전송에서 광섬유의 손실 이론 및 솔루션

광섬유의 전송 손실 특성은 전송 거리, 전송 안정성 및 광 네트워크의 신뢰성을 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.광섬유 전송 손실의 원인은 다양합니다.광섬유 통신망의 구축 및 유지 관리에서 가장 주목할만한 것은 광섬유 사용에서 전송 손실의 원인과 이러한 손실을 줄이는 방법입니다.광섬유 사용으로 인한 전송 손실은 주로 연결 손실(광섬유의 고유 손실, 융해 손실 및 가동 접합 손실)과 비연결 손실(굽힘 손실 및 기타 구성 요소 및 응용 환경에 의한 손실)이 있습니다.
1. 연결 손실 및 그 해결 방법

1.1 연결 손실
광섬유의 연결 손실은 주로 광섬유의 고유 요인에 의한 고유 손실, 광섬유의 외부 요인에 의한 융해 손실 및 가동 접합 손실을 포함합니다.
(1) 광섬유 고유의 손실은 주로 광섬유 모드 필드 직경의 불일치에서 비롯됩니다.섬유 코어 직경 불일치;섬유 코어의 단면은 원형이 아닙니다.섬유 코어와 클래딩의 동심도는 4점에서 좋지 않습니다.가장 중요한 요소는 모드 필드 직경의 불일치입니다.
(2) 비 고유 인자의 용접 손실은 주로 축 방향 전위에 의해 발생합니다.축의 기울기(각도);단면 분리(틈새);광섬유의 끝면이 불완전합니다.굴절률 차이;광섬유의 불결한 단면은 접합 직원의 작업 수준, 작업 단계, 용접 전기 기계 전극의 청결도, 용접 매개변수 설정, 작업 환경의 청결도 등과 같은 다른 요인에 의해 발생합니다.
(3) 비 고유 요인의 가동 조인트 손실은 주로 가동 커넥터의 품질 불량, 접촉 불량, 불결함 및 용접 손실과 동일한 요인(예: 축 방향 전위, 단면 간극, 접힘 각도, 굴절률 차이 등).
1.2 연결 손실에 대한 솔루션
(1) 엔지니어링 설계, 건설 및 유지 보수에서 일관된 특성을 가진 고품질 광섬유를 선택해야 합니다.고품질 유명 브랜드 베어 섬유의 동일한 배치는 가능한 한 광섬유의 특성을 일치시키기 위해 가능한 한 많이 사용하여 광섬유 융합에 대한 모드 필드 직경의 영향을 최소화합니다. 상실.
(2) 광케이블 건설은 규정 및 요구 사항에 따라 엄격하게 수행되어야 합니다.
조인트 수를 최소화하기 위해 전체 패널(단일 패널 ≥ 500m)을 구성하십시오.부설하는 동안 손실을 최소화하기 위해 케이블 릴 번호와 최종 순서를 엄격히 준수해야 합니다.
(3) 연결 및 테스트를 위해 경험 있고 잘 훈련된 후임자를 선택하십시오.
연결 인력의 수준은 연결 손실의 크기에 직접적인 영향을 미칩니다.연결 인원은 광섬유 용접 공정 흐름에 따라 엄격하게 연결하고 조인트 손실을 엄격하게 제어해야 합니다.용접 과정에서 광학 영역 반사계(OTDR)는 항상 모니터링을 위해 사용해야 합니다(연결 손실 ≤ 0.08db/개).요구 사항을 충족하지 않으면 다시 용접해야합니다.OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)을 사용하는 경우 접합 손실을 두 방향에서 측정하고 두 결과의 평균을 구하여 단방향 OTDR 측정의 인적 요인 오차를 제거해야 합니다.
(4) 연결 환경이 요구 사항을 충족하는지 확인
먼지가 많고 습한 환경에서 야외에서 작동하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.광 케이블 연결 부품, 도구 및 재료는 깨끗하게 유지되어야 하며 광섬유 커넥터가 젖지 않아야 합니다.절단할 광섬유는 깨끗하고 먼지가 없어야 합니다.절단 후 광섬유는 특히 먼지가 많고 습한 환경에서 너무 오랫동안 공기에 노출되지 않아야 합니다.연결 주위 온도가 너무 낮으면 필요한 가열 조치를 취해야 합니다.
(5) 완벽한 광섬유 단면의 준비
광섬유 단면 준비는 광섬유 연결의 가장 중요한 과정입니다.광섬유 단면의 완성도는 광섬유 연결 손실을 결정하는 중요한 이유 중 하나입니다.고품질 단면은 평평하고 버 및 결함이 없고 축에 수직이어야 합니다.광섬유 단면의 축 경사는 0.3도 미만으로 매끄럽고 평평한 거울을 보여주고 먼지 오염을 피하기 위해 깨끗하게 유지되어야합니다.광섬유를 절단하려면 고품질 절단 칼을 선택하고 올바르게 사용해야 합니다.나섬유의 청소, 절단 및 용접은 밀접하게 연결되어야 하며 간격이 너무 길지 않아야 합니다.광섬유를 이동할 때 다른 물체와 충돌하여 광섬유 단면이 손상되지 않도록 조심스럽게 다루십시오.
(6) 용접기의 올바른 사용
용접기의 올바른 사용은 광섬유 연결 손실을 줄이기 위한 중요한 보증이자 핵심 링크입니다.
① 용접기는 용접기의 작동 지침 및 절차에 따라 엄격하게 올바르게 작동되어야 합니다.
② 광섬유를 적당하게 배치합니다.용접기의 V-groove에 광섬유를 놓을 때 동작이 가벼워야 합니다.이는 코어 직경이 10nm인 단일 모드 광섬유의 경우 융합 손실이 0.1dB 미만이면 광섬유 축의 방사상 오프셋이 0.8nm 미만이기 때문입니다.
③ 광섬유의 종류에 따라 용접 파라미터(예비방전전류, 시간, 주방전전류, 주방전시간 등)를 정확하고 합리적으로 설정한다.
④ 용접기의 먼지(특히 고정구의 먼지, 각 거울, V홈, 섬유 부스러기)는 사용 중 및 사용 후에 제때 제거해야 합니다.
⑤ 용접 전기 기계 전극의 수명은 일반적으로 약 2000 배입니다.장기간 사용하면 전극이 산화되어 방전 전류가 커지고 용접 손실이 증가합니다.이 때 전극을 제거하고 알코올을 적신 의료용 면봉으로 부드럽게 닦은 다음 용접기에 설치하고 한 번 배출하여 청소할 수 있습니다.여러 번 청소한 후에도 방전 전류가 너무 크면 전극을 다시 교체해야 합니다.
(7) 커넥터의 성능 지표가 관련 규정을 충족하도록 가능한 한 고품질의 자격을 갖춘 가동 커넥터를 선택해야 합니다.가동 커넥터의 삽입 손실은 0.3dB/개(또는 그 이하) 미만으로 제어되어야 하며 추가 손실은 0.2dB/개보다 크지 않아야 합니다.
(8) 가동 조인트는 빛샘을 방지하기 위해 잘 연결되고 단단히 결합되어야 합니다.
(9) 가동 커넥터가 깨끗한지 확인하십시오.
시공 및 유지보수 시 플러그 및 어댑터(플랜지) 청소에 주의하여 기계실 및 장비 환경의 청결을 유지하고 플러그 및 어댑터(플랜지)에 먼지와 먼지가 들어가지 않도록 철저히 방지하고 비산 손실을 최소화하십시오.
2. 비연속 손실 및 그 해결방법
2.1 비연속 손실
광섬유 사용으로 인한 비접속 손실은 주로 굽힘 손실과 다른 구성 요인 및 적용 환경에 의한 손실을 포함합니다.
(1) 광섬유가 크게 구부러지고 굽힘 반경이 코어 직경과 비슷할 때 굽힘으로 인한 방사 손실은 전송 특성이 변경됩니다.많은 전도 모드가 복사 모드로 변환되어 계속 전송되지 않지만 클래딩에 들어가 코팅이나 클래딩에 흡수되어 광섬유의 추가 손실을 초래합니다.광섬유의 굽힘 손실에는 매크로 굽힘 손실과 마이크로 굽힘 손실의 두 가지 유형이 있습니다.
① 매크로 굽힘 손실 광섬유 직경보다 훨씬 큰 곡률 반경을 갖는 광섬유의 굽힘(거시 굽힘)으로 인한 추가 손실.주된 이유는 다음과 같습니다.광섬유 및 케이블의 다양한 예약으로 인한 굽힘(예약 링, 다양한 굽힘 및 자연 굽힘);조인트 박스의 광섬유 코일링, 기계실 및 장비의 테일 파이버 코일링 등
② 미세 굽힘 손실 광섬유 축 발생 μ M급 굽힘(마이크로 굽힘)으로 인한 추가 손실의 주요 원인은 다음과 같습니다. ;코어와 클래딩 사이의 매끄럽지 않은 계면에 의해 형성된 미세 굽힘;광케이블 포설시 고르지 않은 장력으로 인한 미세 굽힘;광섬유의 고르지 않은 측면 압력에 의해 형성되는 미세 굽힘;광섬유는 온도 변화에 직면하면 열팽창과 냉수축으로 인해 미세 굽힘을 형성합니다.
(2) 기타 시공요인 및 적용환경으로 인한 손실
① 선반 위의 비표준 광케이블로 인한 손실.층 꼬인 느슨한 슬리브 구조 광 케이블은 먼저 광 케이블의 상단 선반에 있는 여러 개의 느슨한 슬리브가 서로 꼬여 있기 때문에 이러한 손실이 발생하기 쉽습니다.둘째, 느슨한 튜브가 연결 상자의 섬유 고정 디스크 총검에 묶일 때 느슨한 튜브가 급격히 구부러집니다.셋째, 광케이블을 선반에 올려놓을 때 금속보강부재와 광섬유 느슨한 슬리브가 위아래로 어긋난다.이러한 요소는 손실을 증가시킵니다.
② 열수축 및 핫멜트 보호 불량으로 인한 손실.주요 원인은 다음과 같습니다. 하나는 핫멜트 보호관 자체의 품질 문제로, 이는 핫멜트 후 왜곡되어 기포를 생성합니다.둘째, 용접기의 히터가 가열되면 가열 매개 변수가 잘못 설정되어 핫멜트 보호 튜브가 변형되거나 기포가 발생합니다.세 번째는 열수축관이 깨끗하지 않고, 먼지나 자갈이 많고, 열간 용융 시 연결점이 손상되어 손실이 증가한다는 것입니다.
③ 직접 매설된 광케이블의 비표준 구조로 인한 손실.그 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 광케이블이 충분히 깊게 매설되지 않고 무거운 물체에 의해 감겨서 손상됩니다.두 번째는 환경과 지형의 변화로 인해 광 케이블이 허용 하중 범위를 초과하는 외력을 받는 광 케이블의 부적절한 라우팅입니다.셋째, 광 케이블 트렌치의 바닥이 고르지 않고 광 케이블이 아치형으로 매달려 있으며 백필 후 잔류 응력이 있습니다.넷째, 다른 이유로 광케이블의 외부 보호층이 손상되어 수분 유입 및 수소 손실이 발생한다.
④ 가공 광케이블의 비표준 구조로 인한 손실.주된 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 광 케이블 포설 공사 중 광 케이블은 작은 원, 구부러짐, 뒤틀림 및 뒤 버클, 견인 중 저크 및 서지를 만들고 순간 최대 견인력이 너무 큽니다.두 번째는 광 케이블 후크의 부적절한 사용, 클램핑 방향이 일치하지 않고 뱀이 구부러져 있고 간격이 너무 좁고 과도한 처짐으로 인해 광 케이블이 스트레스를 받는 것입니다.셋째, 기둥에 감긴 광 케이블이 단단히 고정되지 않고 광 케이블이 장기간의 외력과 단기적인 충격력에 의해 손상됩니다.넷째, 광케이블이 너무 촘촘하게 배열되어 광케이블의 자연스러운 신장이 고려되지 않습니다.다섯째, 다른 이유로 광케이블의 외피가 손상되어 수분 유입 및 수소 손실이 발생한다.
⑤ 파이프라인 및 광케이블의 비정규 건설로 인한 손실.그 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 광 케이블이 네트 방식으로 배치될 때 견인 속도가 잘 제어되지 않고 광 케이블에 백 버클과 서지가 있습니다.둘째, 광 케이블을 통과할 때 보호 플라스틱 서브 튜브가 없고 광 케이블이 긁혔습니다.셋째, 다른 원인으로 광케이블의 외피가 손상되어 수분 유입 및 수소 손실이 발생한다.
⑥ 기계실 및 설비의 피그테일 및 광섬유 점퍼의 결속 및 권취가 표준이 아니므로 교차권선이 발생하여 손실이 발생한다.
⑦ 광케이블 커넥터 박스의 품질이 불량하고, 커넥터 박스의 포장 및 설치가 규격화되어 ​​있지 않으며, 외부 영향으로 커넥터 박스가 파손되어 수분 및 수소 손실이 발생한다.
⑧ 설치시 광케이블의 인장변형으로 인한 손실, 광케이블을 스플라이스 박스에 조이기 위한 과도한 압력, 핫멜트 튜브를 파이버 트레이에 너무 세게 조임, 광케이블의 비표준 권선 섬유 트레이에 섬유.
2.2 비 연결 손실에 대한 솔루션
(1) 공학적 측량, 설계 및 시공시 최적의 항로 및 항로부설방식을 선정하여야 한다.
(2) 건설 품질을 보장하기 위해 고품질 건설 팀을 구성하고 선택하는 것이 매우 중요합니다.시공상의 부주의는 광섬유 손실을 증가시킬 수 있습니다.
(3) 설계, 건설 및 유지 보수 중에 실용적이고 효과적인 "4 가지 예방"조치(낙뢰 보호, 전기 보호, 부식 방지 및 기계적 손상 방지)를 적극적으로 취하여 보호를 강화해야 합니다.
(4) 브라켓을 이용하여 케이블 릴을 잡고 광케이블을 눕힙니다.케이블 릴을 내려놓은 후 스풀에서와 유사한 방법으로 광케이블을 깔거나 광케이블이 꼬이지 않도록 하십시오.광케이블을 부설하는 동안에는 통일된 지휘와 통신을 강화하고 과학적이고 합리적인 견인방식을 채택해야 한다.전개 속도가 너무 빨라서는 안 됩니다.연속 전개 길이는 너무 길지 않아야 합니다.필요한 경우 반전된 "8" 단어를 사용하여 중간에서 양쪽 끝으로 전개해야 합니다.광케이블이 손상될 수 있는 모서리 및 기타 장소에 주의하고 필요한 보호 조치를 취하십시오.도심지에 광케이블을 포설하는 경우 및 기타 광케이블을 임시 포설해야 하는 상황에서는 광케이블이 비틀림을 방지하기 위해 8자 모양의 디스크를 사용해야 합니다.
(5) 광케이블의 부설시 허용정격장력과 굽힘반경의 제한에 주의하여야 한다.광 케이블을 부설하는 동안 백 버클 및 서지를 방지하기 위해 작은 원을 만들고 광 케이블을 구부리거나 비틀는 것은 엄격히 금지됩니다.견인력은 광케이블 허용치의 80%를 초과하지 않아야 하며, 순간 최대 견인력은 100%를 초과하지 않아야 합니다.광케이블의 보강에 견인력을 가하여야 하며, 저크 및 꼬임이 발생하지 않도록 각별한 주의를 기울여야 한다.광케이블이 회전할 때 굽힘 반경은 광케이블 외경의 15~20배 이상이어야 합니다.
(6) 열수축성 슬리브, 특히 구부러지거나 변형된 슬리브는 사용하지 마십시오.이러한 슬리브는 열 수축 중에 내부 응력을 생성하여 손실을 증가시키기 위해 광섬유에 적용됩니다.케이싱을 운반 및 보관할 때는 청소에 주의하고 케이싱에 이물질이 들어가지 않도록 주의하십시오.
(7) 연결 작업 중 탈피 길이는 수신 디스크의 크기에 따라 결정되어야 하며, 탈피 길이는 가능한 한 길어서 광섬유가 닫힐 때 침착하게 감길 수 있습니다(예비 디스크의 길이는 60 ~ 100cm입니다).광섬유 융착(광섬유 감기 및 고정) 후 광섬유 보관에 주의해야 합니다.섬유 권선 동안 코일의 반경이 클수록 라디안은 커지고 전체 라인의 손실은 작아집니다.따라서 불필요한 손실을 피하기 위해 일정한 반경(R ≥ 40mm)을 유지해야 합니다.대형 코어 광케이블 연결의 핵심은 스토리지입니다.연결 작업 중 광 케이블을 절단하는 케이블 절단기의 깊이는 잘 제어되어야 하며, 느슨한 슬리브는 광섬유에 힘을 가하기 위해 평평하지 않아야 합니다.자격을 갖춘 조인트 재료를 사용하고 사양 및 작동 요구 사항에 따라 조인트 상자를 올바르게 포장 및 설치하십시오.
(8) 기계실은 가능한 한 깨끗해야 한다.꼬리 섬유는 권선 벨트로 보호하거나 꼬리 섬유 또는 다른 연결 라인과 교차 권선을 피하기 위해 꼬리 섬유에 와이어를 별도로 사용하고 꼬리 섬유 (임시 사용이라도)를 배치하지 마십시오. 발이 닿을 수 있는 곳.광 케이블을 종단할 때 라우팅에서 점퍼의 직각을 피하도록 주의하십시오. 특히 점퍼를 플라스틱 테이프로 직각으로 묶지 마십시오. 그렇지 않으면 장기간 스트레스로 인해 광섬유 손실이 증가합니다.점퍼는 회전할 때 곡선을 따라야 하며 굽힘 반경은 40mm 이상이어야 합니다.누워있는 동안 점퍼에 스트레스와 압력이 없는지 확인하여 점퍼의 장기적인 스트레스 피로를 방지하십시오.ODF 중에 땋은 머리를 너무 단단히 묶지 마십시오.
(9) 광케이블 라인의 일상적인 유지보수와 기술적인 유지보수를 강화한다.
광섬유는 정보화 시대의 필연적인 발전이며 광 네트워크 상호 연결은 디지털 지구의 내일입니다.각종 광통신 네트워크의 구축 및 운영과 함께 광케이블 사용으로 인한 전송 손실에 직면하고 해결하면 광통신 네트워크의 설계, 건설 및 유지 보수에서 광통신 네트워크의 전송 성능이 크게 향상되고 최적화됩니다. 광섬유 통신 공학.