Ako vypočítať stratu db optických vlákien?

Vypočítajte stratu db optického vlákna: vzorec výpočtu jadra

 

Celková strata optického spojenia je súčtom strát zo všetkých komponentov v rámci spojenia. Základný vzorec je:

 

Celková strata spojenia (LL)=Útlm optického kábla + strata konektora + strata spoja

kde:

Útlm vláknového kábla (dB)​=Dĺžka vlákna (km) × koeficient útlmu (dB/km)

Strata konektora (dB)​=Počet párov konektorov × strata na pár konektorov (dB)

Strata spoja (dB)​=Počet spojov × strata na spoj (dB)

 

Na zabezpečenie robustného dizajnu je nevyhnutné pridať aBezpečnostná rezerva(tiež nazývaná linková marža) k vypočítanej celkovej strate. To vysvetľuje potenciálnu degradáciu komponentov v priebehu času, neočakávané mikro-ohyby a iné nepredvídané straty. Typická bezpečnostná rezerva sa pohybuje od 3 do 10 dB.

 

Definície parametrov a štandardné hodnoty

 

Ak chcete vykonať výpočet, musíte použiť štandardné koeficienty straty pre každý komponent. Nasledujúca tabuľka poskytuje typické hodnoty založené na štandardoch EIA/TIA, ktoré sú v priemysle široko akceptované.

 

Komponent	Typický stratový koeficient (dB)	Poznámky
Jednorežimové vlákno-(1310 nm)	0,4 dB/km	Nižšia strata, používa sa na-komunikáciu na diaľku.
Jednorežimové vlákno-(1550 nm)	0,3 dB/km	Ešte nižšia strata ako pri 1310 nm.
Multimódové vlákno(850 nm)	3,5 dB/km	Vyššia strata, zvyčajne pre aplikácie na krátke{0}}vzdialenosti.
Konektor(za pár, napr. ST, LC)	0,75 dB	V praxi si presnú hodnotu pozrite v špecifikáciách dodávateľa.
Fusion Splice(za bod)	0,3 dB	Táto hodnota je špecifikovaná v norme TIA/EIA . V niektorých konštrukciách sa môže použiť hodnota 0,05 dB na spoj.

 

Metodika výpočtu-za{1}}krokom

 

Postupujte podľa týchto krokov a vypočítajte stratu pre dané optické spojenie.

 

Krok 1: Zhromaždite údaje o prepojení

 

Najprv definujte všetky fyzické parametre odkazu:

Typ vlákna: Single{0}}režim alebo Multimode.

Prevádzková vlnová dĺžka: 850 nm, 1310 nm alebo 1550 nm.

Celková dĺžka odkazu: Vzdialenosť od konca{0}}do{1}}konca v kilometroch.

Počet konektorov: Spočítajte počet párov konektorov (napr. na prepojovacích paneloch, rozhraniach zariadení).

Počet spojov: Odhadnite počet požadovaných fúznych spojov, ktoré sú zvyčajne potrebné na každé 2-4 km kábla alebo v spojovacích bodoch.

 

Krok 2: Výpočet jednotlivých zložiek straty

 

Pomocou údajov z kroku 1 a štandardných koeficientov vypočítajte stratu pre každú kategóriu.

Príklad straty vlákna: Pre 10 km jednovidového-vlákna pri 1310 nm: 10 km × 0,4 dB/km=4.0 dB.

Príklad straty konektora: Pre 2 páry konektorov: 2 páry × 0,75 dB/pár=1.5 dB.

Príklad straty spoja: Pre 1 spoj: 1 × 0,3 dB=0.3 dB.

 

Krok 3: Súčet komponentov pre celkovú stratu odkazu

 

Pridajte všetky hodnoty z kroku 2 vrátane bezpečnostnej rezervy.

Príklad celkovej straty spojenia (LL).: 4,0 dB (vlákno) + 1.5 dB (konektory) + 0.3 dB (spoje) + 3.0 dB (bezpečnostná rezerva)=8.8 dB.

 

Analýza rozpočtu energie a marže

 

Vypočítať stratu je len polovica úlohy. Musíte overiť, že strata je v rámci možností optických transceiverov.

 

Určenie rozpočtu na energiu (PB): Rozpočet výkonu je celkové množstvo svetelného výkonu dostupného pre prepojenie. Je to rozdiel medzi výstupným výkonom vysielača (PT) a citlivosťou prijímača (PR).

Vzorec: PB (dB)=PT (dBm) - PR (dBm)

Príklad: Ak je výkon vysielača -15 dBm a citlivosť prijímača je -28 dBm, rozpočet na výkon je: -15 dBm - (-28 dBm)=13 dB.

Vypočítať maržu výkonu (PM): Výkonová rezerva predstavuje zostávajúci výkon po odpočítaní celkovej straty spojenia z rozpočtu výkonu. Označuje „vankúš“ energie, ktorý je k dispozícii pre spoľahlivé fungovanie spojenia.

Vzorec: PM (dB)=PB (dB) - LL (dB)

Príklad: 13 dB (PB) - 8.8 dB (LL)=4.2 dB.

Vyhodnoťte výsledok:

PM > 0: Odkaz by mal fungovať. Rezerva väčšia ako 3-5 dB sa všeobecne považuje za dobrú pre dlhodobú spoľahlivosť.

PM Menšie alebo rovné 0: Odkaz nebude fungovať. Prepojenie musíte prepracovať pomocou komponentov s nižšími{1}}stratami, skrátením vzdialenosti alebo použitím výkonnejších transceiverov.

 

Pokročilé meracie techniky

 

Zatiaľ čo vyššie uvedená metodika sa používa nadizajn a plánovanieoptického spojenia sa fyzické overenie po inštalácii vykonáva pomocou špecializovaných prístrojov.

 

OTDR (optický čas-reflektometer domény): OTDR charakterizuje vlákno vyslaním svetelného impulzu a meraním svetla rozptýleného a odrazeného späť. Vytvára stopu, ktorá ukazuje stratu ako funkciu vzdialenosti, čo umožňuje technikom lokalizovať chyby, merať stratu spoja a overiť celkovú stratu vlákna.

 

OFDR (optická frekvenčná-reflektometria domén): OFDR je technológia s vyšším-rozlíšením, ktorá dokáže veľmi presne diagnostikovať veľmi krátke spojenia, ako je napríklad charakterizácia jednotlivých komponentov v rámci sieťovej skrine. Je to užitočné najmä na analýzu zložitých komponentov, ako sú spojky, a na testovanie vetiev vo viac-vetvovom optickom prepojení.

 

Dúfame, že táto štruktúrovaná metodológia poskytuje jasného sprievodcu pre vaše výpočty straty optických vlákien.