A influência do raio de curvatura insuficiente da fibra na atenuação do link ODN

A atenuação do downlink do link ODN é geralmente anormal

O downlink/uplink da rede GPON usa comprimentos de onda de 1490nm/1310nm, respectivamente. A ODN (Rede de Distribuição Óptica) utiliza principalmente fibras G.652D e G.657A2. A atenuação dessas duas fibras em comprimentos de onda de 1490nm/1310nm é de 0,23dB/km e 0,36dB/km, conforme mostrado na Figura 1. Portanto, em circunstâncias normais, a atenuação do downlink do link ODN deve ser cerca de 0,13dB/km menor que a atenuação do uplink.

Figura 1 Índice de atenuação da fibra óptica no cabo óptico de acesso

No entanto, quando a FCST analisou a atenuação do downlink/uplink do enlace ODN de uma rede de área metropolitana, descobriu-se que a atenuação do downlink do enlace ODN em uso excedeu a atenuação do uplink em 100%, com uma média de cerca de 0,53dB/superior por enlace. km, ou seja, a perda no downlink excede o valor normal em aproximadamente: 0,53 + 0,13 = 0,66 (dB/km). A atenuação de alguns links é mostrada na tabela abaixo.

A atenuação do link ODN é mais sensível a comprimentos de onda longos

Teste o link de fibra com o comprimento de onda de 1550 nm/1310 nm do OTDR (porque o ODTR usado não tem o comprimento de onda de 1490 nm, então use o comprimento de onda de 1550 nm) respectivamente para testar o link de fibra óptica e descobriu que a atenuação do comprimento de onda de 1550 nm na junta do cabo óptico é significativamente maior do que a do comprimento de onda de 1310 nm, conforme mostrado na Figura 2. Mostrado.

Figura 2 Exemplo de curva de retroespalhamento de um cabo óptico de acesso 1

No segmento de cabo óptico contendo múltiplos conectores, quase todas as atenuações dos conectores apresentam o mesmo fenômeno, conforme mostrado na Figura 3.

Figura 3 Exemplo de curva de retroespalhamento de um cabo óptico de acesso 2

A atenuação do link ODN existente mostra uma sensibilidade óbvia ao comprimento de onda, ou seja, a atenuação do comprimento de onda longo é relativamente grande.

O raio de curvatura da fibra no ponto de atenuação anormal é obviamente insuficiente

Que fatores na junta do cabo óptico farão com que a atenuação da junta do cabo óptico seja afetada pelo longo comprimento de onda? Sabemos que a perda de macroflexão de uma fibra óptica é sensível a comprimentos de onda longos. Poderia ser causado pelo raio de curvatura insuficiente da fibra óptica. Vamos dar uma olhada no enrolamento da fibra óptica no conector do cabo óptico, conforme mostra a Figura 4.

Figura 4 O enrolamento do núcleo de fibra no conector do cabo óptico

De acordo com os requisitos das especificações de construção e aceitação do projeto da linha de comunicação, o raio do carretel da fibra óptica G.652 não deve ser inferior a 30 mm, mas o raio do carretel da fibra óptica na junta é estimado em apenas cerca de 15 mm (a seta na figura).

Observe os raios de curvatura das fibras ópticas em outras bobinas. A Figura 5 mostra a extremidade da caixa divisora ​​de fibra óptica.

Figura 5 A flexão da fibra na extremidade do FAT

A situação de flexão da fibra óptica na bandeja de fusão direta e no módulo integrado de distribuição de fusão da caixa de transferência de cabo óptico é mostrada na Figura 6.

Figura 6. A flexão da fibra óptica no gabinete de interconexão de fibra

Em todo o link ODN, onde a fibra da bobina está envolvida, há casos óbvios em que o raio de curvatura da fibra não atende aos requisitos da especificação. A principal razão é que é difícil controlar o excesso de comprimento da fibra óptica durante o processo de construção. O excesso de comprimento da fibra óptica deve ser enrolado apenas em pequenas bobinas após enrolar várias bobinas que atendam ao padrão na caixa da bobina de fibra.

Teste de perda adicional de fibra G.652D em pequeno raio de curvatura

Quando o raio de curvatura da fibra é menor que o valor especificado, qual é o tamanho da diferença na perda adicional em diferentes comprimentos de onda? Enrolamos fibra óptica G.652D em cilindros com raios diferentes. Nos testes específicos, o local do teste é mostrado na Figura 7.

Figura 7. Teste de perda de fixação da fibra G.652D em diferentes raios de curvatura

Os resultados do teste de perda adicional de cilindros de 40 mm, 30 mm e 20 mm com diâmetros de 40 mm, 30 mm e 20 mm, respectivamente, com a fibra óptica enrolada em 10, 20 e 40 voltas são mostrados na tabela a seguir.

Pode-se observar na tabela acima que quando o raio de curvatura da fibra G.652D é inferior a 15 mm, a perda adicional em comprimentos de onda longos é mais óbvia. Quanto menor o raio de curvatura, maior será o número de bobinas e maior será a perda adicional.

Conclusões e sugestões

Como a perda de macrocurvatura da fibra óptica é mais sensível a comprimentos de onda longos, quando a perda de downlink do ODN excede significativamente o valor normal, geralmente é causada pelo raio de curvatura da fibra óptica que não atende aos requisitos da especificação. Com a aplicação do X G-PON, o downstream do ODN usará o comprimento de onda mais longo de 1577nm, a perda de macroflexão da fibra óptica será maior e o raio de curvatura insuficiente da fibra óptica pode restringir a aplicação do X G-PON.

Como não é fácil enrolar o excesso de comprimento da fibra óptica para atender aos requisitos de especificação na conexão de fibra óptica, é difícil eliminar o problema do raio de curvatura insuficiente da fibra óptica em projetos de rede de acesso de baixo custo e baixa qualidade. Portanto, a FCST recomenda o seguinte:

(1) Quando o projeto da rede de acesso for concluído, o downlink/uplink do link ODN deve ser testado quanto à atenuação com comprimentos de onda correspondentes, e os resultados do teste devem atender aos requisitos de projeto;

(2) Atualmente, o preço da fibra óptica G.657A2 e da fibra óptica G.652D é quase o mesmo, e todas as linhas de cabos ópticos da rede de acesso cabeada devem usar fibra óptica G.657A2.