Panie Kierowniku! Bo to tłumienie za duże!

Panie Kierowniku! Bo to tłumienie za duże!

Big329
W naszych publikacjach staramy się poruszać zagadnienia z którymi często zgłaszają się nasi partnerzy. Na ostatnim MiŚOT Meetingu, podczas rozmowy na naszym stoisku, wywiązała się rozmowa odnośnie problemów z spawaniem kabli o różnym rodzaju włókien. W poniższym artykule postanowiliśmy pokrótce opisać ten temat. Zapraszamy do lektury.

W tradycyjnych sieciach światłowodowych najczęściej spotykaliśmy się z kablami światłowodowymi z jednym rodzajem włókien. Jeśli chodzi o sieci jednomodowe był to najczęściej standard G.652D, a jeśli chodzi o sieci wielomodowe to któryś ze standardów G.651 czyli OM1 62,5/125, OM2 50/125 lub OM3 50/125. Charakterystyczne było to, że cała sieć zbudowana była z kabli światłowodowych z włóknem tego samego typu.

Do budowy sieci FTTH stosujemy kable światłowodowe, które wykorzystują włókna światłowodowe różnych standardów. I tak kable magistralne i dosyłowe, najczęściej zbudowane są w oparciu o klasyczne włókna światłowodowe typu G.652D, natomiast część budynkowa najczęściej wykorzystuje kable z włóknami światłowodowymi o małym promieniu gięcia typu G.657. Te włókna różnią się od siebie, dlatego podczas spawania mogą pojawić się problemy i dlatego musimy mieć to na uwadze. Najczęstszymi niedogodnościami są problemy z samym wykonaniem spawu oraz zbyt wysokie tłumienie takiego połączenia.

Na początek zobaczmy co o tym mówi norma Orange Polska ZN-OPL-005-1/14. Optotelekomunikacyjne linie kablowe. Włókna światłowodowe. Wymagania i badania.

Zgodnie z nią łączenie włókien różnych kategorii wiąże się z wprowadzeniem dodatkowego tłumienia. Tłumienie to zależy od parametrów geometrycznych łączonych światłowodów. Łączenie włókien różnych kategorii powinno być wykonywane jedynie w przypadkach koniecznych. Dopuszcza się wzajemne łączenie jedynie niektórych kategorii światłowodów. Poniższa tabela zawiera rekomendacje na temat możliwości wykonywania takich połączeń dla różnych kategorii światłowodów jednomodowych:

G.652 G.653 G.566 G.657A G.657B
G.652

+

+

G.653

+

G.655

+

G.657A

+

+

+

G.657B

+

+

Wynika z niej, że spawanie włókien standardu G.652D z włóknami o małym promieniu gięcia klasy G.657A1 i G.657A2 jest dozwolone, natomiast z włóknami klasy G.657B3 niedozwolone. Powinno się to wykonywać tylko w przypadkach koniecznych.
W rzeczywistości spawanie nawet kompatybilnych ze sobą kategorii światłowodów może powodować problemy ze spawaniem. Spawarka może mieć kłopot nawet z odpowiednim wycentrowaniem do siebie rdzeni obu włókien nie mówiąc już o samym spawaniu, które zwykle w takim przypadku, podczas pomiarów reflektometrycznych nie spełnia dopuszczalnych wartości tłumienia. Pomijamy tutaj spawarki centrujące do płaszcza, ponieważ aktualnie większość spawarek stanowią te centrujące do rdzenia, ale nawet z nimi może być problem. Jedyną rzeczą, którą możemy zrobić, żeby spawarka lepiej rozpoznawała włókna, a tym samym lepiej centrowała i wykonywała bardziej precyzyjne spawy, to wybór odpowiedniego programu spawania. Zamiast trybu AUTO powinniśmy wybrać tryb zoptymalizowany do spawania włókien o małym promieniu gięcia. Każda spawarka posiada zaimplementowanych kilkanaście różnych programów spawania, a nasze zadanie to wybór tego najbardziej odpowiedniego. Producenci spawarek mogą używać różnych nazw, najczęściej będą to nazwy własne włókien np. BendBright (Prysmian) lub ClearCurve (Corning) albo standard włókna wg. ITU-T czyli G.657. Poniżej przykładowe nazwy programów spawania:

blue

Nowe spawarki na pewno będą posiadały takie programy, natomiast stare spawarki musimy uaktualnić poprzez wgranie nowego oprogramowania. Możemy to zrobić albo sami, ściągając odpowiednie dane ze strony producenta albo poprzez lokalnego dystrybutora sprzętu.
Po pospawaniu włókna musimy jeszcze dokonać jego pomiaru. Do tego celu wykorzystujemy reflektometr. Zasada jego działania opiera się na analizie mocy sygnału rozproszenia wstecznego w funkcji czasu (tzw. Rozpraszanie Rayleigha). W uproszczeniu polega to na odbijaniu światła przez cząsteczki materiału z którego zrobiony jest światłowód. Bardzo małe ilości światła są odbijane wstecz w kierunku nadajnika z każdego miejsca światłowodu. Opóźnienie i natężenie sygnału odbitego docierającego do detektora, opisuje parametry łącza światłowodowego. Drugim zjawiskiem obserwowanym podczas pomiaru to odbicie Fresnela. Powstaje ono na granicy dwóch ośrodków, czyli w miejscach gdzie sygnał napotyka nagłą zmianę współczynnika załamania światła. Takie zmiany występują na złączach rozłącznych, na początku i końcu światłowodu, na pęknięciach oraz na wadliwych spawach, czyli wszędzie tam gdzie mogą powstawać szczeliny powietrzne.

Podstawowym elementem reflektogramu są wydarzenia odbiciowe i nieodbiciowe, lokalne spadki i podwyższenia poziomu sygnału rozproszonego i odbitego wstecz.

Podczas spawania dwóch włókien różnych kategorii, a nawet tej samej kategorii, ale różnych producentów lub nawet tej samej kategorii ale różnych partii tego samego producenta, mogą wystąpić różnice w mocy sygnału wstecznie rozproszonego. Może się to objawić wysokim tłumieniem lub przeciwnie, wzmocnieniem sygnału pomiarowego. W miejscu spawu może pojawić się zjawisko pozornego wzmocnienia mocy optycznej zamiast strat. Nie jest to jednak prawdziwy wzrost mocy optycznej, a jedynie niedoskonałość pomiaru metodą reflektometryczną. Istnieją dwie przyczyny tego zjawiska. Pozorne wzmocnienie optyczne jest widoczne, gdy poziom sygnału rozproszonego wstecz wzrasta pomiędzy sąsiednimi sekcjami światłowodu, co jest spowodowane różnicami współczynnika załamania światła. Drugim powodem może być różnica w średnicy pola modu łączonych światłowodów. Wtedy pozorne wzmocnienie pojawia się podczas przechodzenia sygnału rozproszonego od rdzenia mniejszego do większego.

Prawdziwe dane dotyczące strat dla wydarzeń wykazujących pozorne wzmocnienie są obliczane jako średnia arytmetyczna pomiarów w dwóch kierunkach. Na ogół w drugim kierunku pozorne wzmocnienie wykazuje straty, o wartości bezwzględnej większej. Dlatego średnia arytmetyczna z pomiaru w dwóch kierunkach, zwykle ma właściwy znak i określa stratę mocy sygnału, a nie jego wzmocnienie.

cdirect

                Jeśli reflektometr posiada więcej niż jedną falę pomiarową, a najlepiej gdy posiada 3 fale, 1310nm, 1550nm i 1625nm, to powinniśmy wykonać pomiar na wszystkich 3 falach. Niektóre błędy spawania zaobserwujemy dopiero na więcej niż jednej fali pomiarowej.

                Dla standardowego włókna G.652D, jeśli przy pomiarze w jednym kierunku wartość tłumienia spawu jest mała dla fali 1310nm, trochę wyższa dla fali 1550nm, a najwyższa dla fali 1625nm, to najprawdopodobniej mamy problem z promieniem gięcia włókna w kasecie spawów. Zapasy włókien są niechlujnie nawinięte wokół kasety lub włókno jest przygięte lub przytrzaśnięte w samej mufie. Jeśli te 3 wartości są podwyższone i mają podobną wartość, to może to być wina spawu. Ale potwierdzić to mogą dopiero pomiary w drugim kierunku. Jeśli wartości tłumienia w drugim kierunku są również podwyższone to może to być to wina wadliwego spawu. Natomiast jeśli mamy pozorne podbicie, to prawdopodobnie wszystko jest w porządku. Jeśli chcemy mieć absolutna pewność, że wszystko jest OK, powinniśmy jeszcze raz złamać niepewne włókno i wykonać ponowny spaw. Jeśli po trzech takich próbach nie uda się „zbić” tłumienia, to wpisujemy w protokole pomiarowym, że pomimo 3 prób nie jesteśmy w stanie uzyskać lepszego spawu i teraz decyzja co należy robić  dalej zależy już od inspektora, który odbiera instalację.

Dodatkowo można wykonać pomiar kontrolny metodą transmisyjną, za pomocą źródła światła i miernika mocy. Jeśli tłumienie całego toru będzie w normie, to kolejny argument, że instalacja została wykonana poprawnie.

Jeżeli jesteście zainteresowani tematem jak wykrywać i usuwać usterki w sieci FTTH to zapraszamy na nasze warsztaty, które odbędą się już 28 marca w siedzibie FCA w Niepołomicach. Pełna agenda oraz formularz rejestracyjny znajdziesz poniżej.

rejFCA


butFCA

Liczba miejsc ograniczona!

Autor:

Michał Szot
Senior Product Manager
m.szot@fca.com.pl
698 699 752

Obserwuj nas na Facebooku i LinkedIn!

Kupuj online na e-fca.com.pl

%d bloggers like this: