Comprensione e calcolo della perdita di fibra ottica: tipi e standard

1. Prefazione

Misurazione e calcolo accurati dei collegamenti in fibra ottica sono cruciali per verificare l'integrità della rete e garantire prestazioni. La perdita significativa del segnale (cioè la perdita di fibra ottica) si verifica all'interno della fibra a causa dell'assorbimento e della dispersione della luce, influenzando l'affidabilità delle reti di trasmissione ottica. Quindi, come possiamo conoscere il valore di perdita sul collegamento in fibra ottica? Questo articolo ti insegnerà come calcolare la perdita nel collegamento in fibra ottica e come giudicare le prestazioni del collegamento in fibra ottica.

2. Tipi di perdita di fibra ottica

La perdita di fibra ottica, nota anche come attenuazione ottica, si riferisce alla perdita di luce tra il trasmettitore e il ricevitore. Esistono varie cause di perdita di fibre ottiche, come l'assorbimento/dispersione dell'energia della luce per materiale in fibra, la perdita di flessione, la perdita del connettore, ecc. In sintesi, la perdita di fibre ottiche è causata principalmente da due fattori: i fattori intrinseci (cioè le caratteristiche intrinseche della fibra di fibra) e la perdita di fibra in fibra di fibra di fibre). La perdita di fibra intrinseca è una perdita intrinseca del materiale in fibra, principalmente inclusa la perdita di assorbimento, la perdita di dispersione e la perdita di scattering causata da difetti strutturali; Mentre la perdita di fibra estrinseca include principalmente perdita di fusione, perdita del connettore e perdita di flessione.

3. Standard di perdita di fibra ottica

L'Associazione dell'industria delle telecomunicazioni (TIA) e Electronic Industries Alliance (VIA) hanno sviluppato congiuntamente gli standard EIA/TIA, che definiscono i requisiti di prestazione e trasmissione perCavi e connettori ottici. Questi standard sono ampiamente accettati e utilizzati oggi nell'industria della fibra ottica. Gli standard EIA/TIA affermano chiaramente che la massima attenuazione è uno dei parametri più importanti nella misurazione della perdita di fibre ottiche. In effetti, la massima attenuazione è il coefficiente di attenuazione delcavo ottico, misurato in DB/km. La tabella seguente mostra la massima attenuazione di diversi tipi di cavi ottici secondo lo standard EIA/TIA -568.

4. Come calcolare la perdita di fibre ottiche?

L'attenuazione del cavo nei decibel (DB) viene calcolata moltiplicando il coefficiente di attenuazione della fibra massima (in DB/km) per la lunghezza del cavo (in km).

L'attenuazione del connettore in decibel (DB) è il numero di connettori moltiplicati per la perdita del connettore (in DB).

L'attenuazione della fusione nei decibel (dB) è il numero di giunzioni moltiplicate per la perdita di fusione (in DB).

Come mostra la formula, la perdita totale di collegamento è la somma delle variabili del caso peggiore in una sezione in fibra. È importante notare che la perdita di collegamento totale calcolata in questo modo è solo un valore assunto, in quanto si assume i possibili valori di perdita dei componenti. Cioè, la perdita effettiva della fibra dipende da vari fattori e il valore della perdita può essere più alto o inferiore. Di seguito è riportato un caso reale per dimostrare come calcolare la perdita di fibre ottiche. Come mostrato nella figura, è installata una fibra a singola modalità tra due edifici con una distanza di trasmissione di 10 km e una lunghezza d'onda di 1310 nm. La fibra ha anche 2 connettori ST e 1 giunzione.

Attenuazione del cavo in fibra - Secondo la tabella standard sopra, il valore di attenuazione massima per la fibra a singola modalità esterna a una lunghezza d'onda di 131 0 nm è 0. 5db / km, quindi il valore di attenuazione del cavo è 0,5db / km × 10km=5 dB.

Attenuazione del connettore - Poiché vengono utilizzati 2 connettori ST e ogni connettore ST ha una perdita massima di 0. 75db, l'attenuazione del connettore è 0. 75db × 2=1. 5db. Nei calcoli effettivi, la perdita di inserimento dei connettori può fare riferimento alle specifiche fornite dal fornitore.

Attenuazione della fusione - Secondo lo standard TIA/EIA, la perdita massima di fusione è 0. 3db, quindi l'attenuazione della fusione è 0. 3db × 1=0. 3db.

Pertanto, la perdita totale del collegamento in fibra ottica è 5db + 1. 5db + 0. 3db=6. 8db. Si noti che il metodo di calcolo sopra è solo un valore assunto. Per ottenere il valore di perdita più accurato, per la misurazione può essere utilizzato un riflesso del dominio del tempo ottico (OTDR).

5. Calcolo del budget di potenza

Che impatto ha il valore di perdita di collegamento menzionato sull'intera trasmissione del collegamento? Qui, dobbiamo menzionare un altro parametro strettamente correlato: budget di potenza. Questo valore del parametro viene utilizzato principalmente per essere confrontato con il valore di perdita di collegamento calcolato per garantire l'installazione corretta delle apparecchiature. Solo quando il valore della perdita di collegamento è nel budget di potenza, il collegamento può funzionare normalmente. Il budget di potenza (PB) è la differenza tra la sensibilità del ricevitore (PR) e la potenza di output del trasmettitore (PT), calcolata come Pb=Pt - PR. Supponendo che la potenza ottica media del trasmettitore sia -15 dbm e la sensibilità del ricevitore è -28 dbm, il budget di potenza è -15 db - (-28 db)=13 db.

6. Calcolo del margine di potenza

Dopo aver calcolato la perdita di collegamento e il budget di potenza, determinare il margine di potenza (PM) sottraendo la perdita di collegamento dal budget di potenza: PM=pb - ll.

Allo stesso modo, prendendo la fibra singola interna da 10 km come esempio, come calcolato sopra, il suo budget di potenza è 13db e la perdita di collegamento è 6,8 dB, quindi il margine di potenza è 13db - 6. 8db=6. 2db. Un margine di potenza maggiore di zero indica che il collegamento ha un'ampia potenza di trasmissione.