Guia de atenuação de fibra: como minimizar a perda de sinal na sua rede

Introdução: o problema de atenuação da fibra é essencial para o sistema de fibra óptica

A comunicação por fibra óptica está se tornando cada vez mais popular com o desenvolvimento crescente da tecnologia da informação. O sistema de comunicação por fibra óptica usa a fibra óptica como meio de transmissão e a onda óptica como portadora de transmissão. Com as vantagens de grande capacidade, longa distância e alta estabilidade, a comunicação por fibra óptica é amplamente aplicada em diversos campos. No entanto, a perda de sinal é inevitável em qualquer sistema de fibra óptica. Para a instalação de fibra óptica em grandes áreas, é necessário considerar a comunicação ruim e a interrupção do sinal causadas pela perda de sinal. Não se preocupe, existem maneiras de minimizar a atenuação da fibra e manter sua rede funcionando sem problemas. Este artigo discutirá os diferentes tipos de atenuação na comunicação por fibra óptica, os principais motivos da atenuação em fibras ópticas e como preveni-los. Também forneceremos algumas dicas sobre solução de problemas de perda de sinal. Portanto, não perca - continue lendo para saber mais!

O que causa atenuação em fibras ópticas

No processo de transmissão de sinais de fibra óptica, a qualidade da transmissão geralmente será afetada pela atenuação e dispersão da fibra óptica. A atenuação da fibra define a perda de potência óptica no processo de transmissão pela fibra óptica. O cabo de fibra óptica é feito de fibra de vidro ou plástico. Esse material da fibra determina que, quanto maior o comprimento do cabo de fibra, maior a perda de potência óptica. A atenuação da fibra determina a distância máxima permitida entre o transmissor óptico e o receptor sem a ajuda de amplificação de sinal. 

Existem muitos tipos de atenuação na comunicação por fibra óptica, incluindo perda por absorção, perda por espalhamento, perda por curvatura, etc. Compreender as causas da atenuação da fibra óptica é a premissa para pesquisas adicionais sobre medidas razoáveis para reduzir a perda de sinal. Em seguida, o artigo analisará o que causa atenuação na fibra óptica:

Fator 1: material

Os principais tipos de materiais usados para fibras ópticas são vidro e plástico, que absorvem sinais ópticos em graus variados. Essa perda por absorção leva à atenuação da fibra óptica. Por outro lado, as impurezas se devem ao material impuro ou ao processo incompleto de fabricação da fibra. Por outro lado,  a impureza devido ao processo imperfeito de fabricação da fibra também é o principal motivo que leva à atenuação do cabo de fibra óptica. Por esse motivo, a perda por impureza pode ser reduzida otimizando o processo de fabricação.

Fator 2: dispersão da fibra óptica

A dispersão da fibra óptica devido à estrutura interna distribuída aleatoriamente da fibra também é um fator importante que afeta a qualidade da transmissão. Como a dispersão altera a direção dos sinais ópticos transmitidos na fibra, a potência óptica transmitida é naturalmente reduzida. A figura a seguir descreve um dos principais tipos de dispersão da fibra óptica, a dispersão de Rayleigh, que fará com que algumas ondas de luz se dispersem de volta à sua origem.

Espalhamento de Rayleigh

Fator 3: curvatura da fibra

No processo de implementação de fibra, é inevitável que o cabo óptico se dobre de acordo com o ambiente de instalação. A atenuação causada pela curvatura da fibra ocorre principalmente na área de curvatura, onde o sinal óptico não pode ser totalmente refletido, portanto alguns sinais ópticos sofrerão perda. 

Fator 4: espectros de perda da fibra

A atenuação da fibra varia em diferentes comprimentos de onda. O comprimento de onda com atenuação relativamente baixa é chamado de janela de baixa perda. Existem três janelas de baixa perda: 850nm, 1310nm e 1510nm. O espectro de perda da fibra é mostrado na figura a seguir. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de fabricação de fibras ópticas, há uma tendência de que o espectro de perda da fibra se mova para baixa perda em toda a banda. A figura a seguir mostra o espectro de perda da fibra.

Espectros de perda de fibra

Como reduzir a atenuação da fibra óptica?

Após analisar as causas da atenuação da fibra, surge a pergunta: como podemos reduzir adequadamente a atenuação da fibra óptica? Reduzir a atenuação na fibra óptica é muito importante para melhorar a qualidade da transmissão por fibra óptica e realizar a transmissão de comunicação de longa distância. A seguir, este artigo apresentará uma análise detalhada das medidas de otimização para a atenuação da fibra óptica.

Melhorar o processo de fabricação e instalação de fibra óptica

O uso de tecnologia avançada de produção e fabricação de fibras é útil para melhorar a pureza da fibra e reduzir impurezas e resíduos. 

Durante o processo de instalação da fibra, para reduzir a atenuação por curvatura, é necessário reduzir o raio de curvatura do cabo óptico e evitar ao máximo curvaturas desnecessárias. Além disso, ao cortar o cabo de fibra no processo de instalação, são necessários equipamentos de corte qualificados e técnicos profissionais para evitar um grande ângulo de inclinação da superfície de corte, o que levará a uma conexão ruim e afetará a qualidade da transmissão.

Tecnologia de amplificação óptica

A tecnologia de amplificação óptica refere-se ao uso de amplificadores ópticos para amplificar sinais ópticos fracos e melhorar a potência óptica. O amplificador óptico é composto principalmente pelo meio de amplificação e pela fonte de bombeamento. Durante a amplificação óptica, o meio absorve energia suficiente da fonte de bombeamento e, em seguida, transfere a energia para o sinal óptico atenuado. A QSFPTEK fornece amplificadores de fibra (DWDM EDFA), aumentando significativamente a potência óptica para redes WDM & OTN de longa distância por meio da amplificação de sinais ópticos.

Amplificador óptico DWDM EDFA 

Tecnologia de compensação de dispersão

A dispersão óptica é proporcional à largura espectral das fontes ópticas. A fonte espectral estreita é frequentemente usada para transmissão por fibra óptica. No entanto, com o aumento contínuo da capacidade de informação, a fonte de espectro estreito não consegue atender à crescente demanda de comunicação. Portanto, é necessária a tecnologia de compensação de dispersão. 

A tecnologia de compensação de dispersão reduz a dispersão geral da fibra ao fornecer a onda óptica oposta à dispersão da linha de fibra óptica, solucionando a distorção da forma de onda causada pela dispersão da fibra. QSFPTEK's Módulo de compensação de dispersão (DCM) usa uma fibra especial com dispersão cromática negativa, fornecendo uma solução simples e econômica para compensar a dispersão, permitindo que os sinais percorram mais de 120km sem regeneração. 

Módulo de Compensação de Dispersão

Veja também: Como calcular a atenuação em cabo de fibra óptica？

Considerações finais

Melhorar a estabilidade da transmissão por fibra óptica é o principal objetivo do desenvolvimento futuro da comunicação por fibra óptica. Este artigo analisa os principais fatores que levam à atenuação e também propõe otimizações. Esperamos que seja útil para minimizar a perda de sinal em sua rede. Se você ainda estiver confuso sobre cabo de fibra óptica atenuação, nosso suporte técnico profissional está à disposição. A QSFPTEK também fornece vários tipos de cabos de fibra óptica de alto desempenho em total conformidade com todas as certificações e regulamentações aplicáveis; entre em contato para consulta pelo [email protected].