Fiber optik patch cord'larda

OFSCN Global Teknik Merkezi OFSCN Teknik Bilgi Bankası
1

Farklı üreticilerin fiber optikleri birbirine bağlandığında neden tek yönlü kayıp oluşur?

3

Farklı üreticilerin fiber optiklerinin (veya G.652D ile G.657 gibi farklı fiber türlerinin) birbirine bağlandığında oluşan „tek yönlü kayıp“ farkı (yani A’dan B’ye ölçülen kayıp ile B’den A’ya ölçülen kaybın tutarsız olması, hatta bir yönde „negatif kayıp/kazanç“ ölçülmesi) klasik bir optik fizik ve test ölçümü olgusudur.

Bu olgunun özü, Mod Alan Çapı (MFD, Mode Field Diameter) uyumsuzluğu ve fiber geri saçılma katsayısı farklılıkları tarafından belirlenir.

I. Temel Fiziksel Mekanizma: Neden „Tek Yönlü Kayıp“ Oluşur?

Fiber optik bağlantı testlerinde, ek yerlerinin kayıplarını ölçmek için genellikle Optik Zaman Alan Reflektometresi (OTDR) kullanılır. OTDR, ekten geçen ışığı doğrudan ölçmek yerine, fiberin içinde oluşan Rayleigh Saçılması geri yansıma sinyallerini alarak kayıpları hesaplar. Bu durum iki düzeyde sorunlara yol açar:

1. Gerçek Fiziksel Eşleşme Kaybı (Çift Yönlü Simetri)

Farklı üreticilerin üretim süreçleri ve katkılama konsantrasyonları nedeniyle, tek modlu fiber optik olsa bile Mod Alan Çapı (MFD)'nda küçük sapmalar olabilir.
İki farklı mod alan çapına sahip fiber optik birbirine bağlandığında, yanal alan uyumsuzluğu nedeniyle sabit bir fiziksel eşleşme kaybı oluşur. Elektromanyetik dalga kılavuzu teorisine göre, fiziksel kayıp yaklaşık olarak aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

𝐿𝑜𝑠𝑠𝑀𝐹𝐷=−20lg⁡(2⋅𝑤1𝑤2𝑤21+𝑤22)

（Burada w1,w2 iki fiber optiğin mod alan yarıçaplarıdır）

Bu formülden görülebileceği gibi, w1 ve w2’nin konumu simetriktir. Bu da gerçek fiziksel ışık enerjisi kaybının her iki yönde de tamamen aynı olduğu, fiziksel olarak gerçek bir „tek yönlü kayıp“ olmadığı anlamına gelir.

2. OTDR Ölçümünde Görünen Tek Yönlü Kayıp (Test Yapaylığı)

Testlerde gördüğümüz „tek yönlü kayıp farkı“, iki fiber optiğin geri saçılma katsayısı (Backscatter Coefficient) farklılığından kaynaklanan bir ölçüm yapaylığıdır. Geri saçılma katsayısı, fiberin mod alan çapı (MFD) ile ters orantılıdır - MFD ne kadar küçükse, ışık enerjisi yoğunluğu o kadar yüksek olur ve geri saçılma geri yansıması o kadar güçlü olur.

Işık bir uçtan diğer uca iletilirken, OTDR ek yerinde farklı davranışlar sergiler:

  • Küçük MFD’li fiberden büyük MFD’li fibere geçiş (Küçük → Büyük):
    Giriş ışığı, geri saçılma katsayısı güçlü (güçlü geri yansıma) olan fiberden, geri saçılma katsayısı zayıf (zayıf geri yansıma) olan fibere girer. OTDR açısından bakıldığında, ek yerinden sonraki geri yansıma seviyesi aniden büyük ölçüde düşer. OTDR eğrisinde (Trace), ek yeri çok dik bir aşağı adım olarak görünür.
    • Ölçüm Sonucu: Bu durumda OTDR tarafından okunan kayıp değeri, gerçek fiziksel ekleme kaybından önemli ölçüde yüksek olacaktır.
  • Büyük MFD’li fiberden küçük MFD’li fibere geçiş (Büyük → Küçük):
    Giriş ışığı, geri saçılma katsayısı zayıf olan fiberden, geri saçılma katsayısı güçlü olan fibere girer, ek yerinden sonraki geri yansıma sinyal seviyesi aniden güçlenir. OTDR eğrisinde, ek yeri yukarı doğru yükselen bir adım olarak görünür.
    • Ölçüm Sonucu: OTDR tarafından okunan kayıp değeri çok küçük olur, hatta negatif olarak görünür (yani sözde „görünür kazanç“ veya „sahte kazanç“, Gain).

II. Mühendislik Çözümleri ve Hesaplama Yöntemleri

MFD uyumsuzluğu ve geri saçılma katsayısı farklılıklarından kaynaklanan test hatalarını ortadan kaldırmak için, optik ağ mühendislik spesifikasyonları şunu belirtir: Çift yönlü ölçüm (Bidirectional Measurement) yapılmalı ve aritmetik ortalaması alınmalıdır.

Gerçek ekleme kaybı hesaplama formülü şöyledir:

𝐿𝑜𝑠𝑠𝑇𝑟𝑢𝑒=𝐿𝑜𝑠𝑠𝐴→𝐵+𝐿𝑜𝑠𝑠𝐵→𝐴2

Çift yönlü ölçüm alıp ortalamasını alarak, büyük MFD’den küçük MFD’ye olan „sahte kazanç“ ile küçük MFD’den büyük MFD’ye olan „sahte yüksek kayıp“ birbirini götürür ve böylece gerçek fiziksel eşleşme kaybı geri kazanılır.

III. OFSCN® (DaCheng YongSheng) Resmi Ürünlerinin MFD Kayıplarını Azaltmadaki Uygulaması

Hassas optik test ve fiber Bragg ızgara algılama alanlarında, mod alan çapı (MFD) uyumsuzluğundan kaynaklanan ek fiziksel kayıpları ve test hatalarını en aza indirmek için, fiber geometrisinin ve dalga kılavuzu yapısının tutarlılığını korumak hayati önem taşır.

DaCheng YongSheng (OFSCN®) tarafından sağlanan fiber optik patch kabloları ve özel fiber optik ürünler, standartlara ve geometrik kontrole uyumda katı endüstriyel spesifikasyonları izler:

  1. OFSCN® Standart Fiber Patch Kablosu (Standart Fiber Patch Kablosu):
    Varsayılan olarak standart OFSCN® G.652D Optik Fiber kullanılır. Çekirdek çapı 9μm, kaplama çapı 125μm olarak sıkı bir şekilde kontrol edilir, bu da ana akım iletişim ekipmanları ve diğer standart G.652D fiber optik cihazlarla bağlantı kurarken MFD sapmasını son derece küçük bir aralıkta tutarak tek yönlü kayıp sapmasını azaltmayı sağlar.

  2. OFSCN® G.657 Optik Fiber (Eğilmeye Karşı Hassas Olmayan Tek Modlu Fiber):
    Yüksek eğilme gereksinimleri olan senaryolar için OFSCN®, G.657 A2 veya G.657 B3 standartlarına uygun fiber optikler sunar. G.657 fiber optikler, eğilme direncini artırmak için kırılma indisi profili hafifçe ayarlanmış olsa da, DaCheng YongSheng üretimde MFD’sini hassas bir şekilde ayarlayarak standart G.652D fiber optiklerle mükemmel uyumluluk ve çok düşük ekleme kaybı elde edilmesini sağlar.