Guida all'attenuazione della fibra: come ridurre al minimo la perdita di segnale nella rete

Introduzione: il problema dell'attenuazione della fibra è essenziale per il sistema in fibra ottica

La comunicazione in fibra ottica sta diventando sempre più popolare con il crescente sviluppo della tecnologia dell'informazione. Il sistema di comunicazione in fibra ottica utilizza la fibra ottica come mezzo di trasmissione e l'onda ottica come portante di trasmissione. Grazie ai vantaggi di grande capacità, lunga distanza ed elevata stabilità, la comunicazione in fibra ottica è ampiamente applicata in vari campi. Tuttavia, la perdita di segnale è inevitabile in qualsiasi sistema in fibra ottica. Per la posa di fibra ottica su vasta area, è necessario considerare la scarsa comunicazione e l'interruzione del segnale causate dalla perdita di segnale. Non preoccuparti, ci sono modi per ridurre al minimo l'attenuazione della fibra e mantenere la rete funzionante senza problemi. Questo articolo discuterà i diversi tipi di attenuazione nella comunicazione in fibra ottica, le principali ragioni dell'attenuazione nella fibra ottica e come prevenirle. Forniremo anche alcuni suggerimenti per la risoluzione dei problemi di perdita di segnale. Quindi non perdertelo: continua a leggere per saperne di più!

Cosa causa l'attenuazione nelle fibre ottiche

Nel processo di trasmissione del segnale in fibra ottica, la qualità della trasmissione sarà generalmente influenzata dall'attenuazione e dalla dispersione della fibra ottica. L'attenuazione della fibra definisce la perdita di potenza ottica nel processo di trasmissione nella fibra ottica. Il cavo in fibra ottica è realizzato in fibra di vetro o plastica. Il materiale di queste fibre determina che quanto maggiore è la lunghezza del cavo in fibra, tanto maggiore è la perdita di potenza ottica. L'attenuazione della fibra determina la distanza massima consentita tra il trasmettitore ottico e il ricevitore senza l'ausilio dell'amplificazione del segnale. 

Esistono molti tipi di attenuazione nella comunicazione in fibra ottica, tra cui perdita per assorbimento, perdita per dispersione, perdita per curvatura, ecc. Comprendere le cause dell'attenuazione della fibra ottica è la premessa per ulteriori ricerche su misure ragionevoli per ridurre la perdita di segnale. Quindi, l'articolo analizzerà di seguito quali sono le cause dell'attenuazione nella fibra ottica:

Fattore 1: materiale

I principali tipi di materiali utilizzati per le fibre ottiche sono vetro e plastica, che assorbono i segnali ottici in misura variabile. Questa perdita per assorbimento porta all'attenuazione della fibra ottica. D'altra parte, le impurità sono dovute al materiale impuro o a un processo di produzione della fibra incompleto. D'altra parte,  le impurità dovute al processo di produzione della fibra imperfetto sono anche la ragione principale che porta all'attenuazione del cavo in fibra ottica. Per questo motivo, la perdita dovuta alle impurità può essere ridotta ottimizzando il processo di produzione.

Fattore 2: diffusione della fibra ottica

La dispersione della fibra ottica dovuta alla struttura interna distribuita casualmente della fibra è anche un fattore importante che influisce sulla qualità della trasmissione. Poiché la dispersione cambia la direzione dei segnali ottici trasmessi nella fibra, la potenza ottica trasmessa viene naturalmente ridotta. La figura seguente descrive uno dei principali tipi di dispersione della fibra ottica, la dispersione di Rayleigh, che causerà la retrodispersione di alcune onde luminose verso la loro origine.

Scattering di Rayleigh

Fattore 3: curvatura della fibra

Nel processo di implementazione della fibra, è inevitabile che il cavo ottico si pieghi in base all'ambiente di posa. L'attenuazione causata dalla piegatura della fibra si verifica principalmente nell'area di curvatura, dove il segnale ottico non può essere riflesso totalmente, quindi alcuni segnali ottici andranno persi. 

Fattore 4: spettri di perdita della fibra

L'attenuazione della fibra varia a diverse lunghezze d'onda. La lunghezza d'onda con un'attenuazione relativamente bassa è chiamata finestra a bassa perdita. Esistono tre finestre a bassa perdita: 850nm, 1310nm e 1510nm. Lo spettro di perdita della fibra è mostrato nella figura seguente. Con il continuo sviluppo della tecnologia di produzione della fibra ottica, si tende a far sì che lo spettro di perdita della fibra si sposti verso basse perdite sull'intera banda. La figura seguente mostra lo spettro di perdita della fibra.

Spettri di perdita della fibra

Come ridurre l'attenuazione della fibra ottica?

Dopo aver analizzato le cause dell'attenuazione della fibra, sorge la domanda: come possiamo ridurre correttamente l'attenuazione della fibra ottica? Ridurre l'attenuazione nella fibra ottica è molto importante per migliorare la qualità della trasmissione in fibra ottica e realizzare trasmissioni di comunicazione a lunga distanza. Di seguito, questo articolo fornirà un'analisi dettagliata delle misure di ottimizzazione per l'attenuazione della fibra ottica.

Migliorare il processo di produzione e posa della fibra ottica

L'utilizzo di tecnologie avanzate di produzione e fabbricazione della fibra contribuisce a migliorare la purezza della fibra e a ridurre impurità e residui. 

Durante il processo di posa della fibra, per ridurre l'attenuazione da curvatura, è necessario ridurre il raggio di curvatura del cavo ottico ed evitare il più possibile curvature non necessarie. Inoltre, quando si taglia il cavo in fibra durante il processo di posa, sono necessarie attrezzature di taglio qualificate e tecnici professionisti per evitare un grande angolo di inclinazione della superficie di taglio, che porterebbe a una cattiva connessione e influirebbe sulla qualità della trasmissione.

Tecnologia di amplificazione ottica

La tecnologia di amplificazione ottica si riferisce all'uso di amplificatori ottici per amplificare segnali ottici deboli e migliorare la potenza ottica. L'amplificatore ottico è composto principalmente dal mezzo di amplificazione e dalla sorgente di pompaggio. Durante l'amplificazione ottica, il mezzo assorbe energia sufficiente dalla sorgente di pompaggio e quindi trasferisce l'energia al segnale ottico attenuato. QSFPTEK fornisce amplificatori in fibra (DWDM EDFA), aumentando notevolmente la potenza ottica per le reti WDM & OTN a lunga distanza mediante l'amplificazione dei segnali ottici.

Amplificatore ottico DWDM EDFA 

Tecnologia di compensazione della dispersione

La dispersione ottica è proporzionale alla larghezza spettrale delle sorgenti ottiche. La sorgente spettrale stretta è spesso utilizzata per la trasmissione in fibra ottica. Tuttavia, con il continuo aumento della capacità informativa, la sorgente a spettro stretto non può soddisfare la crescente domanda di comunicazione. Pertanto, è necessaria la tecnologia di compensazione della dispersione. 

La tecnologia di compensazione della dispersione riduce la dispersione complessiva della fibra fornendo all'onda ottica una dispersione opposta a quella della linea in fibra ottica, risolvendo la distorsione della forma d'onda causata dalla dispersione della fibra. QSFPTEK's Modulo di compensazione della dispersione (DCM) utilizza una fibra speciale con dispersione cromatica negativa, fornendo una soluzione semplice e conveniente per compensare la dispersione, consentendo ai segnali di viaggiare per oltre 120km senza rigenerazione. 

Modulo di compensazione della dispersione

Vedi anche: Come calcolare l'attenuazione nel cavo in fibra ottica？

Parole finali

Migliorare la stabilità della trasmissione in fibra ottica è lo scopo principale dello sviluppo futuro della comunicazione in fibra ottica. Questo articolo analizza i principali fattori che portano all'attenuazione e propone anche ottimizzazioni. Speriamo che sia utile per ridurre al minimo la perdita di segnale nella vostra rete. Se avete ancora dubbi su cavo in fibra ottica attenuazione, il nostro supporto tecnico professionale è a disposizione. QSFPTEK fornisce inoltre diversi tipi di cavi in fibra ottica ad alte prestazioni, pienamente conformi a tutte le certificazioni e normative applicabili; vi invitiamo a consultarci tramite [email protected].