Bagaimana untuk Mengira Atenuasi dalam Kabel Gentian Optik?

Jenis kehilangan gentian optik

Kehilangan gentian boleh dipanggil pengecilan gentian, yang boleh mengukur pengecilan isyarat optik semasa penghantaran. Pengecilan dalam gentian optik disebabkan oleh banyak faktor, termasuk penyerapan cahaya, lenturan kabel, kehilangan penyambung dan sebagainya. Isyarat optik diserap oleh bahan gentian optik dalam gentian optik. Oleh itu, penyerapan cahaya dalam gentian optik juga dipanggil penyerapan bahan. Disebabkan oleh kekotoran panjang gelombang, tenaga cahaya akan diserap dan ditukar kepada bentuk tenaga lain, seperti haba.

Kami secara amnya membahagikan kehilangan gentian optik kepada dua klasifikasi utama, kehilangan intrinsik gentian optik itu sendiri dan kehilangan luaran. Yang jenis-jenis kehilangan dalam gentian optik dibahagikan mengikut ciri semula jadi gentian optik atau faktor luaran. Atenuasi intrinsik gentian optik merangkumi kehilangan penyebaran kromatik dan kehilangan kuasa penghantaran. Kehilangan luaran merangkumi kehilangan penyambungan, kehilangan penyambung, kehilangan akibat lenturan dalam kabel gentian optik, dsb. Apabila kita mengira atenuasi, kita perlu mempertimbangkan pengaruh kedua-duanya pada masa yang sama. Kehilangan intrinsik gentian optik akan meningkat seiring dengan peningkatan jarak penghantaran. Mari kita lihat standard atenuasi bagi kehilangan intrinsik di bawah.

Piawaian industri untuk pengecilan sedia ada kabel gentian

Siri Syor G.65x ITU-T menetapkan prestasi dan keperluan penghantaran kabel optik. Syor ini diterima dan digunakan secara meluas oleh industri gentian optik. Kehilangan kuasa penghantaran perlu dikira dengan tepat dalam pautan kabel optik jarak jauh, dan pekali pengecilan dinyatakan dalam dB/km. Ia merupakan parameter paling penting dalam pengukuran kehilangan gentian. Pada masa kini, jenis kabel optik yang paling banyak digunakan ialah kabel optik siri G.652. Menurut piawaian ITU-T G652, pengecilan maksimum kabel optik siri G.652 ditunjukkan dalam jadual berikut:

Panjang gelombang serakan sifar dalam jadual di atas bermaksud bahawa serakan adalah sifar dalam jalur 1300~1324. Serakan juga merupakan petunjuk yang perlu dipertimbangkan dalam penghantaran. Pekali serakan G.652D secara amnya ialah 17ps/(nm*km). Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang serakan, kami akan menerangkannya secara terperinci dalam artikel seterusnya.

Cara mengira kehilangan kuasa dalam gentian optik

Jumlah kehilangan pautan = kehilangan pelemahan gentian + kehilangan penyambung + kehilangan penyambungan + kehilangan sisipan peralatan

Kehilangan pengecilan gentian = pekali pengecilan maksimum x jarak penghantaran

Kehilangan penyambung = bilangan titik penyambung x kehilangan sisipan maksimum penyambung

Kehilangan penyambungan = bilangan penyambungan x kehilangan titik penyambungan, yang biasanya dikira pada 0.1dB/per.

Perlu diambil perhatian bahawa semua pengiraan kehilangan di atas ialah hasil teori. Kehilangan lenturan yang disebabkan oleh pembengkokan kabel optik dan kehilangan yang disebabkan oleh faktor persekitaran lain diabaikan. Secara amnya, kehilangan sebenar akan berbeza daripada hasil pengiraan teori. Untuk memastikan penghantaran tidak terjejas, margin sistem akan diperuntukkan dalam pengiraan. Margin sebanyak 3dB akan diperuntukkan untuk margin sistem. Ini bermakna jika jumlah pengecilan sesuatu pautan ialah 10dB, kami akan mengira sekurang-kurangnya berdasarkan piawaian 13dB semasa mereka bentuk.

Mari kita perkenalkan satu kes praktikal untuk menunjukkan langkah-langkah pengiraan. Kabel optik G.652 dipasang antara dua pusat data. Panjang kabel optik ialah 45km, dan panjang gelombang penghantaran ialah 1550nm. Terdapat 3 titik cantuman dan dua panel penyesuai LC UPC antara pautan tersebut.

Kira kehilangan pengecilan gentian. Menurut jadual di atas, pekali pengecilan boleh menjadi 0.35dB/km. 

Kehilangan pengecilan gentian optik=0.35dB/km x 45km=15.75dB

Kehilangan sisipan maksimum LC UPC biasanya ialah 0.3dB. Penyambung dan panel penyesuai di kedua-dua hujung mempunyai sejumlah 4 titik penyambung. 

Kehilangan penyambung = 4 x 0.3dB = 1.2dB

Kehilangan sambungan = 3 X 0.1dB = 0.3dB

Jumlah kehilangan pautan=15.75dB+1.2dB+0.3dB=17.25dB

Margin sistem ialah 3dB. Kemudian kita boleh mereka bentuk pautan ini mengikut kehilangan gentian optik sebanyak 20.25dB. Sila ambil perhatian bahawa semua pengiraan di atas ialah nilai teori. Jika anda ingin mendapatkan kehilangan sebenar yang tepat, anda boleh menggunakan OTDR untuk mengukurnya.

Bagaimana untuk mengira bajet kuasa dalam kabel gentian optik?

Belanjawan kuasa digunakan untuk menilai pengecilan kuasa maksimum yang boleh ditanggung oleh keseluruhan sistem. Hasil pengiraan belanjawan kuasa (P Budget) ialah perbezaan antara kepekaan penerima (P Receive) dengan output daripada pemancar ke gentian (P Transmit ).

Ambil modul SFP+ 10G 80KM DWDM sebagai contoh. Julat kuasa TX modul ini ialah 0~4dBm, manakala Sensitiviti Penerima ialah -23dBm. Belanjawan kuasa modul ini=0dBm-(-23dBm)=23dBm. Maka jumlah kehilangan pautan modul ini bersama kabel optik serta margin sistem mestilah kurang daripada 23dB untuk membolehkan penghantaran berjalan secara normal.

Apakah OSNR?

OSNR ialah nisbah kuasa isyarat kepada kuasa hingar selepas saluran optik melalui rangkaian optik. OSNR (Nisbah Isyarat kepada Hingar Optik) ialah ukuran utama kualiti isyarat dalam sistem gentian optik jarak jauh. Ia memberikan anggaran pengaruh kuasa hingar terhadap kuasa isyarat. Secara umum, semakin tinggi OSNR, semakin baik untuk keseluruhan sistem.

Formula umum untuk mengira OSNR ialah: OSNR=10*log(S/N)

Huruf besar S dalam formula ialah kuasa isyarat, manakala N ialah kuasa hingar, dan unit kedua-duanya dinyatakan dalam watt atau miliwatt. Nilai OSNR adalah yang paling penting pada bahagian penerima; nilai OSNR yang rendah bermakna penerima tidak akan mengesan isyarat. Secara amnya, OSNR pada hujung penerimaan hendaklah lebih besar daripada 15 dB hingga 18 dB. Nilai ini bergantung pada banyak faktor, seperti kadar data, BER yang diperlukan dan sebagainya. Kaedah pengukuran OSNR ditakrifkan dalam piawaian IEC 61282-12 / b-IEC 61280-2 -9.

Ujian kecil untuk pengiraan pengecilan dalam kabel gentian G.652

Selepas membaca ini, anda semua sudah mempunyai gambaran tentang cara mengira pengecilan gentian. Sekarang, mari kita buat kuiz.

Anggap bahawa parameter bagi modul optik tertentu adalah seperti berikut:

Panjang Gelombang Tengah = 1310nm; Kuasa Tx =-4~0dBm; Kepekaan Penerima = -15 dBm;

Sila nilai sama ada modul tersebut boleh berfungsi secara normal pada gentian optik di atas. Jika anda masih menghadapi masalah dengannya. Sila hubungi kami QSPFTEK untuk mendapatkan bantuan.

Sebahagian daripada rujukan kandungan: https://www.itu.int/itu-t/recommendations/rec.aspx?rec=13076