Často kladené otázky

Čo je to svetlo?

Svetlo je elektromagenetické vlnenie, ktoré je časťou z celého elektromagnetického spektra.

Čo je to optické vlákno?

Optické vlákno je svetlovodivý dielektrický vlnovod, ktorým sa prenášajú svetelné signály z jedného konca na druhý pozdĺž smeru jeho osi.

Aký je rozdiel medzi SM a MM optickým vláknom?

Rozdiel je v priemere jadra (SM 9um, MM 50 a 62,5um), spôsobe šírenia svetla (MM vo viacerých vidoch skokovou (SI) alebo gradientnou (GI) zmenou indexu lomu, SM priamo v jednom vide/dvoch (na seba kolmých vidoch) a niektorých fyzikálnych vlastnostiach z čoho vyplývajú aj použitia pre prenos na rôzne vzdialenosti.

optical fiber

Ako sa šíri svetlo v optickom vlákne?

Svetlo v optickom vlákne sa šíri jadrom na princípe vnútorných odrazov od plášťa, ktorý má rozdielny index lomu.

optical fiber

Čo je to vlnová dĺžka?

Je dĺžka jednej vlny, ktorá označuje vzdialenosti dvoch najbližsích bodov vlenenia ktoré kmitajú vo fáze.

Aké parametre sa merajú v optických trasách a v akých jednotkách sa údávajú?

db_tabulka

  • absolútna úroveň výkonu…L [dBm, dBmW] decibel-miliwatt
  • útlm/relatívna úroveň výkonu…A [dB] decibel

Meria sa na celých trasách vrátane zvarov, vláknových a konektorových spojov.

  • útlm odrazu/odrazivosť…RL/R [dB]

Meria sa na vláknových zvaroch a spojoch (mechanické spojky, konektorové spoje).

  • výkon optického signálu…P [dBm], P [mW] miliwatt

Meria sa na konci optickej trasy na živom vlákne voči vysielaču (zväčša pri hľadaní poruchy). V pravo je konverzná tabuľka vybraných hodnôt dBm a mW. Pre prevod jednotiek z dBm na mW alebo opačne treba použiť nasledovné vzorce alebo tento kalkulátor.
dBm vzorec
Jednotky dB a dBm sa používajú z dôvodu možnosti vyjadriť veľmi malé aj veľmi veľké hodnoty malými číslami.

Akými metódami sa merajú optické trasy?

  • transmisná (priama) metóda (meranie pomocou zdroja žiarenia a merača výkonu)
  • reflektometrická metóda (meranie pomocou OTDR)

Čo všetko sa dá zmerať týmito metódami?

   transmisná (priama) metóda, pred meraním treba nastaviť referenčnú hodnotu

  • útlm, meria sa z oboch strán kde výsledkom je priemer oboch nameraných hodnôt

   reflektometrická metóda (meranie pomocou OTDR), pri meraní treba použiť predradné vlákno

  • útlm, útlm odrazu a dĺžka celej trasy
  • útlm a útlm odrazu prvého a posledného konektora
  • útlm vláknových úsekov
  • útlm a útlm odrazu zvarov, spojov a konektorových spojení
  • homogenita útlmu vlákna
  • makroohyby

Čo je to absolútna úroveň výkonu?

Absolútna úroveň výkonu je hodnota svetelného výkonu, ktorú vyžaruje zdroj svetla bezprostredne od zdroja. Udáva sa v jednotkách dBm.

Čo je to útlm (Attenuation)?

Útlm (Attenuation) vo všeobecnosti je fyzikálny jav na prenosovej trase pri ktorom dochádza k zníženiu výkonu výstupného signálu, v optike vplyvom nasledovných činiteľov:

  • nečistoty materiálu (spôsobené výrobným procesom)
  • mikroohybové straty (spôsobené nedokonalosťami povrchu vlákna)
  • makroohybové straty (spôsobené malým polomerom ohybu vlákna)
  • konektorové spoje (spôsobené nedokonalým prekrytím jadier vlákien v adaptérových sleevoch)
  • vláknové spoje (mechanické spojky) a zvary (zvary kvalitnou zváračkou ako je FSM-60S  majú bežný útlm v rozsahu 0.00 ~ 0.02 dB)

Čo je to útlm vlákna (trasy), merný útlm a výkon optického signálu?

Útlm [dB] (relatívna úrveň výkonu) je logaritmická bezrozmerná veličina, ktorá údáva pomer medzi vstupnou a výstupnou hodnotou úrovne výkonu. Na útlm vplýva kvalita (čistota) vlákna, konektorov, spojov, zvarov. Merný útlm [dB] udáva útlm vlákna pri konkrétnej vlnovej dĺžke na jednotku dĺžky vlákna (zväčša na 1km). Merný útlm je spektrálne závislý tzn. na rozvinutom (rovnom) optickom vlákne so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou svetla merný útlm klesá. Naopak útlm na výrazných ohyboch vlákna (trasy) so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou svetla stúpa, pretože svetlo s vyššou vlnovou dĺžkou sa na ohyboch jednoduchšie vyviaže z jadra vlákna do jeho plášťa. Útlm (relatívna úroveň výkonu) sa vlákna (trasy) je daný nasledovným vzorcom: db vzorec Výkon optického signálu je výkon svetelného zdroja (MM LED dióda, SM Laserová dióda) vysielača. Udáva sa v jednotkách mW.

Čo je to vložný útlm IL a útlm odrazu RL?

Vložný útlm (IL) je útlm, ktorý vzniká pri kontakte medzi dvoma konektormi (ferulami konektorov) v optickom adaptéri vplyvom nedokonalosti ich geometrických parametrov. Čím je vložný útlm nižsí tým lepšie. Útlm odrazu (RL) vzniká pri prechode optického signálu (svetla) na rozhraní dvoch optických prostredí kde sa optický signál odrazí od tohto rozhrania späť ku zdroju. Čím je útlm odrazu vyšší, tým lepšie. Veľmi dôležitým faktorom pri meraní útlmu je čistota ferulí konektorov a sleevov v adaptéroch. Aj malé zrko prachu alebo inej nečistoty vie dramaticky zvýšiť útlm.

Vložný útlm a útlm odrazu sú dané nasledovnými vzorcami:

IL_RL_vzorec

Aké parametre majú mať kvalitné konektory?

IL ≤0,35 (MM aj SM)

RL ≥40dB (MM)

RL ≥55dB (SM/UPC)

RL≥65d(SM/APC)

RL≥70d(SM/APC Premium)

Nemeral som na trase útlm 5,40 dB pri vlnovej dĺžke 850nm, bude mi to fungovať? Aký útlm je nízky (dobrý) a aký je už vysoký (zlý)?

db_tabulkaNa to či to bude fungovať je potrebné vedieť hodnotu maximálneho preklenuteľného útlmu (maximum allowable loss budget), ktorý dokáže vysielač “presvietiť” a následne prijímač zachytiť. Ak je táto hodnota nižšia od nameranej tak to bude fungovať. Ak je vyššia tak nebude. Pri popredných svetových výrobcoch aktívnych zariadení je táto hodnota udávaná v ich návode na použitie alebo v technickom liste. Ideálna hodnota útlmu je 0.00 dB, v praxi však nedosiahnuteľná vzhľadom na fyzikálne vlastnosti materiálov z ktorých optická trasa pozostáva a procesu ich výroby. V tabuľke naľavo a grafe nižšie je uvedené koľko % výkonu zo vstupného signálu sa v závislosti na útlme vlákna (trasy) prenesie z vysielača do prijímača.

utlm graf

 

Aký útlm má zvar a spoj mechanickou spojkou?

Zvary urobené kvalitnými zváračkami s technológiou PAS (centrovanie jadro na jadro) dosahujú namerané (nie odhadované!) priemerné útlmy do max. 0,07dB (SM). Spoje urobené mechanickými spojkami dosahujú útlmy v priemere 0,1 ~ 0,5dB čo je pre telekomunikačné diaľkové trasy neprípustné. Akýkoľvek zvar alebo spoj nad týmito hodnotami je považovaný za zlý. Akákoľvek PAS zváračka pochybného pôvodu od nerenomovaného svetového výrobcu je kvalitatívne horšia ako značková kvalitná zváračka s pevnou V drážkou. Neznačkovými kópiami svetových výrobcov veľmi ťažko urobíte zvar, ktorý by bol použiteľný pre telekomunikačné účely.

Čo je to vidová disperzia (len MM vlákna)?

Vidová disperzia je vlasnosť MM vlákien, ktorá spôsobuje že každý lúč dorazí na koniec vlákna vďaka rozdielnosti dĺžok ich dráh v inom čase.

Čo je to numerická apertúra (NA) (len MM vlákna)?

Numerická apertúra je schopnosť optického MM vlákna naviazať do svojho jadra optický výkon z okolného prostredia. Pri SM vláknach sú dopady tohto parazitného javu zanedbateľné.

Čo je to chromatická disperzia (CD) a polarizačná módová disperzia (PMD) (len SM vlákna)?

Chromatická disperzia je hlavný faktor ktorý v SM vláknach obmedzuje prenosovú rýchlosť. Rôzne spektrálne zložky signálu sa šíria optickým vláknom rozdielnou rýchlosťou. Čím kratšia vlnová dĺžka svetla tým pomalšie sa šíri. Polarizačná módová disperzia je náhodný jav závislý na viacerých faktoroch ako sú výroba vlákna, výroba kábla, montáž trasy, vplyvy okolitého prostredia. Optické žiarenie sa v SM vláknach šíri v dvoch navzájom kolmých polarizačných vidoch kde vplyvom nekruhovosti vlákna vzniká vo vlákne dvojlom  ktorého vplyvom je rôzna rýchlosť ich šírenia. Rôzne optické vlákna v jednom kábli môžu mať rôznu PMD. Je to významný faktor obmedzujúci prenosy 10GBit/s a viac.

???…Mám ďalšie otázky…???