی که مجراهای موجود به میکروکانال‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شوند، میکروکابل‌ها با اجتناب از پروژه‌های مهندسی عمران پرهزینه و فرآیندهای تأیید دولت محلی، مزایای اقتصادی را ارائه می‌دهند. تکامل میکروکابل‌ها، تراکم فیبر را در عرض چند سال دو برابر کرده است. در حالی که طرح‌های سنتی و جدید ممکن است حاوی 288 فیبر باشند، قطر از 14 میلی‌متر به 9.6 میلی‌متر کاهش می‌یابد - کاهش 36 درصدی که توسط فیبرهای با پوشش 200 میکرونی امکان‌پذیر شده است.

تکامل میکروکابل‌ها ناشی از رویکردهای طراحی و مواد نوآورانه است. پیشرفت‌های کلیدی شامل قرار دادن فیبرها در لوله‌های بافر کوچک‌تر و طراحی کابل‌ها برای دمیدن به جای کشیدن به داخل مجراها است.

فیبرهای جدید ITU-T G.657 و پوشش‌های پیشرفته، تراکم بسته‌بندی بالاتر را در حالی که مقاومت در برابر خرد شدن و عملکرد در دمای پایین را حفظ می‌کنند، امکان‌پذیر می‌کنند. از آنجایی که نصب با هوای فشرده به روش ترجیحی استقرار اروپا تبدیل می‌شود، نیاز به اعضای استحکام در طرح‌های کابل کاهش می‌یابد. این تحولات به طور جمعی نسل جدید میکروکابل‌های فشرده را امکان‌پذیر می‌کند.

نتایج، پیشرفت قابل توجهی در تراکم فیبر را نشان می‌دهد. در جایی که کابل‌های 48 فیبری زمانی به قطرهای بیش از 10 میلی‌متر نیاز داشتند، طرح‌های مدرن اکنون 288 فیبر را در کابل‌های زیر 10 میلی‌متر جای می‌دهند - دستاوردهایی که توسط فیبرهای با پوشش 200 میکرونی امکان‌پذیر شده است.

مشخصات فیبر تک حالته ISO/IEC 60793-2-50 فعلی، فیبر با پوشش 200 میکرونی را به عنوان یک اندازه پوشش جایگزین فهرست می‌کند. گروه‌های کاری IEC، پس از بررسی داده‌های گسترده صنعت، به این نتیجه رسیدند که 200 میکرون نشان‌دهنده یک بعد عملی برای فیبرهای انتقال تک حالته با پوشش است که شایسته استانداردسازی است.

آزمایش‌های میدانی تأیید می‌کند که فیبرهای 200 میکرونی با ابزارها و روش‌های موجود به خوبی عمل می‌کنند. ابزارهای لخت‌کننده استاندارد به طور موثر پوشش‌های اکریلات را حذف می‌کنند و همان فیبر برهنه 125 میکرونی را در معرض دید قرار می‌دهند که فیبرهای سنتی با پوشش 250 میکرونی دارند و امکان انجام روش‌های برش و اتصال یکسان را فراهم می‌کنند. تحقیقات نشان می‌دهد که هیچ تفاوتی در تلفات اتصال بین ترکیبات فیبر مشابه یا نامشابه وجود ندارد:

برای کانکتورهای تک فیبری، فیبرهای 200 میکرونی قبل از خاتمه، آستین‌دار می‌شوند که تأثیر ناچیزی بر عملکرد دارد. با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی در کاربردهای کانکتورهای روبانی و MPO ظاهر می‌شود که در آن پوشش بر فاصله فیبر و اتصال گروهی تأثیر می‌گذارد.

یک استراتژی برای کاهش بیشتر اندازه شامل بسته‌بندی فیبرهای بیشتر در لوله‌های بافر است. به عنوان مثال، 24 رشته فیبر 200 میکرونی فضایی قابل مقایسه با 12 فیبر سنتی را اشغال می‌کنند. در حالی که این امر تراکم بسته‌بندی را افزایش می‌دهد، اثرات میکروخمیدگی احتمالی را می‌توان با استفاده از فیبرهای مقاوم در برابر خم شدن G.657 کاهش داد.

قابلیت اطمینان بلندمدت در شبکه‌های نوری که هزینه‌های کابل و اجزا معمولاً کمتر از 20٪ از کل سرمایه‌گذاری را تشکیل می‌دهند، از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به هزینه‌های نصب به طور قابل توجهی بالاتر و دوره‌های بازگشت اغلب بیش از یک دهه، فیبرهای مستقر باید عملکرد را در طول چرخه عمر شبکه حفظ کنند.

قابلیت اطمینان شامل جنبه‌های نوری و مکانیکی است. قابلیت اطمینان نوری، در دسترس بودن سیگنال و عملکرد پایدار را تضمین می‌کند که از طریق آزمایش‌های پیری، مقاومت در برابر خرد شدن و چرخه دما ارزیابی می‌شود. قابلیت اطمینان مکانیکی بر یکپارچگی فیزیکی متمرکز است، با استحکام فیبر که معمولاً بیش از 500 kpsi است، علیرغم نقص‌های احتمالی.

سی سال تجربه میدانی تأیید می‌کند که پوشش‌های اکریلات 62.5 میکرونی به طور مناسب از فیبرها محافظت می‌کنند. پوشش‌های 200 میکرونی عملکرد معادل را نشان می‌دهند و چندین ارائه‌دهنده خدمات اکنون آنها را اتخاذ می‌کنند.

کیفیت فیبر از زمان استقرار اولیه به طور چشمگیری بهبود یافته است و پیشرفت‌ها در کوارتز مصنوعی و پوشش‌های پلیمری به محصولات برتر کمک کرده است. آزمایش قابلیت اطمینان تأیید می‌کند که فیبرهای با پوشش 200 میکرونی می‌توانند 30 سال عملکرد میدانی را ارائه دهند و تمام الزامات Telcordia GR-20 را برآورده کنند.

مقاومت کششی به طور مداوم از 600 kpsi فراتر می‌رود، حتی در آزمایش‌های محوری با طول سنج 10 متری. آزمایش خستگی دینامیکی، n _d مقادیر >20 را برای نمونه‌های پیر و بدون پیری به دست می‌دهد.

در دسترس بودن فیبرهای تک حالته با پوشش 200 میکرونی نشان‌دهنده یک پیشرفت قابل توجه است که 36٪ مقطع‌های کوچک‌تری را برای کاهش قطر میکروکابل ارائه می‌دهد. این فیبرها راه‌حل‌های قابل اعتمادی را برای استقرار کابل‌های با تعداد بالا در فضاهای مجرای شلوغ ارائه می‌دهند و در عین حال سازگاری با زیرساخت‌ها و روش‌های موجود را حفظ می‌کنند.