Понимание и расчет волоконно -оптической потери: типы и стандарты

1. Предисловие

Точное измерение и расчет волоконно -оптических ссылок имеют решающее значение для проверки целостности сети и обеспечения производительности. Значительная потеря сигнала (то есть волоконно -оптическая потеря) происходит в волокне из -за поглощения и рассеяния света, что влияет на надежность оптических сетей передачи. Итак, как мы можем узнать значение потери на волоконно -оптической ссылке? Эта статья научит вас, как рассчитать потерю в оптоволоконной ссылке и как судить о производительности оптоволоконной связи.

2. Типы волоконно -оптических потерь

Потеря оптоволоконной оптической, также известную как оптическое ослабление, относится к потере света между передатчиком и приемником. Существуют различные причины волоконно -оптической потерь, такие как поглощение/рассеяние световой энергии с помощью волоконного материала, потери изгиба, потери соединения и т. Д. В кратком изгибе потеря оптоволоконной оптической потери в основном вызваны двумя факторами: внутренними факторами (то есть, присутствующими характеристиками волокна) и внешние факторы (IE, неподходящая работа волокна), следовательно, утрат волокна могут быть связаны с интроими. Внутренняя потеря волокна является неотъемлемой потерей волоконного материала, в основном включая потерю поглощения, потерю дисперсии и потерю рассеяния, вызванные структурными дефектами; В то время как потери внешнего волокна в основном включает в себя потерю слияния, потерю разъема и потерю изгиба.

3. Стандарты оптоволоконной потери

Ассоциация телекоммуникационной индустрии (TIA) и электронные альянсы промышленности (EIA) совместно разработали стандарты EIA/TIA, которые определяют требования к производительности и передаче дляОптические кабели и разъемыПолем Эти стандарты широко распространены и используются сегодня в оптоволоконной промышленности. Стандарты EIA/TIA четко указывают, что максимальное ослабление является одним из наиболее важных параметров в измерении потерь оптоволоконных оптовых. Фактически, максимальное ослабление - это коэффициент затуханияОптический кабель, измерено в дБ/км. В таблице ниже показано максимальное ослабление различных типов оптических кабелей в соответствии со стандартом EIA/TIA -568.

4. Как рассчитать волоконно -оптическую потерю?

Затухание кабеля в децибелах (дБ) рассчитывается путем умножения максимального коэффициента ослабления волокна (в дБ/км) на длину кабеля (в км).

Затухание разъема в децибелле (дБ) - это количество разъемов, умноженных на потерю разъема (в дБ).

Затухание слияния в децибелах (дБ) - это количество сплайсий, умноженных на потерю слияния (в дБ).

Как показывает формула, общая потеря ссылки-это сумма переменных наихудшего случая в разделе волокна. Важно отметить, что общая потеря связи, рассчитанная таким образом, является лишь предполагаемым значением, поскольку он предполагает возможные значения потери компонентов. То есть фактическая потеря волокна зависит от различных факторов, а значение потери может быть выше или ниже. Ниже приведен фактический случай, чтобы продемонстрировать, как вычислять волоконно -оптические потери. Как показано на рисунке, между двумя зданиями установлено одномодовое волокно с расстоянием пропускания 10 км и длиной волны 1310 нм. Волокно также имеет 2 разъема ST и 1 сплайс.

Волоконное затухание кабеля - Согласно стандартной таблице выше, максимальное значение затухания для наружного одномодового волокна на длине волны 131 0 nm IS 0. 5db / км, поэтому значение затухания кабеля составляет 0,5 дБ / км × 10 км=5 db.

Затухание разъема - поскольку используются 2 -й разъемы ST, и каждый разъем ST имеет максимальную потерю 0. 75DB, затухание разъема - 0. 75DB × 2=1. 5DB. В фактических расчетах потерю вставки разъемов может относиться к спецификациям, предоставленным поставщиком.

Затухание слияния - Согласно стандарту TIA/EIA, максимальная потеря слияния составляет 0. 3DB, поэтому затухание слияния равно 0. 3db × 1=0. 3db.

Таким образом, общая потеря волоконной ссылки составляет 5db + 1. 5db + 0. 3db=6. 8db. Обратите внимание, что приведенный выше метод расчета является лишь предполагаемым значением. Чтобы получить наиболее точное значение потери, для измерения может использоваться отражатель оптической временной области (OTDR).

5. Расчет бюджета мощности

Какое влияние оказывает упомянутое значение потери ссылки на всю передачу ссылок? Здесь мы должны упомянуть еще один тесно связанный параметр - бюджет мощности. Это значение параметра в основном используется для сравнения с расчетным значением потери ссылки для обеспечения правильной установки оборудования. Только когда значение потери ссылки находится в пределах бюджета питания, ссылка может работать нормально. Бюджет мощности (PB) - это разница между чувствительностью приемника (PR) и выходной мощностью передатчика (PT), рассчитанной как Pb=Pt - Pr. Предполагая, что средняя оптическая сила передатчика составляет -15 dbm, а чувствительность приемника равен -28 dbm, бюджет мощности - -15 db - (-28 db)=13 db.

6. Расчет края мощности

После расчета потери ссылки и бюджета мощности определите маржу мощности (PM), вычитая потерю ссылки из бюджета мощности: PM=PB - LL.

Точно так же, принимая 10-километровое одномодовое волокно в помещении в качестве примера, как рассчитано выше, его бюджет мощности составляет 13 дБ, а потеря ссылки-6,8 дБ, поэтому маржа мощности составляет 13 дБ - 6. 8db=6. 2db. Поле мощности, превышающий ноль, указывает на то, что ссылка обладает достаточной мощностью передачи.