เส้นใยขนาด 200 ไมครอน พัฒนาสายเคเบิลใยแก้วนำแสงความหนาแน่นสูง

อุตสาหกรรมสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงกำลังอยู่ระหว่างการปฏิวัติ "การลดขนาด" ที่เปลี่ยนแปลงไป ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ขนาดหลักของเส้นใยโหมดเดี่ยวได้มาตรฐานอยู่ที่ 8-10 ไมครอนสำหรับแกนกลาง, 125 ไมครอนสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของแคลดดิ้ง และ 250 ไมครอนสำหรับความหนาของสารเคลือบ มาตรฐานนี้อำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกันและความสอดคล้องกันในเครือข่ายออปติคอลอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเครือข่ายต้องการแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นและการออกแบบที่กะทัดรัดมากขึ้น เส้นใยโหมดเดี่ยวเคลือบขนาด 200 ไมครอนรุ่นใหม่จึงเกิดขึ้น โดยนำเสนอโซลูชันการปรับใช้เครือข่ายออปติคอลที่ยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับผู้ให้บริการโทรคมนาคม

การปรับใช้เครือข่ายประสิทธิภาพสูงในปัจจุบันเปิดเผยแนวโน้มหลักสองประการ: ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับสายเคเบิลที่มีจำนวนใยแก้วนำแสงต่ำที่เชื่อมต่อผู้ใช้แต่ละรายหรืออาคาร และความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับสายเคเบิลที่มีจำนวนใยแก้วนำแสงสูงสำหรับการกระจายข้อมูลจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหมวดหมู่หลัง จำนวนใยแก้วนำแสงยังคงเพิ่มขึ้น โดยสายเคเบิลบางเส้นในปัจจุบันมีใยแก้วนำแสงมากกว่า 500 เส้น

ในขณะที่การขยายการออกแบบสายเคเบิลโดยใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ยังคงเป็นแนวทางที่ต้องการ สิ่งนี้จะกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้จริงในท่อร้อยสายที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วท่อร้อยสายจะถูกติดตั้งก่อนการปรับใช้สายเคเบิลด้วยขนาดคงที่ ผู้ให้บริการเครือข่ายจึงต้องเลือกสองทางเลือก: จำกัดจำนวนใยแก้วนำแสงในลิงก์เฉพาะ หรือนำการออกแบบสายเคเบิลใหม่ที่มีขนาดเล็กลงมาใช้

เมื่อท่อร้อยสายที่มีอยู่ถูกแบ่งออกเป็นท่อขนาดเล็ก ไมโครเคเบิลจะให้ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจโดยหลีกเลี่ยงโครงการวิศวกรรมโยธาที่มีค่าใช้จ่ายสูงและกระบวนการอนุมัติจากรัฐบาลท้องถิ่น วิวัฒนาการของไมโครเคเบิลได้เพิ่มความหนาแน่นของใยแก้วนำแสงเป็นสองเท่าภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี ในขณะที่การออกแบบทั้งแบบดั้งเดิมและแบบใหม่สามารถมีใยแก้วนำแสง 288 เส้น เส้นผ่านศูนย์กลางจะลดลงจาก 14 มม. เป็น 9.6 มม. - ลดลง 36% ซึ่งทำได้โดยใช้เส้นใยเคลือบขนาด 200 ไมครอน

วิวัฒนาการของไมโครเคเบิลเกิดจากการออกแบบและวัสดุที่เป็นนวัตกรรมใหม่ การปรับปรุงที่สำคัญ ได้แก่ การวางใยแก้วนำแสงในท่อบัฟเฟอร์ขนาดเล็กและการออกแบบสายเคเบิลสำหรับการเป่าแทนที่จะดึงเข้าไปในท่อร้อยสาย

เส้นใย ITU-T G.657 ใหม่และการเคลือบขั้นสูงช่วยให้มีความหนาแน่นในการบรรจุสูงขึ้นในขณะที่ยังคงรักษาความทนทานต่อการบดขยี้ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่การติดตั้งแบบเป่าลมกลายเป็นวิธีการปรับใช้ที่ต้องการของยุโรป ความจำเป็นในการใช้ส่วนประกอบความแข็งแรงในการออกแบบสายเคเบิลลดลง การพัฒนาเหล่านี้ช่วยให้เกิดไมโครเคเบิลรุ่นล่าสุดที่มีขนาดกะทัดรัด

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่น่าทึ่งในความหนาแน่นของใยแก้วนำแสง ในกรณีที่สายเคเบิล 48 เส้นเคยต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 10 มม. การออกแบบสมัยใหม่สามารถรองรับใยแก้วนำแสง 288 เส้นในสายเคเบิลขนาดต่ำกว่า 10 มม. - ความสำเร็จที่ทำได้โดยใช้เส้นใยเคลือบขนาด 200 ไมครอน

ข้อกำหนดเส้นใยโหมดเดี่ยว ISO/IEC 60793-2-50 ในปัจจุบันระบุว่าเส้นใยเคลือบขนาด 200 ไมครอนเป็นขนาดการเคลือบทางเลือก กลุ่มงาน IEC หลังจากตรวจสอบข้อมูลอุตสาหกรรมจำนวนมาก สรุปว่า 200 ไมครอนแสดงถึงขนาดที่ใช้งานได้จริงสำหรับเส้นใยส่งผ่านโหมดเดี่ยวเคลือบที่สมควรได้รับการกำหนดมาตรฐาน

การทดสอบภาคสนามยืนยันว่าเส้นใยขนาด 200 ไมครอนทำงานได้ดีกับเครื่องมือและการปฏิบัติที่มีอยู่ เครื่องมือลอกแบบมาตรฐานจะกำจัดสารเคลือบอะคริเลตได้อย่างมีประสิทธิภาพ เผยให้เห็นเส้นใยเปลือยขนาด 125 ไมครอนเช่นเดียวกับเส้นใยเคลือบขนาด 250 ไมครอนแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถดำเนินการตัดและต่อได้เหมือนกัน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างในการสูญเสียการต่อระหว่างการรวมกันของเส้นใยที่คล้ายกันหรือไม่เหมือนกัน:

สำหรับขั้วต่อเส้นใยเดี่ยว เส้นใยขนาด 200 ไมครอนจะผ่านการสวมปลอกก่อนการสิ้นสุด โดยมีผลกระทบเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างที่สำคัญเกิดขึ้นในการใช้งานขั้วต่อริบบิ้นและ MPO ซึ่งการเคลือบส่งผลต่อระยะห่างของเส้นใยและการต่อกลุ่ม

กลยุทธ์หนึ่งสำหรับการลดขนาดเพิ่มเติมเกี่ยวข้องกับการบรรจุเส้นใยมากขึ้นลงในท่อบัฟเฟอร์ ตัวอย่างเช่น เส้นใยขนาด 200 ไมครอน 24 เส้นใช้พื้นที่เทียบเท่ากับเส้นใยแบบดั้งเดิม 12 เส้น แม้ว่าสิ่งนี้จะเพิ่มความหนาแน่นในการบรรจุ แต่ผลกระทบจากการโค้งงอขนาดเล็กที่อาจเกิดขึ้นสามารถบรรเทาได้โดยใช้เส้นใย G.657 ที่ไม่ไวต่อการโค้งงอ

ความน่าเชื่อถือในระยะยาวยังคงมีความสำคัญสูงสุดในเครือข่ายออปติคอล ซึ่งต้นทุนสายเคเบิลและส่วนประกอบโดยทั่วไปคิดเป็นน้อยกว่า 20% ของการลงทุนทั้งหมด ด้วยต้นทุนการติดตั้งที่สูงกว่าอย่างมากและระยะเวลาคืนทุนมักจะเกินทศวรรษ เส้นใยที่ปรับใช้จะต้องรักษาประสิทธิภาพตลอดวงจรชีวิตของเครือข่าย

ความน่าเชื่อถือครอบคลุมทั้งด้านออปติคอลและกลไก ความน่าเชื่อถือทางออปติคอลช่วยให้มั่นใจได้ถึงความพร้อมใช้งานของสัญญาณและประสิทธิภาพที่เสถียร ประเมินผ่านการทดสอบอายุ ความทนทานต่อการบดขยี้ และการหมุนเวียนของอุณหภูมิ ความน่าเชื่อถือทางกลไกเน้นที่ความสมบูรณ์ทางกายภาพ โดยมีความแข็งแรงของเส้นใยโดยทั่วไปเกิน 500 kpsi แม้จะมีข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น

ประสบการณ์ภาคสนาม 30 ปี ยืนยันว่าสารเคลือบอะคริเลตขนาด 62.5 ไมครอนช่วยปกป้องเส้นใยได้อย่างเพียงพอ สารเคลือบขนาด 200 ไมครอนแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากัน โดยผู้ให้บริการหลายรายกำลังนำไปใช้

คุณภาพของเส้นใยได้รับการปรับปรุงอย่างมากตั้งแต่การปรับใช้ครั้งแรก โดยความก้าวหน้าในควอตซ์สังเคราะห์และการเคลือบโพลิเมอร์มีส่วนช่วยให้ผลิตภัณฑ์เหนือกว่า การทดสอบความน่าเชื่อถือยืนยันว่าเส้นใยเคลือบขนาด 200 ไมครอนสามารถให้ประสิทธิภาพภาคสนามได้ 30 ปี โดยเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมดของ Telcordia GR-20

ความต้านทานแรงดึงเกิน 600 kpsi อย่างสม่ำเสมอ แม้ในการทดสอบตามแนวแกนความยาวเกจ 10 เมตรที่เข้มงวด การทดสอบความล้าแบบไดนามิกให้ n _d ค่า >20 สำหรับตัวอย่างทั้งเก่าและใหม่

การมีอยู่ของเส้นใยโหมดเดี่ยวที่มีสารเคลือบขนาด 200 ไมครอนแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญ โดยนำเสนอส่วนตัดขวางที่เล็กกว่า 36% สำหรับการลดเส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครเคเบิล เส้นใยเหล่านี้ให้โซลูชันที่เชื่อถือได้สำหรับการปรับใช้สายเคเบิลจำนวนมากในพื้นที่ท่อร้อยสายที่แออัด ในขณะที่ยังคงรักษาความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานและการปฏิบัติที่มีอยู่