中文简体Kuituoptiset verkot ovat mullistaneet tapaa, jolla siirrämme tietoja, toimittamalla nopean viestinnän huomattavalla tehokkuudella suurilla etäisyyksillä. Jopa edistynein tekniikka kohtaa kuitenkin haasteita, ja yksi yleisimmistä kuituoptisten järjestelmien esteistä on signaalin vaimennus - kevyiden signaalien asteittainen heikkeneminen kaapelin läpi kulkeessaan. Vaimennus voi vaikuttaa merkittävästi kuituoptisen verkon suorituskykyyn, mutta syiden ymmärtäminen ja niiden vähentäminen asennuksen ja ylläpidon aikana on avain optimaalisen tehokkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.
Yksi signaalin vaimennuksen ensisijaisista syistä kuitukaapelit on imeytyminen. Kun kevyet pulssit kulkevat kuidun läpi, osa energiasta imeytyy itse lasimateriaaliin. Lasin epäpuhtaudet, jopa pieninä määrinä, absorboivat osan valosta, muuntamalla sen lämmöksi ja aiheuttaen signaalin voimakkuuden vähentymisen. Vaikka nykyaikaiset valmistustekniikat ovat minimoineet epäpuhtauksien määrän kuitukaapeleissa, absorptio tapahtuu edelleen jossain määrin. Ratkaisu tähän on käyttää korkeatasoisia lasikuituja ja edistyneitä valmistusprosesseja, jotka vähentävät näiden epäpuhtauksien läsnäoloa. Materiaalin asianmukaisen laadun varmistaminen valintaprosessin aikana on välttämätöntä absorptiohäviöiden minimoimiseksi.
Toinen merkittävä vaimennuksen edistävä tekijä on sironta, joka tapahtuu, kun valo on vuorovaikutuksessa kuidun ydinmateriaalin mikroskooppisten epäsäännöllisyyksien kanssa, aiheuttaen valon leviämisen ja menettämisen. Tämä sirontavaikutus, joka tunnetaan nimellä Rayleigh -sironta, on luontainen materiaalille ja tulee selvemmäksi korkeammilla tiedonsiirtoilla, koska lyhyemmät valon aallonpituudet ovat alttiimpia. Vaikka sirontaa ei voida kokonaan eliminoida, sen vaikutukset voidaan minimoida käyttämällä korkealaatuisia kuituoptisia kaapeleita, joilla on tasainen ydinrakenne. Lisäksi tartuneen aallonpituuden valitseminen kuidun erityisominaisuuksien perusteella voi vähentää sironnan vaikutusta, mikä mahdollistaa tiedonsiirron tehokkaamman pitemmillä etäisyyksillä.
Taivutushäviöt, jotka tunnetaan myös nimellä makrokantaminen ja mikrofending, ovat toinen merkittävä syy signaalin vaimennukseen. Makrokantaminen tapahtuu, kun kuituoptinen kaapeli taivutetaan liian jyrkästi, aiheuttaen valon paeta ytimestä, kun taas mikrofending viittaa pieniin puutteisiin tai rasituspisteisiin kaapelia pitkin, jotka voivat vääristää valopolkua. Molemmat taivutushäviöt ovat yleisiä ympäristöissä, joissa kaapelit ohjataan tiukkojen tilojen kautta tai altistetaan fyysiselle rasitukselle asennuksen aikana. Taivutushäviöiden lieventämiseksi asentajien on noudatettava parhaita käytäntöjä, kuten suositeltujen vähimmäismäärien säteen noudattamisen ja käyttämällä taivuttavia kuituoptisia kaapeleita, jotka on suunniteltu sietämään tiukempia taipumia ilman liiallista signaalin menetystä. Kaapelin asianmukainen hallinta, kiinnittäen huolellista huomiota kuidun reititykseen ja turvaamiseen, voi edelleen estää tarpeetonta taivutusta ja varmistaa pitkäaikaisen suorituskyvyn.
Liitin- ja silmukointihäviöillä on myös rooli kuituoptisessa vaimennuksessa. Joka kerta kun kaapeli on silmukoitu tai kytketty toiseen, signaalihäviölle on potentiaali, joka johtuu kuituytimien epätäydellisestä kohdistamisesta tai saastumisesta kytkentäpisteessä. Lika, pöly ja muut hiukkaset voivat luoda esteitä valonsiirtoon, mikä johtaa signaalin voimakkuuden menetykseen. Näiden tappioiden vähentämiseksi teknikkojen on varmistettava, että liittimet ja liitokset suoritetaan tarkasti, korkealaatuisten laitteiden ja asianmukaisten puhdistusmenettelyjen noudattamisessa. Liittimien säännöllinen ylläpito, mukaan lukien puhdistus ja tarkastus, on ratkaisevan tärkeää signaalin eheyden ylläpitämiseksi ajan myötä.
Viimeiseksi ympäristötekijät, kuten lämpötilan vaihtelut, kosteus ja fyysinen stressi, voivat vaikuttaa kuituoptisten kaapelien suorituskykyyn. Äärimmäiset lämpötilat voivat aiheuttaa kaapelimateriaalien laajentumista tai supistumista, mikä johtaa lisästressiin ja vaimennukseen. Samoin kosteudelle altistuminen voi aiheuttaa kaapelin vaipan ja ytimen heikkenemistä, etenkin ulkoasennuksissa. Näiden riskien lieventämiseksi on välttämätöntä käyttää kaapeleita, jotka on suunniteltu kestämään erityiset ympäristöolosuhteet, kuten lämpötilankestävät tai kosteudenkestävät vaipat. Asennuksen aikana kaapelien suljettujen ja kovien elementtien suojattujen asianmukaisesti varmistaminen voi estää pitkäaikaisia vaurioita ja signaalin menetystä.
