ስለ ፋይበር ኦፕቲክ ሲግናል መጥፋት እና መመናመን ይማሩ

በአሁኑ ጊዜ በአለም ዙሪያ ያለው ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የመረጃ ልውውጥ በፋይበር ኦፕቲክስ ላይ የተመሰረተ ነው, ነገር ግን የሲግናል መጥፋት እና መመናመን ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል. እነዚህ ኪሳራዎች ካልተቀናበሩ፣ የእርስዎ አውታረ መረብ ቀርፋፋ ፍጥነት እና የአፈጻጸም መቀነስ ሊያጋጥመው ይችላል። ይሁን እንጂ ተረጋጋ! ኪሳራን መቀነስ እንደሚቻል ጥሩ ዜና አለ.

ስለዚህ ይህን ብሎግ የመጻፍ አላማ ስለ ፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች የፋይበር መጥፋት ችግሮች እና መንስኤዎቻቸው በደንብ እንዲያውቁ ለማድረግ ነው። ስለዚህ, በዚህ ጽሑፍ ውስጥ, የፋይበር ምልክት መጥፋት ምን እንደሆነ, ዓይነቶችን, መለኪያዎችን እና እንዲሁም እንደዚህ ያሉ ልቅነትን ለመቀነስ ጠቃሚ ምክሮችን ያገኛሉ. ስለዚህ ከእኛ ጋር ይሁኑ!

ምስል ቁጥር 1 የፋይበር ኦፕቲክ ሲግናል መጥፋት እና መመናመን

1) ምንድን ነው የኦፕቲካል ፋይበር መጥፋት?

”የፋይበር ኦፕቲክ መጥፋት የሚከሰተው በአሁኑ ጊዜ በኬብሉ ውስጥ የሚጓዘው የብርሃን ክፍል ወደ ተርሚናል መጨረሻ ከመድረሱ በፊት ሲዳከም ነው። 

ከዚህም በላይ አንድ ሰው በዋሻው ውስጥ በጥልቅ የሚጮህበትን ሁኔታ አስብ; መጀመሪያ ላይ ድምፁ በደንብ ይሸከማል, ነገር ግን የበለጠ በሚጓዝበት ጊዜ, መጠኑ ይቀንሳል. ይህ ማሽቆልቆል ተብሎ ይጠራል በፋይበር ኦፕቲክስ ውስጥ መቀነስበኪሎ ሜትር (ዲቢ/ኪሜ) በዲሲብል ሲለካ። 

• የፋይበር ኦፕቲክ መጥፋት vs Attenuation

አሁን፣ በመጥፋቱ እና በማጣት መካከል ያለው ልዩነት ምን እንደሆነ መጠየቅ ይችላሉ። ደህና! ኪሳራ በሲግናል ሃይል ውስጥ ያለውን ማንኛውንም መውደቅ ይገልጻል። በሌላ በኩል, ማዳከም በብርሃን መሳብ እና መበታተን ምክንያት በቃጫው ውስጥ የሚከሰተውን የተወሰነ ኪሳራ ያመለክታል. በተጨማሪም ፣ ይህ በተለይ የረጅም ርቀት በይነመረብን ወይም ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸውን አውታረ መረቦችን ሲጠቀሙ በጣም አስፈላጊ መሆኑን ያስታውሱ። 

ነገር ግን፣ መፍትሔዎች በሌሉበት፣ የቪዲዮ ጥሪዎች ይዘገያሉ፣ ዥረቱ በተደጋጋሚ ይቋረጣል፣ እና ማውረዶች በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳሉ። ለዚህም ነው የፋይበር ኦፕቲክ መጥፋትን መቀነስ እጅግ በጣም ወሳኝ የሆነው።

2) የፋይበር ኦፕቲክ መጥፋት ዓይነቶች እና ምክንያቶቻቸው

የኦፕቲካል ፋይበር መጥፋት (ዲቢ/ኪሜ) በሁለት ቡድን ይከፈላል፡ ውስጣዊ እና ውጫዊ። እነዚህም ወደ ተለያዩ ዓይነቶች ይከፋፈላሉ, እያንዳንዳቸው የተለየ ምክንያት አላቸው. እንግዲያውስ እንከፋፍለው!

i) ውስጣዊ ኪሳራዎች

ይህ ዓይነቱ ኪሳራ በቃጫው ቁሳቁስ ምክንያት የሚመጣ ኪሳራን ያመለክታል. እንደ አለመታደል ሆኖ ከቃጫው ውስጥ ሙሉ በሙሉ ሊወገድ አይችልም, ነገር ግን አንዳንዶቹን ከፍተኛ ጥራት ባለው ቁሳቁስ በመጠቀም መቀነስ ይቻላል.

ሀ. የመምጠጥ መጥፋት 

በቆሻሻ መስኮት በኩል መብራት ታበራለህ እንበል፣ አንዳንድ ብርሃን ግን አያልፍም። በተመሳሳይ፣ በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችዎ ውስጥ፣ ብርሃን ወደ መስታወት ኮር ሲገባ፣ በመስታወቱ ጥቃቅን ቆሻሻዎች የተነሳ ሃይልን ይይዛል፣ ይህም ወደ መምጠጥ መጥፋት በመባል ይታወቃል።

• ዋና ምክንያት፡- 

• ለመምጥ ዋናው ምክንያት በፋይበርዎ ውስጥ የሚገኙት አነስተኛ የኦኤችአይኦን (የውሃ ሞለኪውሎች) ክምችት ነው። እነዚህ ionዎች በ 1383 nm አካባቢ ያለውን ምልክት የሚያዳክመውን ኃይል ይይዛሉ. አብዛኛው ብርጭቆ ምንም እንኳን በጥሩ ሁኔታ ንጹህ ቢሆንም እንኳ ኃይልን እንደሚወስድ ያስታውሱ። ይሁን እንጂ ለቃጫዎች በጣም ተስማሚ የሆኑ አንዳንድ ቁሳቁሶች ይህንን ችግር ሊቀንሱት ይችላሉ.

• ለምሳሌ፥

በ1550 nm፣ ጥሩ ጥራት ያለው ፋይበር በግምት 0.2 ዲቢቢ/ኪሜ የመምጠጥ ኪሳራ አለው። ቃጫዎቹ ብዙ ቆሻሻዎች ካሏቸው, ኪሳራው እየጨመረ ይሄዳል. 

ምስል ቁጥር 2 ዓይነቶች የፋይበር መጥፋት

ለ. መበታተን ኪሳራ 

ጭጋግ የፀሃይ ጨረሮችን ሲበተን አይተህ ታውቃለህ? በእርስዎ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ውስጥ የሆነው ያ ነው። ለምሳሌ; በፋይበር ቁስ አካል ላይ በአጉሊ መነጽር የሚደረጉ ለውጦች ብርሃን በተለያየ አቅጣጫ እንዲበተን ሲያደርጉ፣ ይህ ሬይሊግ መበተን በመባል ይታወቃል።

• ዋና ምክንያት፡- 

• በማምረት ሂደት ውስጥ የፋይበር ጥቃቅን እፍጋት ይለወጣል. እነዚህ ጥቃቅን ጉድለቶች የኃይል መበታተንን ይለውጣሉ.

• ለምሳሌ፥

• በ Rayleigh መበታተን ምክንያት የሚደርሰው ኪሳራ 0.18 ዲቢቢ / ኪሜ በ 1550 nm እና ወደ 2.5 ዲቢቢ / ኪሜ በ 850 nm ይደርሳል. ለዚህም ነው ለርቀት ግንኙነት ረጅም የሞገድ ርዝመቶችን የምንመርጠው።

ii) ውጫዊ ኪሳራዎች 

ውጫዊ ኪሳራ ከውስጣዊ ኪሳራ ተቃራኒ ነው; እንደ ከመጠን በላይ መታጠፍ፣ ደካማ ግንኙነቶች እና ከሚያስፈልገው በላይ ተጨማሪ የአውታረ መረብ ክፍሎችን በመጨመር በቃጫው ላይ በሚደረጉ ድርጊቶች ምክንያት ይከሰታል። አይጨነቁ፣ ሁሉም ማለት ይቻላል እነዚህ ጉዳዮች ሊስተካከሉ ወይም በእርስዎ ቁጥጥር ስር ናቸው።

ሐ. የታጠፈ ኪሳራ

ከተወሰነ ማዕዘን በላይ ገለባ ከታጠፍክ ፈሳሹ በነፃነት መፍሰስ መቻሉን ያቆማል። በተመሳሳይ ፣ ከመጠን በላይ ከታጠፉ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ, ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል. በዋና ውስጥ በትክክል ከመያዝ ይልቅ፣ የብርሃኑ የተወሰነ ክፍል ወደ ውጭ ይወጣል፣ ይህም የምልክት ዋጋን ይጎዳል። የእሱን ዓይነቶች እንይ!

• ማክሮቦንዲንግ፡ በእርስዎ የፋይበር ኬብል ውስጥ ያሉ ትላልቅ መታጠፊያዎች ልክ እንደ በጣም በጥብቅ እንደተጠቀለለ ወይም ሲቆምም መዘዝ ያስከትላል። ለምሳሌ፣ ፋይበሩ ከ30 ሚሊ ሜትር በላይ ራዲየስ በሚታጠፍበት ጊዜ ብዙ ምልክቶችን ማጣት ሊጠበቅ ይችላል።

• ማይክሮበንዲንግ የዚህ ዓይነቱ መታጠፊያ መጥፋት የውጭ ግፊት እና የቃጫው መጥፎ ጭነት ውጤት ነው. ለምሳሌ፣ በቃጫው ውስጥ ያለው ጥርስ በ0.5 ዲቢቢ ወይም ከዚያ በላይ ኪሳራውን እንደሚያሳድግ ያውቃሉ።

መ. የፋይበር ማያያዣ እና መሰንጠቅ መጥፋት

ሁለት የኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎችን በተቀላቀሉ ቁጥር የተወሰነ መጠን ያለው ብርሃን መጥፋት የሚቻለው ትክክለኛ አሰላለፍ ባለመኖሩ ነው። ይህ በሁለቱም በማገናኛዎች እና በተሰነጣጠሉ መገጣጠሚያዎች ላይ ይከሰታል, እና በአውታረ መረብዎ ላይ አሉታዊ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል. ዓይነቶቹን እንከፋፍል!

• ውህደት መሰንጠቅ; ይህ ዘዴ በሙቀት አማካኝነት ቃጫዎችን ይቀላቀላል, እና ዝቅተኛ የኪሳራ ግንኙነት (በ 0.1 ዲቢቢ ኪሳራ አካባቢ) ያቀርባል.

• መካኒካል ስፒሊንግ; ፋይቦቹ ሙጫ በመጠቀም አንድ ላይ ተጣምረው በግምት 0.5 ዲቢቢ ወይም ከዚያ በላይ ያጣሉ.

በተጨማሪም ፣ የፋይበርዎ የውጤት ጫፎች ልክ ከተጣመሩ ፣ ትንሽ ክፍተት እንኳን ከፍተኛ የምልክት መጥፋት ሊያስከትል እንደሚችል ያስታውሱ።

ሠ. የማስገባት ኪሳራ 

ከሁሉም በተጨማሪ የፋይበር ኔትወርክ በሲስተሙ ውስጥ ያለውን የጥሩ ሲግናል መጠን የሚቀንሱ እንደ ማገናኛ፣ ስንጥቅ እና ጥንዶች ያሉ ንጥረ ነገሮች በመጨመራቸው ጥራቱን እያጣ ነው።

ለምሳሌ, መደበኛ ማገናኛ ወደ 0.2 ዲቢቢ ኪሳራ ይጨምራል. ከዚህም በላይ እንደ መከፋፈያ ዓይነት, ተጨማሪ ኪሳራ ወደ 3 ዲቢቢ እና ከዚያ በላይ ይዘጋጃል, ይህም ምልክቱ በግማሽ ይቀንሳል.

በሻንጋይ ባውድኮም ኮሙኒኬሽን መሳሪያ ኮርፖሬሽን ኦፕሬሽን ስፔሻሊስት የሆኑት ፒተር ብራውን በQoura ላይ ያለ ሰው ከላይ የተጠቀሱትን የፋይበር ብክነት ምክንያቶች ተናግሯል። ስለዚህ እነዚህን ከግምት ውስጥ ማስገባት እና ያለ ምንም መዘግየት በከፍተኛ ፍጥነት ለመደሰት የጠላት መፍትሄዎችን መፈለግ አለብን።

• ማጠቃለያ ሰንጠረዥ

የመጥፋት አይነት	ምክንያት	ውጤት	የተለመደ ኪሳራ
የመምጠጥ መጥፋት	ቆሻሻዎች (OH-ions)	ብርሃኑ ወደ ሙቀት ይለወጣል	0.2 ዲቢቢ / ኪ.ሜ
የሚበታተን ኪሳራ	የቁሳቁስ ጉድለቶች	ብርሃን የተሳሳተ አቅጣጫ	0.18 ዲባቢ / ኪ.ሜ
የማክሮብዲንግ መጥፋት	ትልቅ ፋይበር ማጠፍ	ብርሃን ይፈስሳል	ከፍተኛ <30 ሚሜ ከሆነ
የማይክሮቦንድንግ መጥፋት	ጥቃቅን የፋይበር ቅርጾች	ብርሃን የተሳሳተ አቅጣጫ	0.2 ዲቢቢ / ግንኙነት
የማገናኛ መጥፋት	ደካማ አሰላለፍ	ያነሰ ብርሃን ያልፋል	0.5 ዲቢቢ+
መሰንጠቅ መጥፋት	መጥፎ ፋይበር መቀላቀል	የመረጃ ስርጭትን ያዳክማል	0.1 ዲባቢ (ውውውድ)፣ 0.5 ዲባቢ (ሜካኒካል)
የማስገባት ኪሳራ	ተጨማሪ አካላት (መከፋፈያዎች)	ምልክቱ ይዳከማል	3 ዲቢቢ/መከፋፈያ

3) የኦፕቲካል አቴንሽን መለካት

በፋይበር ኦፕቲክስ ላይ ለሚደርሰው ኪሳራ የመለኪያ አሃድ ዲሲብል በኪሎ ሜትር (ዲቢ/ኪሜ) ነው። ይህ በእያንዳንዱ ኪሎሜትር የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ መብራቱ የሚጠፋውን የሲግናል ጥንካሬ ደረጃ ያሳያል. ከዚህም በላይ በዲቢ/ኪሜ ዝቅተኛ ዋጋ መኖሩ ማለት ፋይበሩ ይበልጥ ግልጽ እና መረጃን በተሻለ ሁኔታ ይይዛል ማለት ነው።

• በቃጫው ውስጥ ያለውን የሲግናል ኪሳራ ለመገምገም ዘዴዎች:

i) የጨረር ጊዜ-ጎራ አንጸባራቂ (OTDR): ለፋይበርዎ እንደ ራዳር ሊቆጥሩት ይችላሉ. በኬብሉ ውስጥ የብርሃን ንጣፎችን ይልካል እና ምን ያህል ወደ ኋላ እንደሚንፀባረቅ ይገምታል. ከዚህ ውጪ፣ OTDR ለደካማ ቦታዎች፣ መሰባበር ወይም መታጠፍ ትክክለኛ ቦታዎችን ሊያመለክት ይችላል።

ምስል ቁጥር 3 የጨረር ጊዜ-ጎራ አንጸባራቂ (OTDR)

ii) የመቁረጥ ዘዴ; ይህ ዘዴ ብርሃንን በቃጫው ውስጥ መላክ እና በግብአት እና ውፅዓት ወደቦች ላይ ያለውን ቀሪ ብርሃን መለካትን ያካትታል። እንዲህ ዓይነቱ ዘዴ በጣም አስተማማኝ ነው, ነገር ግን ፋይበርን ለመቁረጥ አስፈላጊ በመሆኑ ትንሽ ቁራጭ ይባክናል.

ምስል ቁጥር 4 የመቁረጥ ዘዴ

iii) የኃይል መለኪያ መለኪያዎች; ይህ ዘዴ በኬብሉ መጨረሻ ላይ ያለውን ብርሃን ለመለካት ከኃይል መለኪያ ጋር የብርሃን ምንጭ መጠቀምን ያካትታል. ይህ አቀራረብ ቀጥተኛ እና ስለዚህ በመጀመሪያ ማዋቀር እና የፋይበር ኦፕቲክ ኔትወርኮችን መደበኛ ጥገና ወቅት ይመረጣል.

ምስል ቁጥር 5 የጨረር ኃይል መለኪያ

ስለዚህ፣ ከጊዜ ወደ ጊዜ የመቀነስ ሁኔታን በመፈተሽ ፋይበሩ በጥሩ ሁኔታ ላይ እንደሚቆይ እና ፈጣን የመረጃ ልውውጥን ማመቻቸትን እንደሚቀጥል ያረጋግጣሉ።

4) ኦፕቲካል የፋይበር ኪሳራ ስሌት 

እርስዎም ይችላሉ የኦፕቲካል ፋይበር ኪሳራውን ያሰሉ ከዚህ በታች የተጠቀሰውን ቀመር በመጠቀም;

ኪሳራ (ዲቢ)=10 × log⁡10 (ፒውስጥ  /ፒወጣ ) 

የት፡ 

ፒውስጥ  = የግቤት ኃይል, ወይም የሲግናል ጥንካሬ በጅማሬ.

ፒወጣ  = የውጤት ኃይል, ወይም የምልክት ጥንካሬ መጨረሻ ላይ. 

በዚህ ሁኔታ የመለኪያ አሃድ ዲሲቤል (ዲቢ) ሲሆን ይህም የምልክት ማጣት ደረጃ ማለት ነው.

• የምሳሌ ስሌት

የግቤትዎ ሃይል 1mW እና የውጤት ሃይሉ 0.5mW ነው እንበል። የደረሰው ኪሳራ እንደሚከተለው ይሰላል.

ኪሳራ = 10 × log10 (1/0.5) =10 × log10 (2) = 3 ዲቢቢ ኪሳራ 

ስለዚህ, ይህ የ 3 ዲቢቢ የሲግናል ኃይል ማጣት ያስከትላል.

• ኪሳራ በኪሎሜትር

ከዚህም በላይ፣ በኪሎሜትሮች መመናመንን ማግኘት ከፈለጉ፣ ከዚህ በታች የተጠቀሰውን ቀመር መጠቀም ይችላሉ።

Attenuation (db/km) = ጠቅላላ ኪሳራ/ፋይበር ርዝመት

5) ለመቀነስ ጠቃሚ ምክሮች የፋይበር መጥፋት

በዚህ ክፍል የምልክት ማጣት ችግር ሳይገጥማችሁ በይነመረብን ለመደሰት ልትጠቀሙባቸው የምትችሏቸውን አንዳንድ ጠቃሚ ምክሮችን አካፍላችኋለሁ። ስለዚህ, እንጀምር!

? ጥራት ያለው ፋይበር ይጠቀሙ; እንደ ሁልጊዜው, ምርጥ በሆኑ ቁሳቁሶች መጀመር አስፈላጊ ነው. አንዳንዶቹ እንደ አንዳንድ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ብርሃንን የሚስቡ እና ምልክቱን የሚያዳክሙ ጥቃቅን ጉድለቶች አሏቸው። ስለዚህ ፣ ሁሉንም ቆሻሻዎች እንኳን OH-ions ለመቀነስ በከፍተኛ ጥንቃቄ ስለሚጣራ እጅግ በጣም ንጹህ የሲሊካ ብርጭቆ ይሂዱ።

? በጥንቃቄ ይያዙ; ከዚህም በላይ ድርጊቶችዎ የኦፕቲካል ስርዓቱን ንድፍ ማሟላት አለባቸው ማለት አለብኝ. የፋይበር ኦፕቲክ ኬብልን በጣም ስስ የሆነ የመስታወት ገለባ አድርገህ አስብ። ገለባ ከመጠን በላይ መታጠፍ ወደ ኪሳራ እንደሚመራ ያውቃሉ? ስለዚህ ወደ ሲግናል እና በመጨረሻም ደካማ ምልክቶችን ሊፈጥሩ ስለሚችሉ ሹል ማዕዘኖች እና ፋይበርን ሊጭኑ የሚችሉ ጥብቅ ግንኙነቶችን ያስወግዱ።

ምስል ቁጥር 6 ገመዶችን በየጊዜው መሞከር

? ጥሩ ማያያዣዎችን እና መሰንጠቂያዎችን ይጠቀሙ፡- በተጨማሪም ማገናኛዎችዎ ከቆሸሹ ወይም ከአሰላለፍ ውጪ ከሆኑ ሲግናልዎ እንደሚወድቅ ያስታውሱ። ወደ ውስጥ ከመግባትዎ በፊት ማፅዳትዎን ያረጋግጡ። ፋይበርን ለመገጣጠም በሚፈልጉበት ጊዜ ፊውዥን ስፕሊንግ (ጫፎቹን አንድ ላይ ማቅለጥ) እንዲያደርጉ እመክርዎታለሁ። ይህ የሆነበት ምክንያት፣ ይህንን በመጠቀም ከሜካኒካል መሰንጠቅ በተቃራኒ ወደ 0.1 ዲቢቢ ያነሰ ያጣሉ፣ ይህም 0.2-0.75 ዲቢቢ ኪሳራ አለው።

ምስል ቁጥር 7 የፋይበር ኬብሎች ፊውዥን መሰንጠቅ

? በመደበኛነት ይሞክሩ እና ይንከባከቡ; በመጨረሻ፣ ፋይበርዎ በትክክል የተጫነ ቢሆንም እንኳን ሙከራን ያካሂዱ። ለደካማ ነጥቦች በOTDR ወይም በሃይል መለኪያ ሊሞከር ይችላል። በተጨማሪም ማገናኛዎን በመደበኛነት ማጽዳት እና መፈተሽ አላስፈላጊ ኪሳራዎችን ያስወግዳል, በዚህም አውታረ መረቡ እንዲሰራ ያደርገዋል.

6) የመጨረሻ ፍርድ

አሁን የፋይበር ኦፕቲክ ሲግናል መጥፋት እና መመናመን የአውታረ መረብ ፍጥነት እና አስተማማኝነትን እንደሚያደናቅፍ ያውቃሉ። መልካም ዜናው መቀነስ ይቻላል. እርስዎ ጥራት ያለው ፋይበር መጠቀምን፣ ጥንቃቄ የተሞላበት አያያዝን፣ ጥሩ ማገናኛዎችን ብቻ ይዘው ይመጣሉ፣ እና በተጨማሪም መደበኛ ሙከራ ለጠንካራ ምልክት ዋስትና ይሆናል። ምንም እንኳን ፋይበር ኦፕቲክስ ፍጥነትን እና ቅልጥፍናን ቢያመጣም እውነተኛ እምቅ ችሎታቸው በትክክለኛው እንክብካቤ የነቃ ነው። ስለዚህ በመስመር ላይ ለዓመታት ለስላሳ ግንኙነት ማረጋገጥ. 
በተጨማሪም ፣ እንድትመክርዎ እመክርዎታለሁ። የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን ይግዙ ከዴካም ፋይበርስ. የእኛ የኦፕቲካል ፋይበር CE፣ ROHS እና ሌሎች የሙያ ማረጋገጫዎችን አልፈዋል። ስለዚህ ምርቶቻችን ጥራት ያላቸው እና አስተማማኝ መሆናቸውን ማረጋገጥ። ስለዚህ, ዛሬ የእኛን ድረ-ገጽ ይጎብኙ!