Вносимые потери и обратные потери: что нужно знать?

В волоконно-оптической связи вносимые потери и возвратные потери являются двумя важными показателями для оценки качества соединения между различными волоконно-оптическими устройствами, такими как оптические коннекторы, волоконно-оптические кабели, пигтейлы и т. д. В этой статье подробно рассматриваются определения, различия между вносимыми и возвратными потерями, факторы, влияющие на них, а также способы уменьшения возвратных потерь (RL) и вносимых потерь (IL).

Что такое вносимые потери и возвратные потери в оптоволокне?

Что означает вносимое затухание

Вносимые потери (часто сокращенно IL) в основном измеряют потери света между двумя фиксированными точками в оптическом волокне. Это потеря оптической мощности, вызванная вмешательством оптических устройств в волоконно-оптическую линию связи оптической коммуникационной системы. Единицей измерения вносимых потерь является дБ. Чем ниже значение IL, тем выше оптические характеристики. Например, если у вас есть два оптоволоконные патч-корды если один из их коннекторов имеет вносимые потери 0.1 dB, а другой — 0.5 dB, рекомендуется использовать оптоволоконный кабель с вносимыми потерями 0.1 dB, что позволит лучше обеспечить характеристики передачи данных вашей сети.

Объяснение возвратных потерь

Когда оптический сигнал входит в компонент оптического устройства или выходит из него (например, через оптоволоконный коннектор), неоднородности и несогласование импедансов приводят к отражениям или эхо-сигналам, а потеря мощности отражённого или возвращённого сигнала называется обратными потерями (сокращённо RL). Вносимые потери в основном измеряются при возникновении потерь результирующего значения сигнала в оптическом канале, тогда как RL измеряет потери отражённого сигнала, возникающие при подключении компонента к оптическому каналу. Формула обратных потерь выглядит следующим образом:

Return Loss = 10*log (incident power/reflected power) in +dB

Как правило, более высокий RL указывает на более качественное оптоволоконное соединение, поскольку меньшая возвращаемая оптическая мощность означает меньшие потери сигнала.

Вносимые потери и обратные потери: в чем разница?

Вот таблица, показывающая различия между вносимыми потерями и обратными потерями:

Какие факторы влияют на высокие вносимые потери и обратные потери?

Качество и чистота торцевых поверхностей оптического волокна

Царапины, углубления, трещины, загрязнение частицами и другие дефекты на торцевой поверхности оптического волокна могут напрямую влиять на его характеристики. Эти дефекты делают поверхность волокна неровной, что приводит к рассеянию и отражению оптического сигнала при его прохождении через коннектор или место сращивания. В этом случае оптический сигнал не может эффективно передаваться от одного волокна к другому, что приводит к увеличению IL и снижению RL.

Поврежденное оптоволокно и неправильная установка

Обрывы оптического волокна приводят к разрывам в тракте прохождения оптического сигнала, и даже если фрагмент оборванного волокна может провести часть оптических сигналов, небольшие зазоры и неровные поверхности в местах обрыва могут серьезно повлиять на эффективность передачи сигнала. В этом случае оптический сигнал рассеивается и отражается при прохождении через область разрыва, что приводит к значительному ослаблению силы сигнала и, следовательно, увеличению IL. Одновременно из-за нерегулярных отражений в месте обрыва RL также ухудшается, а сигнал, отраженный обратно к источнику света, усиливается, что дополнительно влияет на качество связи.

Некачественное сопряжение также является одной из основных причин высоких вносимых потерь и низких обратных потерь. Если оптоволоконные коннекторы сопряжены неправильно или неточно состыкованы, путь передачи оптического сигнала смещается и прерывается зазором, что приводит к частичной потере или отражению сигнала. Это не только увеличивает вносимые потери, но и ухудшает обратные потери, поскольку плохо сращенный коннектор вызывает отражение большей части оптического сигнала обратно к источнику, увеличивая помехи и шум и ухудшая общую производительность сети.

Чрезмерный изгиб волокна

Оптические волокна гибкие, и их можно изгибать в соответствии с условиями установки. Однако чрезмерный изгиб может привести к значительным оптическим потерям и даже непосредственно повредить волокно. 

Чрезмерный изгиб оптического волокна приводит к преломлению и рассеянию оптического сигнала в месте изгиба, тем самым увеличивая вносимые потери (IL). Одновременно небольшие изгибы и нерегулярные отражения в месте изгиба также увеличивают возвратные потери (RL), влияя на качество и надежность передачи сигнала. Чрезмерный изгиб также может привести к появлению микротрещин или разрывов волокна, что еще больше ухудшает его характеристики.

Как минимизировать потери в оптических коннекторах?

Используйте высококачественные оптические волоконные коннекторы

На рынке представлено множество типов патч-кордов в зависимости от типа коннектора, например оптоволоконные патч-корды LC, оптические кабели SC, Волоконно-оптические кабели MTP, и т. д.  Помимо определения типа необходимого разъема, необходимо также убедиться, что приобретаемый разъем отличается высоким качеством. Высококачественные материалы разъемов и точные производственные процессы обеспечивают эффективную передачу оптических сигналов, уменьшая потери и повышая общую производительность сети. Выбирайте надежных производителей и бренды, чтобы гарантировать качество разъемов. Внимание QSFPTEK к деталям и высокое качество изготовления каждого оптоволоконного разъема обеспечивают надежную и бесперебойную передачу данных. QSFPTEK — производитель, которому можно доверять. 

Содержите коннекторы оптоволоконных кабелей в чистоте

Пыль, масло и другие загрязнения могут увеличить потери в разъеме и привести к ухудшению сигнала. Регулярно используйте профессиональные инструменты и методы очистки, такие как ручки для очистки оптоволокна, безворсовые салфетки и растворы для очистки оптоволокна, чтобы торцевые поверхности разъемов оставались чистыми. Перед каждым подключением необходимо внимательно осматривать и очищать торцевую поверхность разъема, чтобы предотвратить влияние загрязнений на передачу оптических сигналов. При использовании оптоволоконных разъемов не следует прикасаться руками к торцевой поверхности разъема; когда разъем не используется, надевайте на него защитный колпачок, чтобы предотвратить попадание пыли. 

Используйте кабельную систему с заводской оконцовкой

Кабели с установленными на заводе коннекторами представляют собой оптические коннекторы, устанавливаемые и тестируемые в процессе производства с помощью специализированного оборудования и технических специалистов. Это гарантирует оптимальное сопряжение каждого коннектора и снижает вероятность ошибок, которые могут возникнуть при ручной установке. Использование кабелей с заводской заделкой не только повышает качество установки коннекторов, но и значительно снижает вносимые потери и потери на отражение, повышая производительность и надёжность всей волоконно-оптической сети.

Заключение

Таким образом, потери на вносимое затухание и возвратные потери являются ключевыми параметрами волоконно-оптических систем. Минимизация потерь на вносимое затухание (IL) и максимизация возвратных потерь (RL) необходимы для обеспечения эффективной передачи сигнала и уменьшения затухания сигнала. Поддержание чистоты коннекторов, предотвращение повреждений и использование заводских предварительно оконцованных кабелей обеспечивают максимальную производительность и надежность сети, гарантируя эффективную передачу сигнала и снижение помех.