اختبار كابلات الألياف الضوئية: الكشف عن أفضل الأساليب والأدوات

تُعدّ كابلات الألياف الضوئية جوهر الاتصالات الحديثة، فهي تُتيح إنترنت عالي السرعة ونقل البيانات. لكن السؤال الآن: كيف نضمن عمل هذه الكابلات على أكمل وجه؟ حسنًا! يُعدّ اختبار كابلات الألياف الضوئية أمرًا أساسيًا لاكتشاف الأعطال، وقياس الأداء، وضمان الكفاءة. سواء كنت تُجري عمليات استكشاف الأخطاء وإصلاحها، أو الصيانة، أو التركيب، فإن معرفة كيفية اختبار الكابلات أمرٌ بالغ الأهمية. لذا، جهّز أدواتك، ولنتعرّف على التقنيات التي تُحافظ على موثوقية شبكة الألياف الضوئية لديك وقوتها.

الشكل رقم 1 اختبار كابلات الألياف مرشد

1) ما هو اختبار كابلات الألياف الضوئية? 

إذا كنت ترغب في التحقق من عمل كابلات الألياف الضوئية لديك بشكل صحيح، فعليك إجراء اختبار للألياف الضوئية. لا تستخدم كابلات الألياف الضوئية الكهرباء، بل تحمل الضوء الذي ينتقل بسرعة فائقة! إذا واجه الضوء أي مشاكل، مثل شق صغير أو أوساخ أو حتى انحناء، فلن ينتقل بالسرعة المثلى، مما قد يؤدي إلى فقدان الإشارة. لذا، يُعد الاختبار أمرًا بالغ الأهمية.

الشكل رقم 2 اختبار كابلات الألياف الضوئية

علاوة على ذلك، تذكّر أنه يجب فحص الكابلات بعد التركيب. كما تتطلب الفحوصات الدورية والصيانة وإصلاح الأعطال الفحص. لذا، فإن اتخاذ هذه الخطوات يعني إصلاح الأعطال واكتشافها مبكرًا.

بالإضافة إلى ذلك، يُظهر الاختبار مدى تدهور الإشارة أثناء النقل. تذكر! يجب ألا يتجاوز معدل فقدان الإشارة في الكابل عالي الجودة 0.3 إلى 0.75 ديسيبل لكل اتصال. لذلك، يضمن الاختبار اتصالات سريعة وواضحة وقوية.

2) معدات اختبار كابلات الألياف الضوئية

كما هو الحال مع أي مكون آخر في نظام الاتصالات، يتطلب كابل الألياف الضوئية صيانةً بمساعدة معدات متخصصة، قادرة على تتبع الأعطال وتقييم الإشارات. لذا، لنتعمق أكثر.

i) مصدر الضوء ومقياس الطاقة

هذه إحدى أكثر الأدوات شيوعًا. يرسل مصدر الضوء الضوء عبر كابل الألياف، ويتحقق عداد الطاقة من كمية الضوء الخارجة من الطرف الآخر.

إذا لم يصل أيٌّ من الضوء المُفترض وصوله إلى الطرف الآخر، فهذا يعني وجود مشكلة في الكابل. تُعرف هذه الظاهرة بفقدان الإدخال. يجب أن يكون معدل فقدان الإشارة في وصلة الألياف الجيدة أقل من 0.75 ديسيبل لكل اتصال. إذا تجاوز هذا المعدل، فيجب اتخاذ إجراء؛ ويجب إجراء فحص دقيق للكابل.

علاوة على ذلك، تكون هذه الأداة مفيدة عند تركيب كابلات جديدة، أو إصلاح الكابلات القديمة، أو إجراء أي فحص روتيني للأداء.

الشكل رقم 3 مقياس طاقة الألياف الضوئية

ii) محدد الأعطال البصرية (VFL)

في بعض الأحيان، قد يكون الكابل ملتويًا أو مكسورًا أو به شقوق يصعب رؤيتها بالعين المجردة. وهنا تكمن المشكلة. الدوري الفيكتوري لكرة القدم يُساعد. يُرسل الجهاز ضوء ليزر أحمر ساطع عبر الألياف. يتسرب الضوء في حال وجود أي تلف، ويمكن رؤيته متوهجًا حتى من خلال غلاف الكابل.

وبالتالي، تساعد هذه الأداة في تحديد مكان الضرر بسرعة وكفاءة، وهو أمر مفيد بشكل خاص أثناء عمليات الفحص السريعة أو أثناء العمل في الميدان.

الشكل رقم 4 - محدد الأعطال البصرية

iii) المجهر التفتيشي

الأوساخ، مهما صغرت، تعيق الإشارة. لذا، يتطلب طرف الكابل فحصًا دقيقًا. يُكبّر هذا المجهر ما يتيح لك التحقق من نظافة الموصل أو خدشه. تضمن الموصلات النظيفة مرور الضوء، بينما تؤدي الموصلات المتسخة إلى ضعف الإشارة وضعف الاتصال. بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ هذا المجهر مفيدًا في مراكز البيانات، حيث يُعدّ فحصه ضروريًا قبل توصيل أي ألياف ضوئية.

الشكل رقم 5 مجهر فحص الألياف

رابعا) معرف الألياف

قد يكون هذا مفيدًا للتحقق من نشاط الألياف، إذ لا داعي لفصلها. يمكن لمُعرّف الألياف أن يُساعد في ذلك. يتم اكتشاف الإشارة النشطة عن طريق ثني الألياف قليلًا وقياس الضوء دون قطعها أو فصلها. هذا مثالي للأنظمة التي لا يُمكن فيها إيقاف الخدمة.  

الشكل رقم 6 معرف الألياف الضوئية

v) مقياس الانعكاس البصري في المجال الزمني (OTDR)

تُظهر لك هذه الأداة المتقدمة مكان المشكلة بدقة ومدى عمقها في الكابل. تعمل عن طريق إرسال نبضات ضوئية إلى الألياف الضوئية والتحقق من انعكاس الضوء. سنشرح جهاز OTDR بمزيد من التفصيل في القسم التالي، ولكن هذه هي المعلومات الأساسية الأنسب لتحديد مواقع الأعطال بدقة.

	غاية	التطبيقات
عداد الطاقة	كشف فقدان الإشارة	اختبار الأداء
محدد الأعطال البصرية (VFL)	كشف الأخطاء	فحوصات سريعة عشوائية
مجهر التفتيش	فحص الموصل	اختبار النظافة
معرف الألياف	فحص الألياف الحية	الاختبار غير المعطل
جهاز معالجة الآلام عن طريق الوريد (OTDR)	فحص الألياف الحية	اختبار المسافات الطويلة

وهكذا، باستخدام الأدوات المناسبة، يمكنك اختبار كابل الألياف لديك بثقة، وإصلاح المشكلات بسرعة، والتأكد من أن شبكتك تعمل بسلاسة كل يوم.

3) ما هو OTDR في الألياف الضوئية؟

أجهزة قياس ضغط الدم عبر الجلد (OTDRs) تلعب هذه الأجهزة دورًا محوريًا في اختبار وتحليل الكابلات البصرية. فهي بمثابة "مُستكشفات ضوئية" تُساعد في قياس أداء شبكة الألياف البصرية وتحديد المشاكل الكامنة. تُعرف هذه الأجهزة أيضًا باسم "مُعاكسات المجال الزمني البصري".

الشكل رقم 7 OTDR

• كيف يعمل

يحدد جهاز OTDR حالة كابل الألياف الضوئية بإرسال نبضات ضوئية عبر الألياف. أي أعطال أو كسور أو انحناءات تحدث أثناء هذه العملية تعكس بعض الضوء نحو الجهاز. يحلل جهاز OTDR كمية الضوء المرتدة مع الوقت الذي يستغرقه الضوء للعودة. تساعد هذه المعلومات جهاز OTDR في تحديد موقع العطل وطبيعته. لتبسيط الأمر، يمكن تشبيهه بنظام سونار، إلا أن جهاز OTDR يستخدم الضوء بدلاً من الصوت.

• غرض OTDR

• تحديد الأخطاء: يقوم بتحديد الكسور أو الانحناءات أو العيوب الأخرى في الألياف.

• قياس الطول/الخسارة: يقوم بتحديد طول الألياف بالإضافة إلى كمية فقدان الإشارة مع المسافة.

• إنشاء الصور الانعكاسية: يُنتج رسومًا بيانية توضح أداء الألياف، مما يعزز فهمك لحالة الشبكة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن جهاز OTDR دقيق إلى أقل من متر واحد، حيث يحدد مناطق المشاكل من خلال وضع العلامات الدقيقة، مما يجعل الأداة لا غنى عنها لإجراء الاختبارات الدقيقة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

4) كيفية اختبار كابل الألياف الضوئية مع OTDR 

اختبار كابل الألياف الضوئية باستخدام جهاز OTDR سهلٌ للغاية. سنبسطه هنا خطوةً بخطوة ليسهل عليك اتباعه.

• عملية خطوة بخطوة

الخطوة 1) توصيل الألياف الإطلاقية والاستقبالية: 

للبدء، عليك توصيل أليافين معًا: ألياف الإطلاق التي ترسل نبضات الضوء، وألياف الاستقبال التي تعكس الضوء. تساعد هذه الألياف على تحقيق الدقة التي يحتاجها جهاز OTDR لقياس طول الكابل بالكامل. 

الخطوة 2) ضبط معلمات OTDR: 

بعد ذلك، اضبط معلمات جهاز OTDR، والتي تشمل اختيار الطول الموجي المناسب، والذي عادةً ما يكون 1310 نانومتر أو 1550 نانومتر للاختبارات طويلة المدى، وضبط عرض النبضة (وضوح الدقة). في الاختبارات طويلة المدى، استخدم عرض نبضة أطول. 

الشكل رقم 8 يعمل جهاز OTDR

الخطوة 3) تشغيل الاختبار: 

بعد إتمام جميع الإعدادات والتوصيلات، تابع الاختبار. يرسل جهاز OTDR نبضات ضوئية داخل الألياف ويسجل الانعكاسات. ثم يُنشئ مخططًا بيانيًا يوضح أداء الألياف.

الخطوة 4) تحليل الأثر: 

الآن، الخطوة التالية هي تقييم التتبع على شاشة OTDR. سيُظهر التتبع الأعطال مثل الوصلات، والانحناءات، والانقطاعات، وفقدان الموصل، مع تسجيل مسافة كل مشكلة أيضًا.

• نصائح نحو دقة أفضل  

? استخدم كابلات الإطلاق/الاستقبال: يساعد استخدام هذه الكابلات جهاز OTDR في الحصول على قراءات أفضل وأكثر دقة، خاصة في بداية ونهاية الألياف.  

? موصلات نظيفة: قم دائمًا بتنظيف موصلات الألياف قبل الاختبار للتأكد من عدم وجود أي أوساخ أو غبار يؤثر على النتيجة.  

عند استخدام جهاز OTDR، فإن اتباع الخطوات والنصائح المذكورة سيسمح لك باختبار كابلات الألياف الضوئية بدقة.  

5) كيفية اختبار كابل الألياف الضوئية بدون اختبار؟

في بعض الحالات، لا يتوفر لديك جهاز OTDR أو أي جهاز فحص متخصص آخر. في هذه الحالات، يمكن استخدام طرق أساسية لتقييم حالة الألياف.

التقنيات البديلة  

• مصباح يدوي أو مؤشر ليزر (أساسي): الطريقة الأبسط هي استخدام مصباح يدوي أو مؤشر ليزر. لإجراء فحص سريع وبسيط، وجّه الضوء عبر الألياف الضوئية للتحقق من إمكانية رؤيتها على الجانب الآخر. من المحتمل وجود انسداد في مكان ما على طول الألياف الضوئية إذا لم يصل الضوء إلى الطرف الآخر؛ إلا أن هذه الطريقة ليست دقيقة تمامًا.  

• اختبار الحلقة الراجعة الأساسية: بما أن اختبار الحلقة الارتدادية طريقة سهلة أخرى، يُمكن إجراؤه بوصل طرفي الألياف الضوئية لتشكيل حلقة. ثم، تحقق من إعادة إرسال الإشارة. إذا تم استقبال الإشارة من الطرف البعيد، فمن المرجح أن الكابل يعمل. لكن تذكر، هذا لا يُعطيك فكرة جيدة عن أداء الشبكة.  

لا تقدم جميع الطرق المذكورة أعلاه الأداء الأمثل؛ ومع ذلك، فهي تركز على الإجراءات الرئيسية البسيطة.

6) معايير اختبار كابلات الألياف الضوئية

كما هو الحال في العديد من المجالات التقنية الأخرى، يُمكن اختبار كابلات الألياف الضوئية وفقًا لمعايير محددة، والتي يجب اتباعها لضمان الدقة. تجدر الإشارة إلى أن هذه المعايير تضمن اختبار الكابلات خطوة بخطوة. علاوة على ذلك، يُساعد هذا في التأكد من أن الكابلات تخضع للفحص المناسب، مما يضمن موثوقيتها في المستقبل.

i) TIA/EIA-568 – الاختبار في المباني

TIA/EIA-568 هذا المعيار شائع الاستخدام، ويساعد في اختبار كابلات الألياف الضوئية في المباني التجارية، مثل المكاتب والمدارس والفنادق. يُحدد هذا المعيار إجراءات التركيب، بالإضافة إلى الأداء، وكمية فقدان الإشارة المسموح بها. على سبيل المثال، ينص على ألا يتجاوز فقدان الإشارة عند كل موصل 0.75 ديسيبل. يضمن اتباع هذا الدليل تشغيل الشبكة بكفاءة.

ii) IEC 61280 – قياس الضوء والفقد

IEC 61280 يُركز هذا المعيار على كيفية قياس الضوء والفقد والانعكاس. ويشمل خصائص مثل نوع الأدوات المستخدمة وطبيعة القراءات المُسجلة. وبالتالي، فإن اتباع هذه القاعدة يضمن صحة نتائج اختبارك لوظائف الألياف لديك.

iii) ISO/IEC 11801 – اختبار الشبكة الكامل  

ينطبق هذا على اختبار التركيبات الكاملة لأنظمة الكابلات الهيكلية داخل مكتب الشركة أو مركز البيانات. ISO/IEC 11801 يشمل جميع المهام الأولية، مثل تركيب الكابلات، وتركيب العلامات، وإدارة الكابلات، والاختبار، بالإضافة إلى تقييم الأداء. هذا يضمن تركيب الأجهزة والأنظمة، مما يُمكّن من نقل البيانات بسرعة في جميع المناطق.

اتباع هذه المعايير سيقلل الأخطاء، ويسرع من استكشاف الأخطاء وإصلاحها، ويحسّن تصميم النظام وأدائه. كما يمكنك الحصول على شهادة عمل، مما يعني أنك أنجزت كل شيء وفقًا للمعايير!

7) الخاتمة 

باختصار، تتطلب كل شبكة ألياف بصرية اختبارات لضمان الأداء والموثوقية. تُعد أجهزة OTDR وأجهزة الاختبار المتخصصة مثالية لهذه المهمة. كما أن هناك طرقًا أخرى، مثل محددات الأعطال البصرية واختبارات الحلقة الراجعة، لها دورها، ولكنها محدودة. لكل مهمة مجموعة فريدة من المتطلبات التي يجب التعامل معها وفقًا للمعايير الصحيحة. يُساعد التوثيق السليم في إدارة كفاءة شبكة الألياف وطول عمرها. 
علاوة على ذلك، يمكنك زيارة ألياف DEKAM، الشركة الصينية المشهورة مُصنِّع الألياف البصرية المُخصَّصةفي DEKAM، ستحصل أيضًا على مساعدة احترافية، ويمكنك أيضًا قراءة المدونات المتعلقة بكابلات الألياف الضوئية.