Почему эти два типа кабелей нельзя смешивать в системе датчиков? Что произойдет, если их подключить неправильно?
В контексте оптоволоконных систем зондирования смешивание одномодовых (SM) и многомодовых (MM) волокон является критической ошибкой, ведущей к серьезной деградации сигнала или полному отказу системы.
Основная причина, по которой их нельзя смешивать, заключается в их физической структуре и способе распространения света через них. Одномодовые волокна (обычно 9/125 мкм) имеют диаметр сердцевины около 9 микрон, в то время как многомодовые волокна (обычно 50/125 мкм или 62,5/125 мкм) имеют значительно больший диаметр сердцевины.
Вот что происходит при неправильном их соединении:
1. Потеря оптической мощности (Эффект «Воронки»)
- От многомодового к одномодовому: Это самый катастрофический сценарий. Представьте, что вы пытаетесь налить воду из широкого ведра (сердцевина MM) в узкую соломинку (сердцевина SM). Большая часть света попадет на оболочку SM-волокна и будет потеряна. Это приводит к чрезвычайно высоким вносимым потерям (часто от 10 дБ до 20 дБ), что обычно мешает интеррогатору с волоконно-оптическими брэгговскими решетками (FBG) обнаружить какой-либо ответный сигнал.
- От одномодового к многомодовому: Хотя свет физически легко входит в большую сердцевину MM, он возбуждает несколько мод. Однако системы зондирования FBG, особенно те, которые используют высокоточные датчики OFSCN®, разработаны для работы в одномодовом режиме.
2. Модовая дисперсия и нарушение сигнала
В системах зондирования, таких как FBG (волоконно-оптические брэгговские решетки), система полагается на точное измерение отраженной длины волны.
- Одномодовое волокно пропускает только один путь для света, обеспечивая остроту импульса и четкость пика длины волны.
- Многомодовое волокно позволяет свету распространяться по нескольким путям (модам) с разной скоростью. Если вы введете MM-волокно в SM-схему зондирования, отраженный пик станет искаженным, расширенным или «шумным», что сделает невозможным для интеррогатора предоставление точных показаний температуры или деформации.
3. Несовместимость разъемов
Даже если волокна будут соединены силой, физические разъемы часто имеют разную цветовую маркировку и полировку (например, синий для SM/PC, зеленый для SM/APC и бежевый/аква для MM). Их неправильное соединение может повредить деликатные торцевые поверхности датчиков OFSCN® или порты интеррогатора.
Техническая рекомендация
Для высокопроизводительных систем зондирования FBG, таких как использование датчиков температуры OFSCN® FBG или датчиков деформации OFSCN® FBG, необходимо обеспечить, чтобы весь оптический путь, включая патч-корды и пигтейлы, состоял исключительно из одномодового (SM) волокна для поддержания целостности сигнала и точности измерений.
Стандартные спецификации для нашего сенсорного волокна можно найти здесь:
OFSCN® Специальные волокна и кабели