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网络布线知识之:详解光纤链路故障原因

  2.弯曲过度

  光缆弯曲损耗和受压损耗其本质都是由于光不满足全内反射的条件而造成的。

  光纤具有一定的易弯曲性,尽管可以弯曲,但当光纤弯曲到一定程度时,将引起光的传播途径的改变,使一部分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉,产生弯曲损耗。当光在弯曲部分中传输时,越靠近光纤外侧传输速度就越大。当传输到某一位置时,其速度就会超过光速,传导模变成辐射模产生损耗。当弯曲半径过小时,由弯曲造成的损耗会变得非常明显。所以,一般建议动态弯曲半径不得小于光缆外径的20倍,静态弯曲半径不得小于光缆外径的15倍,

  实际使用中,光纤中数据是沿直线传播的,光纤保持不弯曲,数据就不会出现问题;如果弯一点,数据就开始溢出;如果把光纤紧紧缠绕成一个圈,就会彻底失去信号。所以,在布线施工时,要特别注意给走线预留充足的角度,例如沿着墙角、走廊、桌面稍微弯曲过渡,传输就可能失败了。

  另一方面,也可以利用弯曲将光纤中高次模过滤掉,从而提高光线衰减测量时的稳定性。

  3.光缆受压或断裂

  光纤受到不均匀应力的作用,例如受到压力或者套塑光纤受到温度变化时,光纤轴产生微小不规则弯曲甚至断裂,其结果是传导模变换为辐射模而导致光能损耗。尤其,当断裂发生在光缆内部时,从外表无法发现故障,但是在光纤断裂处由于折射率发生突变,甚至会形成反射损耗,使光纤的信号质量相信就会大打折扣。此时,可以通过OTDR测试仪检测发现光纤内部弯曲处或断裂点。需要指出的是,在局域网布线中距离较短,所以对于OTDR测试仪的精度要求较高,一般建议使用事件死去(即分辨精度)不大于1m的测试仪器。

  4.光缆熔接不良

  在光纤布线中,经常会用到熔接技术将两段光纤融合成一条。由于是对核心层的玻璃纤维进行熔接,所以在熔接过程中需要剥除被熔光纤的表皮和填充物,然后再熔接。在现场操作过程中,由于操作不当以及恶劣的施工环境,很容易造成玻璃纤维的污染,从而导致在熔接过程中混入杂质、密度变化、甚至产生气泡,最终是整条链路的通信质量下降。

  所以不论是热熔或冷熔技术,为了保证熔接点衰减能够达到TIA和ISO共同规定的0.3dB对于被熔光纤、以及操作流程都严格的要求和规定。例如需要保证熔接机电极的清洁,需要在熔接前保证玻璃纤维的干净,需要保证现场施工环境温度和湿度等。当遇到光纤熔接问题造成衰减,可以通过OptifiberTM精确判断每个熔接点的位置和损耗。

  5.核心直径不匹配

  活动连接也是光纤布线中经常使用的布线手段,例如法兰连接。这种方法灵活、简单、方便、可靠,多用在建筑物内的计算机网络布线中。活动连接一般损耗在1dB左右,但是如果制作活动连接时光纤端面不清洁,接合不紧密,核心直径不匹配的话,接头损耗就会大大增加。其中核心直径不匹配不仅指单模多模光纤混用,还包括62.5和50线径的多模光纤混用。

  无论是模式混用或是线径混用,可以想象光线从小直径向大直径入射与光线从大直径向小直径入射产生的光路和衰减会有很大区别。所以此时对同一根光纤在不同方向上的衰减测试结果会有很大差别,有时甚至会发生“负衰减”现象(如图5所示)。通过双端功率测试或OTDR测试,可以比较方便地发现核心直径不匹配问题。

  值得一提的是,单模光纤和多模光纤除了核心直径不同,由于它们传输的光模式、优势波长和衰减机理也完全不同,绝对不可以混用。

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