مندرل Mandrel – افت در شبکه مالتی مود

مندرل Mandrel – تست افت در شبکه مالتی مود

 

اثرات حالتی در اندازه گیری افت فیبرنوری مالتی مود

جهت اندازه گیری و تست شبکه های فیبر نوری مالتی مود به صورت دقیق و قابل تکرار، درک توزیع اثرات حالتی و کنترل آن و عوامل تصحیح افت بسیار حائز اهمیت می باشد، استفاده از مندرل Mandrel بر اساس استاندارد های  TIA 568  و 61282-Ed. 1/DTR © IEC در فرایند تست شبکه های مالتی مود ضروری می باشد و سبب کنترل توزیع اثرات حالتی در فیبر مالتی مود میشود که برای اندازه گیری با ویژگی تکرار پذیری بسیار مهم است.

“توزیع حالتی” چیست؟

در شبکه فیبر نوری مالتی مود، برخی از پرتوهای نوری مستقیماً در محور فیبر حرکت می کنند و این در حالیست که مقدار قابل توجهی از پرتوها نیز بر روی یکدیگر مماس به شکل شار و یا در داخل هسته و یا به صورت معکوس در جهت هسته و یا خارج از آن در داخل کلد یا روکش هسته منتشر میگردند.

در فیبر های با شاخص step index، پرتوهای خارج از محور “حالت های مرتبه بالاتر” نامیده می شوند، پرتوهایی که از شکاف هسته و  روکش کلد عبور کرده و به پایین سطح هسته و کلد فیبر منتقل می شوند. از آنجا که این پرتوها با حالت مرتبه بالا مسافت های طولانی تری را نسبت به پرتوهای محوری طی می نمایند ، در نتیجه این پرتوها مسئول پراکندگی می باشند و همچنین پهنای باند فیبر را نیز محدود می نمایند.

 

در فیبر های با شاخص درجه بندی شده graded index ، کاهش شاخص ضریب شکست نور در هسته هنگام نزدیک شدن به روکش باعث می شود که حالت های مرتبه بالاتر از یک مسیر منحنی که از پرتوهای محوری دور تر می باشند (“حالت مرتبه صفر”) شکل گیرد و به کمترین میزان نزدیک شود ، اما به واسطه ضریب شکست پایین تر از محور حرکتی ، سرعت نور را افزایش می دهد و از آنجایی که به روکش نزدیک می شود،  با سرعت منتقل شده و تقریبا نزدیک به میزان حرکت نوری از فیبر عبور می نماید. بنابراین “پراکندگی” یا تغییرات در زمان انتقال برای حالتهای مختلف به حداقل می رسد و پهنای باند فیبر به حداکثر می رسد.

با این حال، این واقعیت که پرتوهای حالت های مرتبه بالاتر  در هسته شیشه ای مسافت طولانی تری را طی می نمایند، بدان معنی می باشد که آنها در معرض احتمال بیشتری از پراکندگی و یا جذب قرار می گیرند.

دو فاکتور اصلی ایجاد افت در شبکه فیبر نوری جذب absorption و پراکندگی Dispersion می باشند. بنابراین ، پرتوهای با حالت های مرتبه بالاتر ضعیف تر از حالت های سفارشی پایین تر خواهند بود و مسافت طولانی تری از فیبر که کاملاً پر شده است (همه حالت ها دارای سطح قدرت یکسانی در آنها راه اندازی شده اند) در حالت های مرتبه بالاتر توان کمتری خواهند داشت.

این تغییر در “توزیع حالتی” بین شبکه های فیبر نوری بلند و کوتاه را می توان به عنوان “افت گذرا” توصیف نمود و می تواند در اندازه گیری هایی که با فیبر انجام می شود تفاوت های بزرگی ایجاد نماید. افت گذرا نه تنها توزیع حالتی را تغییر می دهد ، بلکه قطر هسته موثر و دیافراگم عددی را نیز تحت تاثیر و تغییر قرار می دهد.

 

اصطلاح “توزیع حالتی متعادل” (EMD) برای توصیف توزیع حالتی در یک شبکه فیبر نوری طولانی که پرتوهای حالت های مرتبه بالاتر را از دست داده است استفاده می شود. شبکه های فیبر نوری  “طولانی” در حالت EMD دارای پرتوهای با حالت های تقریبا یکسان می گردند، در حالی که شبکه های فیبر “کوتاه” تمام حالتهای مرتبه بالاتر خود را در ابتدا راه اندازی ایجاد می نماید.

 

توزیع فیبر حالتی به چه شکل می باشد؟

توزیع فیبر مودال چیست؟

توزیع حالت های نسبی در فیبر نوری مالتی مود

توزیع مودال در یک فیبر مالتی مود بستگی به منبع نوری، نوع فیبر ، و تجهیزات “لوازم جانبی” مانند اتصال دهنده ها یا کانکتور ها و آداپتورها، تجهیزات اکتیو و سوئیچ ها خواهند داشت و در واقع همه آن تجهیزاتی که در برقراری ارتباط نوری نقش دارند بر توزیع مودال در تار فیبر نوری تاثیر خواهند داشت.

در آزمایشگاه میتوان از یک سیستم نوری لنز دار برای پر کردن  حالت های کامل فیبر و یک “فیلتر حالتی” استفاده نمود ، همچنین معمولاً از یک مندرل Mandrel استفاده می شود تا فیبر  تحت فشار قرار گیرد و باعث کاهش افت برای حالت های مرتبه بالاتر شود ، که برای شبیه سازی شرایط EMD استفاده می شود. همچنین حالت های کوششی که با فیوژن فیبر نوری با شاخص پله ای در فیبر با شاخص درجه بندی شده در نزدیکی منبع ایجاد میشود نیز می توان برای پر کردن همه حالتها به طور مساوی مورد استفاده قرار گیرد. اگر سیستم نوری مناسبی داشته باشیم ، می توان شرایط اندازه گیری را برای اندازه حالت های مورد نظر جهت تست های مورد انجام کنترل نمود.

کابل فیبر نوری پرتو داده شده در واقع بدین معنا می باشد که همه پرتوها با حالت های متفاوت با توان های یکسان در آن عبور می نمایند، همانطور که در گراف در اولین خط مشاهده می فرمایید، در مسافت های طولانی فیبر در حالت های مرتبه بالاتر نور را سریعتر از دست می دهد و منجر به منحنی شیب دار “EMD” می شود. حالت فیلتر از حالت های مرتبه بالاتر از محور خارج می شود ، و فقط ویژگی  EMD را فراهم می نماید. LED های میکرو لنز ، که اغلب تصور می شود حالت ها را بیش از حد پر و ارسال می نمایند ، در حقیقت بیشترین قدرت خود را در حالت های مرتبه پایین هماهنگ می نمایند و  در حالت های مرتبه پایین ، E-LED (ال ای دی های حاشیه ای و  لبه دار) با توان بیشتری هماهنگ می گردند. اتصال دهنده هانیز نوعی میکسر یا مختلط کننده حالت های پرتوهای نوری هستند ، چراکه تلفات نادرست باعث می شود مقداری از نیرو در حالت های مرتبه پایین به حالت های مرتبه بالاتر تبدیل گردد.

اندازه گیری حالت های پرشده در شبکه فیبر نوری مالتی مود:

مودال پر شده را می توان با یک بررسی نزدیک یا با یک بررسی میدانی دور انجام داد. این روش با اندازه گیری دیافراگم عددی (NA) با نگاه کردن به نور خارج شده از فیبر شبیه می باشد. اگر نور حالت های بیشتری را پر نماید ، بررسی (شدت در مقابل موقعیت در امتداد انتهای فیبر ، یا در نزدیکی یا دور از میدان) گسترده تر خواهد شد ، همانطور که به سبب ایجاد حالت های قرمز و سبز  در قسمت زیر نشان داده شده است. توزیع توان حالت، سالهاست که مورد استفاده قرار می گیرد اما استاندارد ها آن را با “شار نوری محاصره شده” امروزه جایگزین نموده اند. 

مودال نوری

حالت توزیع توان نوری

حالت توزیع توان (MPD) برای مدت طولانی به عنوان یک معیار برای توزیع مودال مورد استفاده قرار میگرفت که در نتیجه اندازه گیری میدانی دور از میزان توان خروجی فیبر با برخی دست کاری های ریاضی برای نشان دادن توان در حالت های بهینه شده ایجاد می گردد، که در نمودار زیر نشان داده شده است . خطوط تاریک محدودیت هایی است که برای منابع آزمون تعیین شده است.نیازی به گفتن نیست که تجسم کار ساده ای نیست و منجر به جستجو برای روش های دیگر برای اندازه گیری و تعریف توزیع مودال می شود.

 

حالت توزیع توان
نسبت توان همراه Coupled Power Ratio
نسبت توان همراه معیاری آسان تر جهت درک مطلب می باشد، به سادگی تمام نسبت تفاوت دسی بل از توان نوری را نسبت توان همراه در تار فیبر نوری مورد تست نامیده که در هر دو نوع فیبر مالتی مود MM و فیبر سینگل مود SM مشابه می باشد. اساس بر این است که اندازه گیری در تفاوت بین توان کل در فیبر و توان موجود در پرتوهای حالت های مرکزی می باشد ، بنابراین یک فیبر کاملاً پر شده تفاوت dB گسترده تری در حالت CPR خواهد داشت.
آنچه معمولاً هنگام اندازه گیری CPR در طول موج 850 نانومتر نادیده گرفته می شود ، در یک تار سینگل مود SM وجود نخواهد داشت و این برتری تنها در فیبر سینگل مود وجود دارد.
CPR به طبقات مختلفی تقسیم می شود. مقادیر دسته بندی شده در dB برای هر دو طول موج 850 نانومتر و 1300 نانومتر در یک فیبرمالتی مود 62.5/125 میکرومتر ، به شرح زیر می باشد:
850nm: 
      Category 1 (overfilled)   25-29 dB
      Category 2                   21-24.9 dB
      Category 3                   14-20.9 dB
      Category 4                    7-13.9 dB (similar to typical VCSELs)
      Category 5 (very under filled) 0-6.9 dB1300nm :
      Category 1 (overfilled)   21-25 dB
      Category 2                   17-20.9 dB
      Category 3                   12-16.9 dB
      Category 4                    7-11.9 dB
      Category 5 (very under filled) 0-6.9 dB
برای استفاده از سورس یا منبع پرشده (طبقه بندی 1) بایستی با استفاده از مندرل Mandrel فرایند آزمایش اندازه گیری مشخص شده را انجام نمایید (به تصویر زیر مراجعه کنید). از CPR تقریبا 20 سال استفاده شد تا اینکه متخصصان متوجه شدند که در طراحی تار فیبر خطای بزرگی وجود دارد و در واقع شاخص اصلی دارای شیب مرکزی می باشد که این به عنوان یک ایراد در تار فیبر نوری خود ایجاد افت می نماید. مشخص گردید که یک معیار بهتر می تواند پروفایل ایجاد شده توسط انتگرال نور موجود در داخل شعاع فیبر را مشخص نماید و منجر به تعریف شار محاصره شده گردید.

شار محاصره شده

اخیراً روشی دقیق تر برای تعریف حالت های پرشدگی نوری استفاده میگردد. شار محاصره شده (EF) ، انتگرال حاصل از تولید حالت های فیبر بر روی شعاع فیبر را تعریف می نماید. وقتی به نمودار زیر می نگرید در نظر بگیرید که محور عمودی مقدار کل انرژی نوری ساطع شده از منبع همراه در یک هسته فیبر داخل شعاع آن را نشان میدهد که در محور افقی می باشد. EF در طول توسعه شبکه 10 گیگابایت اترنت به عنوان روشی برای تعریف نور حاصل از منبع VCSEL به شکل مناسب تعریف گردید که در آن یک منبع LED بیشترین توان خود را در مرکز فیبر  متمرکز می نماید. تعریف EF فقط در آن مرحله که جهت شبیه سازی پهنای باند مورد استفاده قرار میگیرد دارای کاربری مناسبی می باشد، ممکن است یک منبع VCSEL واقعی دارای عملکردی کمی متفاوت باشد، اما این مدل امکان محاسبه پهنای باند موجود در منبع VCSEL را کاملا مناسب  در انواع مختلف تار های فیبر نوری با طول های مختلف  تعیین می نماید و همچنین توانایی آنها در پشتیبانی از 10GBE را مشخص می نماید. در گذر سالها تصمیم گرفته شد که EF راهی مناسب تر برای تعریف حالت پر شدگی جهت آزمایش های افت نوری است.

این روش اندازه گیری پر شدگی طبیعتا دقیق تر از روش های دیگر مانند CPR میباشد.

EF یک روش حساس تر جهت تعیین توان نوری می باشد و می توان با استفاده از تکنیک های مجسم نمودن آن را اندازه گیری نمود. مقیاس عمودی (Y) توان کل را از هسته فیبر تا نقطه‌ای روی شعاع خمش (در میکرون) نشان می دهد ، بنابراین هنگامی که شعاع خمش به 25 میکرون میرسد ، میتوان تمام توان را اندازه گیری نمود. شکل منحنی برای نشان دادن یک سورس مناسب که بین شرایط پرشده و مملو کامل انتخاب می شود را نشان می دهد.

EF بخشی از چندین استاندارد جدید تست MM مالتی مود شده است. همچنین درنظر گرفته شده است که برای آزمایش شبیه به روش  CPR / mandrel که در زیر شرح داده شده است ، یک حالت مودال قابل تکرار تر ایجاد شود. با این حال ، داده ها ارتباط نزدیکی بین EF و نتایج استفاده از مندرل Mandrel را نشان می دهد.

سورس ها و منابع نوری در دنیای واقعی

در سیستم های ارتباطی عملیاتی واقعی ، چنین شرایط کنترل شده ای وجود ندارد.

این امر به عنوان “دانش رایج” پذیرفته شده است که LED میکرو لنزها (همانطور که در اکثر سیستم های شبکه مالتی مود استفاده می شوند) تار فیبر را پر از پرتوهای با حالت های یکسان می نمایند، و هنگامی که کارشناسان از آنها به عنوان منبع آزمایشی استفاده می نمایند ، با یک پرتاب بیش از حد در اندازه گیری ها مواجه می شوند. لزوماً اینگونه نیست که، اندازه گیری ها بر روی LED های میکرولنز نشان دهد که ممکن است در مقایسه با EMD مودال یا حالت های کمتری داشته باشند. و LED های لبه ساطع شونده (E-LED) ، معمولا برای فرستنده های پر سرعت با سرعت 1300 نانومتر ، توان خود را حتی بیشتر در حالت های مرتبه پایین متمرکز می نمایند. VCSEL همچنین از ویژگی پر شوندگی تار کمتری برخوردار می باشند. تغییرات همه LED ها ، VCSEL ها و لیزرها بدان معنی است که پر شدگی در حالت واقعی می تواند بسیار متفاوت باشد ، به خصوص که برخی از دستگاه ها پرتو ها را در محور مرکزی ساطع می نمایند و در حالت های نامناسب منتقل می شوند و باعث ایجاد حالت ناهموار می شوند.

نتایج دیگر همچنین نشان می دهند که اتصالات به دلیل نامناسب بودن زاویه، مقدار قابل توجهی از توان را در حالت های مرتبه بالاتر از دست میدهد و از حالت های بالاتر خارج می گردد. در یک سیستم FDDI شبیه سازی شده با استفاده از 8 سوئیچ فیبر نوری و 20 جفت کانکتور ، با طول فیبر بین 10 تا 50 متر بین آنها ، بیشتر توان سیستم در حالت های مرتبه پایین متمرکز شده است.

نتیجه گیری! مهمترین نتیجه گیری قابل ارائه این است که ممکن است در طراحی سیستم های مخابرات نوری و LAN در مشخصات افت بدترین حالت برای اتصالات و سوئیچ ها ایجاد گردد. اما در عملکرد واقعی ، سیستم شبیه سازی شده تقریبا 15 دسی بل افت کمتری از آنچه که در مورد مشخصات بدترین حالت پیش بینی شده (به دست آمده با شرایط پرشدن کاملاً پر شده) به نمایش میگذارد. در اکثر سیستم های پر سرعت امروزی ، LED ها بسیار کند عمل می نمایندو از آنها به عنوان فرستنده های بی کیفیت یاد میشود ، بنابراین امروزه از نوع خاصی از لیزر کم هزینه با طول موج قابل پشتیبانی 850 نانومتر  تا 1100 نانومتر به نام VCSEL (لیزر پرتاب کننده سطح حفره عمودی) به عنوان فرستنده در شبکه های مالتی مود نسل های جدیدتر استفاده می شود.  VCSEL ها محکم درون هسته یک فیبر مالتی مود ، مشابه با ELED در نمودار بالا قرار دارند.


پهنای باند نیز با حالت پر شدگی می تواند بسیار متفاوت باشد. پهنای باند مودال در شبکه مالتی مود MM نسبت به حالت های مرتبه بالاتر که بالاترین پراکندگی را دارند و کنترل آن سخت تر است ، بسیار حساس می باشد. تارهای فیبر برای پهنای باند با شرایط پرشدگی آزمایش می شوند ، اما تارهای بهینه شده با لیزر با پر شدگی EF که برای حالت های تقریبی یک VCSEL طراحی شده است مناسب تر هستند.

 

تأثیر در اندازه گیری ها

 

اگر افت یک شبکه فیبر طولانی در EMD (یا هر فیبر با شرایط راه اندازی شبیه سازی شده EMD) را اندازه گیری نمایید و آن را با یک فیبر معمولی با “شرایط پرتاب بیش از حد” مقایسه کنید (یعنی منبع تمام حالتها را به طور یکسان پر نماید) ،  اختلاف حدود 1 دسی بل در کیلومتر را مشاهده می نمایید و این رقم “افت گذرا” می باشد. بنابراین ، اندازه گیری فیبر EMD افتی معادل  1 dB بر کیلومتر بوده که از شرایط بیش از حد پرشدگی کمتر است.

تولیدکنندگان فیبر از مدل اندازه گیری EMD برای فیبر استفاده می نمایند چراکه  تجدیدپذیرتر می باشد و نمایانگر افت ای می باشد که در مسیر های طولانی تر از فیبر  انتظار می رود نمایان شود، در هر حالتی با اتصال دهنده ها، اندازه گیری افت EMD می تواند نتایج بیش از حد خوش بینانه ای داشته باشد ، زیرا به طور موثرتری وضعیتی را نشان می دهد که در آن فرستنده در یک فیبر با قطر کوچکتر از NA  ، پایین ترین حالت ها را در فیبر ساطع می نماید.

تفاوت در افت اتصالات ناشی از شرایط راه اندازی مودال می تواند چشمگیر باشد. با استفاده از همان جفت اتصال دهنده های غیر PC (تماس فیزیکی) ، می توان 0.6 تا 0.9 دسی بل با پرتاب کاملاً پرشده و 0.3 تا 0.4 دسی بل با پرتاب شبیه سازی شده EMD اندازه گیری نمود. اتصالات رایانه های شخصی (ST ، SC یا LC) اختلافات کوچکتر اما قابل اندازه گیری دارند.

در شکل زیر با استفاده از فیبر کاملاً پر شده و یک روش که در آن حالتهای مرتبه بالاتر برای شبیه سازی فیبر با یک منبع معمولی و یک منبع VCSEL ، نشان داده شده است.

 

ال ای دی و cels

 

کارشناسان در آزمایشگاه با انجام آزمایشی شرایط استفاده وعدم استفاده از مندرل را بررسی نموده اند ، برای دیدن اینکه آیا  تفاوتی ایجاد میشود یا خیر  ادامه مطلب را دنبال نمایید.

 

Mandrel

 

پس از افزودن مندرل به پچ کورد سورس ، کارشناسان با منبع تست LED و با استفاده از تست HOML (از بین رفتن حالت مرتبه بالاتر یا higher order mode loss) آزمایش را انجام داده، همانطور که در مورد حالت ها در EF شرح داده شد. با استفاده از مندرل ، توان 0.6dB کاهش می یابد ، بنابراین آزمایش با مندرل شرایط اندازه گیری دقیق تری را ایجاد مینماید.

قطعاً افزودن مندرل باعث ایجاد تفاوت خواهد شد. اتصالات انتهایی بدون مندرل دارای افت  0.6dB و 0.2dB با مندرل اندازه گیری گردیدند. این مقدار همان اختلافی است که در شریطی می تواند در یک کانکتور واحد ایجاد گردد.

 

منظم کننده حالت ها

در دهه های گذشته  (اوایل تا اواسط دهه 1980) زمانی که حتی ارتباطات مسافت های طولانی تا 2 کیلومتر نیز با فیبرمالتی 50/125 قابل اجرا بود ، هدف ایجاد شرایط مودال در اتصالات مسافت های طولانی بعد از برقراری تعادل مشاهده می گردید. EMD (توزیع حالت های تعادل) با استفاده از ترکیبی از حالت های کوششی و فیلترهای ایجاد شده با استفاده از استرس و یا ترکیبی از شاخص فشار در فیبر نوری و فیبر با شاخص درجه بندی شده ایجاد میشود.
روش های دیگری نیز برای اندازه گیری افت فیبر نوری با منابع آزمایش LED نیز ایجاد شده است ، از جمله فیبر نوری شاخص مرحله ای ساخته شده توسط سفارشی و استفاده از
مندرل با منابع مشخص شده با استفاده از یک روش ساده به نام “نسبت توان جفت شده” (CPR) که توان موجود را مقایسه می نماید. منبع LED با فیبر مالتی مود و سینکل مود (850 نانومتر ، هسته 5 میکرون ). روش دیگر استفاده از یک کالیبراسیون تضعیف افت است که به از بین رفتن شکاف منجر شده و از راههای آسان برای کنترل حالت فیلتر می باشد.
برخی از این روش ها در سراسر جهان ثبت و اختراع شده اند ، اما بسیار تردید آمیز می باشند که هر یک از این اختراعات به دلیل ویژگی قبلی که 30 سال از آن گذشته است قابل اجرا نمی باشند.

 

سه روش اساسی برای ایجاد شرط توزیع حالت ها در فیبرهای مالتی مود وجود دارد:

*حالت استریپر که حالت پوشش ناخواسته نور را حذف می نماید ،
*حالت تقلایی که حالت ها را برای همسان سازی توان در همه حالت ها مخلوط می نماید.
*فیلترهای حالت که حالتهای مرتبه بالاتر را برای ایجاد EMD یا شرایط حالت پایدار حذف می نماید.

این رویه به شرط پر کردن فیبرهای مالتی مود برای کاهش عدم قطعیت اندازه گیری در آزمایش افت یا پهنای باند امروزه استفاده می شوند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تست فیبر نوری با ما در تماس باشید، بدلیل وجود همکاران فاقد دانش فنی توصیه میگردد حتما با کارشناسان منتخب صنعت پارس تماس حاصل فرمایید.

 

 

modestrip

 

از حالت های استریپر پوششی برای از بین بردن هرگونه نوری كه در کلد پخش می شود استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود كه اندازه گیری ها فقط اثرات هسته را شامل می شوند. بیشتر فیبر های نوری آمریکایی “خود سلب” هستند. بافر به گونه ای انتخاب شده است تا یک شاخص از شکست را داشته باشد که باعث نشت نور از روکش به بافر می شود. اگر حداقل از 1 متر فیبر استفاده می نمایید ، حالت های روکش کلد احتمالاً عاملی برای اندازه گیری نخواهد بود. به راحتی می توان گفت پرتوهای حالت روکش کلد فیبر خود عامل افت هستند، با 10 متر فیبر همراه با یک منبع شروع کنید و توان انتقال یافته از طریق آن را اندازه گیری نمایید. به 5 متر و سپس 4 ، 3 ، 2 و 1 متر برش دهید و توان را در هر برش اندازه گیری نمایید.افت در  هسته فیبر در 10 متر بسیار کم و در حدود 0.03 – 0.06 دسی بل می باشد. اما اگر توان اندازه گیری شده با سرعت افزایش یابد ، نور اضافی اندازه گیری شده ، با ورود در کلد به نور روکش بدیل گشته که دارای افت بسیار بالایی می باشد و در صورت استفاده از فیبر با طول کوتاه، باید حالت استریپر کننده را برای اندازه گیری دقیق توصیه نمود.

برای ساختن حالت استریپر روکش ، بافر فیبر را به مقدار 2 تا 3 اینچ (50 تا 75 میلی متر) بچرخانید و فیبر را در ماده ای با ضریب برابر یا بالاتر از شکست نسبت به روکش غوطه ور نمایید. این کار می تواند با غوطه ور کردن فیبر در الکل یا روغن معدنی در یک لیوان ، یا با پر کردن با شاخص اپوکسی یا ژل نوری انجام شود (توجه: بافر را از انتهای آن جدا کنید) جداسازی بافر فیبر با استفاده از یک اسریپر به راحتی انجام می شود. بعد از استریپر حالت ، فیبر را مورد استرس قرار ندهید ، زیرا این حالت باعث می شود حالت های نوری کلد مجدداً منفی شود و اثرات استریپر حالت را منفی نماید.

 

Scramblers حالت

modescrm

scrambling حالت تلاشی برای برابری توان در همه حالت ها می باشد ، و با شبیه سازی یک پرتاب کاملاً پر شده ایجاد میشود. در نظر داشته باشید که حالت تلاشی نباید با یک فیلتر حالت اشتباه گرفته شود که توزیع حالت ها را در فیبر توزیع تعادل (EMD) را ایجاد می نماید. هر دو روش ممکن است گاهی اوقات ، برای شبیه سازی مناسب شرایط آزمون، با هم استفاده شوند. حالت scramblers به راحتی با کمک فیوژن یا جوش فیبر نوری (یا  اتصال مکانیکی) با اتصال یک قطعه کوتاه از فیبر شاخص پله در بین دو قطعه فیبر شاخص درجه بندی شده ایجاد میشود. 

ModeScrambler2

 

همچنین می توان از روش هایی استفاده کرد که باعث ایجاد اختلالاتی کوچک در فیبر می شوند ، مانند چرخاندن فیبر روی لوله سربی و ایجاد چندین خمش محکم در فیبر . اما ساختن و کالیبراسیون دقیق این حالت های تلاشی دشوار است. 

 

فیلترهای حالت – “Mandrel Wrap”

Mandrel-Wrap-c مندرل

 

از فیلترهای حالت برای حذف انتخابی حالتهای مرتبه بالاتر جهت تلاش برای شبیه سازی شرایط EMD یا محاصره شار با یک منبع LED استفاده می شود. حالت های مرتبه بالاتر با فشار بر روی فیبر به صورت کنترل شده ، به راحتی از بین می روند ، زیرا حالت های مرتبه بالاتر مستعد افت خمشی هستند.

محبوب ترین فیلتر حالت “مندرل Mandrel” است ، که در آن فیبر چندین بار به طور مفصلی در اطراف یک مندرل پیچیده می شود. اندازه چرخش و تعداد چرخش ها و تأثیر آن را در حالت های مرتبه بالاتر مشخص می باشد.

در زیر مشخصات اتفاده از مندرل بر اساس استاندارد TIA 568 آورده شده است:

TIA-568 Specified Mandrel Size
(Wrap launch reference cable five turns over the specified size mandrel)
Fiber Type 3mm Jacketed Cable 2.0 or 2.4mm Jacketed Cable 1.6mm  Jacketed Cable 900 micron Buffered Fiber
50/125 22 mm 23 mm 24 mm 25 mm
62.5/125 17 mm 18 mm 19 mm 20 mm
NOTE – The mandrel diameters are based on nominal values of 20 mm (0.79 in) and 25 mm (0.98 in)) reduced by the cable diameter and rounded up.
در یک سند جدید در استاندارد IEC مطابق IEC 61282-11 Ed. 1 / DTR © IEC (2011) اشاره  می شود که روش فعلی بسته بندی مندرل نزدیک به هدف EF می باشد:
مندرل مورد نظر برای فیبر نوری 50 میکرون در طول موج 850 نانومتر به طور گسترده تری مورد مطالعه قرار گرفته است.
نتایج بسیار نزدیک به حد بالایی حد اترنت 10 گیگابیت در ثانیه برای فرستنده ها می باشد ، بدین  معنی که استفاده از مندرل محافظه کارانه است. به عنوان مثال اگر هنگام آزمایش شبکه با استفاده از مندرل نور “عبور” داده  شود ، حتما می توان از اترنت 10 گیگابیت در ثانیه با توجه به نتایج بدست آمده پشتیبانی نمود.
استفاده از مندرل در تمامی استانداردها به عنوان الزام آزمایش افت نوری شبکه مالتی مود پایه LED  تعریف شده است.

بنابراین با استفاده مندرل دستورالعمل های EF را از نزدیک دنبال می کنید.

چک کردن مندرل با HOML – از دست دادن حالت بالاتر

مندرل
تست فیبر SM
آزمایش فیبر سینگل مود در مقایسه با فیبر مالتی مود بسیار آسان تر می باشد. یکی از دلایل تاکید استاندارد ها و کارشناسان MSP  جهت استفاده از فیبر نوری سینگل مود در تمامی کاربردها و ارتباطات شبکه فیبر نوری شامل دیتاسنتر ها و شبکه های ستون فقرات و … همین سادگی های تست و مشخصات فیبر نوری سینگل مود می باشد. فیبر Singlemode همانطور که از نام ان پیداست ، تنها از یک حالت انتقال برای طول موج ها و حتی طول موج های بیشتر در فیبر پشتیبانی می نماید. بنابراین بیشتر مشکلات مرتبط با توزیع توان حالت دیگر عاملی در اندازه گیری های سینگل مود نمی باشد.
با سپاس فراوان
مجتبی منتخبی

دیدگاه‌ها (0)

*
*