كابل بصري دقيق واتجاهه التنموي

أصغر وأسرع وأفضل - وهذا هو اتجاه التنمية من الكابلات البصرية على مر السنين. مع اختراع تكنولوجيا تعويض التشتت واهتمام الناس لتحسين موثوقية الألياف الضوئية ، فإن "أسرع وأفضل" هو بلا شك الهدف المدافع عنه في التسعينات.

في السنوات الأخيرة ، كانت الصناعة تركز على تقليل المساحة التي تحتلها شبكات الألياف البصرية. يمكن القول أنه مع تطور ألياف نصف قطرها الصغير (RBR) من قبل موردي الألياف البصرية في عام 2005 ، بدأ الاتجاه نحو كابلات الألياف الضوئية والأجهزة الصغيرة في الظهور. بعد وقت قصير من ظهور هذه التصاميم الجديدة للألياف ، طور الناس معيارًا دوليًا للتنظيم ، وهو ITU G.657. في وقت لاحق ، بسبب زيادة التسامح من الانحناء الكلي والانحناء الجزئي للألياف الضوئية ، بدأت هذه الألياف "المعكوسة" تسمح بتصاميم الكوابل الليفية الصغيرة.

الآثار المجهرية والميكروسكوبية للألياف الصغيرة منحنى نصف القطر

Macrobending هي ظاهرة بسيطة يسهل فهمها. ويحدد ITU G.657 مواصفات خسارة بصرية خاصة عند نصف قطر منحنى خاص لأداء الرش المكروي. ومع ذلك ، يدعي البعض أن أداء microbend المحسّن يأتي من الميزة الرئيسية في نصف قطر انحناء صغير يمكِّن من توصيلات أصغر وأداء أعلى. طريقة واحدة لتحليل الفرق بين macrobends microbends فعليا هو تصور التفاف الألياف البصرية حول إصبعك ، وقياس فقدان الألياف (فقدان macrobending) ، والضغط على قطعة من ورق الصنفرة على الألياف وقياس المقابلة الخسارة (فقدان microbend) ثم يقارن الفرق بين الاثنين.

في كلتا الحالتين ، تختلف الظواهر الضوئية الأساسية التي تسبب فقدان الإشارة بشكل كبير. عندما يتعرض الكابل لبيئة درجة حرارة منخفضة ، فإن المواد في كابل تميل إلى تقليص ، وتطبيق القوة على طول الألياف. هذه القوة سوف تسبب microbending من الألياف الضوئية في كابل. على سبيل المثال ، لا شك في أن الزيادة في تسامح microbending من ألياف دائرة نصف قطرها منحنى صغير يساعد كابل تحمل تغييرات كبيرة في درجة الحرارة.

تستخدم الشركات المصنعة للكابل العالمي هذه الخاصية من ألياف دائرة نصف قطرها ينحني الصغيرة. وتتمثل "رغبتهم" في تطوير كابلات ضوئية يمكن استخدامها ككابلات نحاسية - قوية وصغيرة وعملية ، ويمكن لأي شخص العمل بسهولة دون الإضرار بالألياف. من أجل تحقيق هذا الهدف ، قام الناس أيضًا بعمل ابتكارات في المواد المستخدمة في تصنيع الكابلات البصرية. تم تحسين أداء الانحناء للألياف الصغيرة منحنى نصف قطر ، مما يعزز استخدام المواد الجديدة وتقنيات التصنيع الجديدة في تصنيع الكبل الضوئي ، مما يجعل الكبل أصغر حجمًا وأخف وزنًا. يمكن حل هذه المشاكل مجتمعة لخلق جيل جديد من كابلات الألياف البصرية الأصغر والأكثر مرونة.

واحد من الاستخدامات الأساسية للكابلات نصف قطرها منحنى صغير هو الحبال التصحيح وكابلات الألياف الضوئية الأخرى المباشرة. بالإضافة إلى الميزة الواضحة المتمثلة في القدرة على تثبيت المزيد من كابلات الألياف الضوئية في نفس المساحة ، فإن الحجم الأصغر لكابل الألياف الضوئية يمكن أن يزيد أيضًا من تدفق الهواء لأن الكبل يأخذ مساحة أقل في خط الأنابيب. مع محاولة موردي الإلكترونيات النشطين تصميم خزانات إلكترونية ودمجها ، ستصبح أهمية هذه الميزة أكثر وضوحًا. في مثل هذه الخزانات الإلكترونية ، أصبحت الحرارة قضية مهمة بشكل تدريجي. عادة ، سوف ينظر الناس إلى تدفق الهواء على طول الكابل النحاسي (كابل النحاس نفسه سوف يولد الحرارة). ومع ذلك ، عندما تصبح خزانة المعدات أصغر وأكثر سخونة ، تصبح جميع جوانب تدفق الهواء مهمة جدًا.

وقد بدأت بالفعل الموجة الجديدة من الكابلات الأصغر والمرفقة مباشرة والقفزات.

أصغر من خيالك

قد لا تكون هذه الظاهرة واضحة حتى الآن ، ولكن بالنسبة لكل وحدة تخفيض قطرها من كبل دائري ، سيتم تقليل المساحة التي يشغلها الكبل (المنطقة الدائرية) وفقًا لذلك. لذلك ، يمكن أن يعني الانخفاض الطفيف في قطر الكابل انخفاضًا كبيرًا في المساحة. فمثلا:

قطر الطائر مساحة إدارة الكابلات العمودية

عدد الألياف البصرية لكل بوصة

3.0 ملم 46

2.0 ملم 102

1.6 ملم 142

1.2 ملم 285

لذلك ، عند المقارنة بين كبل 2.0mm النموذجي بكابل 1.2 ملم ، من الواضح أنه على الرغم من أن قطر الكابل لا ينخفض إلى النصف ، فإن العدد الموصى به من الكبلات التي يمكن تركيبها في نفس المساحة (1 بوصة مربعة) تقريبًا ثلاث مرات!

للحصول على تفسير أكثر بديهية ، خذ حزمة من الكابلات البصرية مع 24 قافزة كمثال. كما نرى ، ما يلي هو الفرق بين الاثنين:

E2413e737c94fbc391a6d9ea9417ce10.jpg

24 حزم الألياف ، كابل الألياف البصرية قطرها 1.2mm 24 حزم الألياف ، كابل الألياف البصرية قطرها 2.0 مم

مقارنة بين 1.2mm و 2.0 mm كابلات الألياف المجمعة

في الشكل ، يمكنك ملاحظة أنه في مثال الألياف التي يبلغ قطرها 1.2 مم ، تأخذ نفس كمية الألياف مساحة أقل بكثير. وبالمثل ، حتى مقارنة كابل الألياف البصرية بقطر 1.6 ملم مع كابل الألياف البصرية بقطر 1.2 ملم ، فإن عدد الكابلات البصرية التي يمكن تركيبها في نفس المكان هو ضعف الفرق!

في نفس الوقت أقوى

السؤال التالي الذي قد يسألك الجميع عن طول الكابل الأصغر. في الجزء الأخير من العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، أصدرت Telcordia المراجعة 2 لمعيار الألياف المتصل المباشر GR-409 المستخدم على نطاق واسع. يتضمن التنقيح 2 فئة فرعية تسمى كبل الألياف البصرية "الصغيرة" التي تسمح بإنتاج كابل ألياف بصرية منخفض القوة وفقًا لمعيار GR-409. ويقلل التنقيح 2 من متطلبات ما يسمى بشد الشد في الحزم الصغيرة ، مما يسمح للكابل بأن يتحمل حمولة تثبيت 9 باوند (40 نيوتن) بدلاً من حمل التثبيت القياسي الذي يبلغ وزنه 22 رطلاً (100 ن). في ذلك الوقت ، كان يعتقد على نطاق واسع أن تقليل القوة كان ضروريًا لإنتاج كابلات ضوئية أصغر وأصغر. مقارنة بكابلات الألياف البصرية المصنفة بـ 22 رطلاً ، تتطلب الكبلات البصرية ذات الشد المقنن البالغ 9 أرطال أن يكون موظفو التركيب أكثر حرصًا لتجنب تلف كابل الألياف البصرية.

ومع ذلك ، فإن المواد / التصميمات / الطرائق الحالية التي تعتمد على الكبلات ذات نصف قطر صغير منحنى صغيرة هي في الواقع أصغر حجمًا ، وهو ما يتجاوز الحمل الأصلي الذي يبلغ وزنه 22 رطلاً والمحدّد في GR-409.

على سبيل المثال ، يتوفر الآن كبل مباشر 1.2 ملم ويمكنه دعم حمولة تثبيت مقدرة بـ 30 رطلاً. بالمقارنة مع كابل الألياف الضوئية 2.0mm الاسمية الصغيرة ، وهذا يعني أن كابل الألياف البصرية الجديد بقطر 1.2mm أقوى ثلاث مرات ويستغرق فقط ثلث المساحة.

لذلك ، سرعان ما سيتمكن مدراء مراكز البيانات وغيرهم من تركيب كابلات الألياف الضوئية أصغر بكثير من ذي قبل ، ولن يختاروا بشكل سلبي الحزمة الصغيرة من GR-409 ، والتي لن تقلل من قوة الكابل. كن حذرًا عند تلقيك عروض أسعار كابلات الألياف GR-409 لضمان فهمك لمفهوم كابل الألياف البصرية الذي سيتم شراؤه. كثير من الناس لا يفهمون هذا الاختلاف.

ما الأسئلة التي ستطرحها بعد ذلك؟ إذا كان من الممكن تقليل حجم الكابل ، يمكن أيضًا تقليل حجم الأجهزة. من المتوقع في المستقبل القريب ، أن نرى أن الأجهزة ذات الحجم الأصغر من أي وقت مضى يمكن أن تحقق أعلى كثافة وإدارة الأسلاك أكثر إحكاما مع ضمان موثوقية الشبكة.

ريان تشابيل هو مدير تطوير الأعمال العالمي بشركة TE Connectivity وهو مسؤول عن أعمال كابلات الألياف. بدأ العمل في صناعة الألياف الضوئية في عام 1994. وقد شغل ريان العديد من المناصب في مختلف الشركات ، بما في ذلك البحث والتطوير والهندسة والتسويق والمبيعات من كابلات الألياف البصرية والبصريات الليفية وغيرها من مكونات الألياف البصرية.