光ファイバーワイヤーケーブルのスプライシング損失は何ですか？

光ファイバーワイヤーケーブルのスプライシング損失は何ですか？

のサプライヤーとして光ファイバーワイヤーケーブル、私は光ファイバーケーブルのスプライシング損失についてよく尋ねられました。これは、繊維の分野における重要なトピックであり、光学通信であり、顧客と繊維 - 光学ネットワークの全体的なパフォーマンスの両方にとって不可欠です。

スプライシング損失の定義

スプライシング損失とは、2つの光ファイバーケーブルが結合されたときに発生する光学電力の減少を指します。理想的な世界では、2つの繊維をスプライスすると、光信号は損失なくスプライスポイントを通過する必要があります。ただし、実際には、スプライスに一定量の光を散乱または吸収し、送信された信号のパワーが低下するさまざまな要因があります。

スプライシングの種類

スプライシング方法には、融合スプライシングと機械的スプライシングの2つの主なタイプがあり、それぞれにスプライシング損失の観点から独自の特性があります。

• 融合スプライシング
  融合スプライシングは、光ファイバーケーブルを結合するために最も一般的に使用される方法です。電気アークを使用して2つの繊維端を高温（通常は1600〜2000度）まで加熱し、それらを融合させます。この方法は、繊維が分子レベルで物理的に結合されるため、非常に低い損失接続を作成します。融合スプライシングは通常、スプライスあたり0.01-0.05 dBのスプライシング損失をもたらし、これは非常に低いです。低い損失は、2つの繊維のコアと被覆が融合プロセス中に正確に整列し、光信号の破壊を最小限に抑えるという事実によるものです。

• 機械的スプライシング
  一方、機械的スプライシングは、機械装置を使用して、2つの繊維端を所定の位置に保持します。繊維の融解は含まれません。代わりに、正確なアライメントメカニズムとインデックスに依存してゲルを一致させて、スプライスポイントでの光の損失を最小限に抑えます。機械的スプライシングは一般に、融合スプライシングよりも速く実行しやすくなりますが、通常、スプライスあたり0.1〜0.3 dBの範囲で、スプライシング損失が高くなります。より高い損失は、主に繊維のアライメントが融合スプライシングほど正確ではないためであり、スプライスポイントに小さな空気の隙間や欠陥がある可能性があるためです。

スプライシング損失に影響する要因

いくつかの要因は、光ファイバーケーブルのスプライシング損失に影響を与える可能性があります。

• コアとクラッディングの直径の不一致
  光ファイバーケーブルのコアとクラッディングには、特定の直径があります。コアまたはクラッディングの直径にスプライシングされている2つの繊維の間には、クラッディングの直径が不一致がある場合、重大なスプライシング損失を引き起こす可能性があります。たとえば、1つの繊維のコア直径が他の繊維よりも大きい場合、より大きなコアファイバーの光の一部がより小さなコアファイバーに適切に結合されない場合があり、スプライスポイントで光が失われます。

  

• 屈折率の違い
  コアの屈折指数と光ファイバーケーブルのクラッドは、光が繊維を介してどのように移動するかを決定します。 2つのスプライスされた繊維間の屈折率の違いにより、スプライスに光が屈折または散らばっている可能性があり、スプライシング損失が増加します。

• ファイバーエンドフェイスの品質
  繊維端面の品質は、低損失のスプライシングにとって非常に重要です。端面が繊維軸に対して平ら、きれい、または垂直でない場合、それは大きな損失を引き起こす可能性があります。たとえば、端面に傷、汚れ、または不均一な表面がある場合、ライトはスプライスを通してスムーズに伝達されず、散乱と吸収が増加します。

• スプライシングアライメント精度
  スプライシング中の2つの繊維の適切なアライメントが不可欠です。コアやクラッディングのわずかな誤りでさえ、スプライシング損失の大幅な増加を引き起こす可能性があります。融合スプライシングでは、高度なアライメントシステムを使用して、繊維が可能な限り正確に整列していることを確認します。ただし、機械的スプライシングでは、完全なアライメントを達成することはより困難な場合があります。これは、比較的高いスプライシング損失の理由の1つです。

スプライシング損失の測定

光ファイバースプライスの品質を確保するには、スプライシングの損失を測定する必要があります。スプライシング損失を測定するために利用できるいくつかの方法があります。

• 光学時間 - ドメイン反射計（OTDR）
  OTDRは、スプライシング損失を測定するために広く使用されている機器です。短い光パルスをファイバーに送り、後方散乱光を測定することで機能します。後方散乱信号の形状と振幅を分析することにより、OTDRはスプライシング損失の位置と大きさを決定できます。 OTDR測定は破壊的ではなく、各スプライスポイントでの損失を含む、ファイバーリンク全体の詳細なプロファイルを提供できます。

• 光源と電源メーター
  別の方法は、光源と電源メーターを使用することです。光源はファイバーの一方の端に接続され、パワーメーターがもう一方の端に接続されています。スプライスの前後の光の出力が測定され、パワーの違いが計算されて、スプライシング損失が決定されます。この方法は比較的単純で簡単ですが、特に長い距離ファイバーリンクの場合、OTDR測定ほど正確ではない場合があります。

光ファイバーネットワークに対するスプライシング損失の影響

スプライシング損失は、光ファイバーネットワークのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。

• 信号劣化
  スプライシング損失が高いと、光信号が比較的短い距離で劣化する可能性があります。これは、追加の増幅を必要とせずに信号が期待する限り移動できない可能性があることを意味します。大規模なスケール光ファイバーネットワークでは、高い損失を伴う複数のスプライスが蓄積する可能性があり、その結果、全体的な信号強度が大幅に減少します。

• エラー率の増加
  信号がスプライシング損失のために分解すると、データ送信のエラー率が増加する可能性があります。これにより、データの破損、再送信、ネットワークの全体的な信頼性の低下につながる可能性があります。高速データ転送やビデオストリーミングなどのアプリケーションでは、エラー率がわずかに増加しても、ユーザーエクスペリエンスに顕著な影響を与える可能性があります。

• コストへの影響
  高いスプライシング損失を補うには、追加の光アンプが必要になる場合があります。これらのアンプは、機器の購入と操作の両方の点でネットワークのコストを追加します。さらに、アンプのメンテナンスと交換は、ネットワークの長期コストにも寄与します。

スプライシング損失を最小化します

として光ファイバーワイヤーケーブルサプライヤー、スプライシング損失を最小限に抑えることの重要性を理解しています。ここに取ることができるいくつかの対策があります：

• 高品質の繊維を使用します
  一貫したコアとクラッディングの直径と屈折指数を備えた高品質の光ファイバーケーブルを提供します。緊密な製造許容度を持つ繊維を使用することにより、コアおよびクラッディングの直径の不一致と屈折性指数の差の可能性が減少し、それによりスプライシングの損失が最小限に抑えられます。

• 適切な繊維の準備
  スプライシングの前に、ファイバーの端面を適切に準備する必要があります。これには、端面を掃除して汚れや汚染物質を除去し、繊維裂け目を使用して端面が平らで繊維軸に対して垂直であることを確認することが含まれます。

• 高度なスプライシング装置
  高度なスプライシング機器への投資が非常に重要です。当社の技術者は、正確なアライメントと低損失のスプライシングを提供できる状態 - アートフュージョンスプライサーと機械的スプライシングデバイスを使用するように訓練されています。

さまざまな環境のアプリケーションと考慮事項

さまざまなアプリケーションと環境では、スプライシング損失の要件が異なる場合があります。

• 屋内アプリケーション
  オフィスビルやデータセンターのような屋内光ファイバーネットワークでは、通常、距離は比較的短いです。スプライシング損失が低いことは依然として望ましいが、わずかに高いスプライシング損失の影響は、長い距離の屋外アプリケーションに比べてそれほど重要ではないかもしれない。ただし、複数の繊維が一緒にスプライスされる高密度データセンターでは、小さな損失でさえも増加し、全体的なパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

• 屋外アプリケーション
  のために屋外ファイバーケーブル長い距離通信ネットワークまたはブロードバンドアクセスネットワークで使用されているため、スプライシング損失が低いことが最も重要です。長い距離伝達では、信号が数百キロまたは数千キロ以上に移動する必要があり、スプライシング損失は蓄積し、有意な信号分解を引き起こす可能性があります。さらに、屋外環境はより困難であり、温度の変動、湿度、および時間の経過とともにスプライスの質に影響を与える可能性のある機械的ストレスなどの要因があります。

結論

スプライシング損失は、光ファイバーケーブルのインストールとネットワークパフォーマンスの重要な側面です。として光ファイバーワイヤーケーブルサプライヤーは、高品質のケーブルと専門的なアドバイスを提供することに取り組んでおり、お客様がスプライシングの損失を最小限に抑えるのを支援しています。小規模な屋内ネットワークを構築している場合でも、大規模な屋外通信ネットワークを構築している場合でも、スプライシングの損失を理解し、それを減らすための適切な措置を講じることは、光ファイバーネットワークの信頼性が高く効率的な動作に不可欠です。

あなたが私たちに興味があるならGYXTWファイバーオプティックケーブルまたは他の光ファイバー製品、またはスプライシングの損失や光ファイバーのインストールについて質問がある場合は、詳細な議論と調達交渉についてお気軽にお問い合わせください。

参照

• Gerd Keizerによる「光ファイバー通信技術」
• 「光ファイバーテレコミュニケーションv -A：コンポーネントとサブシステム」Ivan P. Kaminow and Tingye Li