Sådan beregnes dæmpningen i en fiberoptisk forbindelse
Indholdsfortegnelse
Inden man tager en fiberoptisk forbindelse, er det afgørende at kontrollere, at lyssignalet når frem til destinationen med tilstrækkelig styrke. Det er opgaven for beregning af dæmpning (eller optisk budget). Denne artikel forklarer metoden trin for trin med referenceværdier for hver komponent og et konkret eksempel.
Hvorfor skal man beregne dæmpningen i en fiberforbindelse?
Hver enkelt komponent i en fiberforbindelse (kabel, stik, splejsninger, splitter) medfører en signaltab målt i decibel (dB). Hvis det samlede tab overstiger sender/modtager-parrets kapacitet, vil forbindelsen ikke fungere — eller fungere ustabilt med fejl.
Den optisk budget er forskellen mellem senderens udgangseffekt og modtagerens minimale følsomhed. Alle tab i forbindelsen skal være inden for dette budget, med en sikkerhedsmargen (typisk 3 dB).
Grundlæggende regel: Total tab af forbindelsen ≤ Optisk budget – Sikkerhedsmargen. Hvis denne betingelse ikke er opfyldt, vil forbindelsen være ustabil eller ude af drift.
De 4 tabskilder i en fiberforbindelse
1. Tab i fiberkablet (lineært dæmpning)
Selve fiberkablet absorberer og spreder en del af lyset. Dette tab er proportionalt med længde og afhænger af bølgelængde :
- Monomode ved 1310 nm : 0,35 dB/km
- Monomode ved 1550 nm : 0,22 dB/km
- Multimode ved 850 nm : 2,5–3,5 dB/km
2. Tab ved stikkene
Hver et par stik (tilslutning via en kobler/adapter) medfører et tab som følge af, at fiberkernerne ikke er på linje:
- Standardstik (SC, LC, FC): 0,2–0,5 dB pr. par
- Stik af høj kvalitet (zirkoniumoxid-muffe):
3. Tab ved splejsninger (svejsninger)
De smeltesvejsninger mellem to fibre medfører et minimalt, men kumulativt tab:
- Smeltesvejsning : 0,02–0,1 dB pr. svejsning (typisk 0,05 dB)
- Mekanisk splejsning : 0,1–0,5 dB pr. splejsning
4. Tab ved splitterne (hvis sådanne findes)
De PLC-opdelere deler signalet og medfører et tab, der er proportionalt med forholdet:
- 1:2 : ~3,5 dB
- 1:4 : ~7 dB
- 1:8 : ~10,5 dB
- 1:16 : ~13,5 dB
- 1:32 : ~17 dB
Praktisk tip
For at mindske tab ved stikkene skal du bruge koblinger med zirkoniumoxidmuffe (
Formel for det optiske budget
Grundformlen for beregning af dæmpning:
Samlet tab (dB) = (Længde × Dæmpning/km) + (Antal stik × Tab/stik) + (Antal splejsninger × Tab/splejsning) + Splittertab + Margin
Og driftsbetingelsen:
Samlet tab ≤ Senderens effekt (dBm) – Modtagerens følsomhed (dBm)
Den venstre side er din beregnet tab. Den højre side er din det disponible budget til optik. Hvis signal tabet overstiger budgettet, skal man forkorte forbindelsen, reducere antallet af stik eller anvende en mere kraftfuld sender.
Referenceværdier pr. komponent
| Komponent | Typisk tab | Maks. tab | Bemærkning |
|---|---|---|---|
| 1310 nm single-mode-kabel | 0,35 dB/km | 0,40 dB/km | Standard G.652D |
| 1550 nm single-mode-kabel | 0,22 dB/km | 0,25 dB/km | Bedste ydeevne på lange strækninger |
| Multimode-kabel 850 nm | 2,5 dB/km | 3,5 dB/km | OM3/OM4 |
| Stik (par) | 0,2 dB | 0,5 dB | Anbefalet zirkoniumoxid-muffe |
| Smeltesvejsning | 0,05 dB | 0,1 dB | Professionel svejsemaskine |
| Mekanisk splejsning | 0,2 dB | 0,5 dB | Mindre præcis end fusionen |
| 1:2-fordeler | 3,5 dB | 4,0 dB | PLC |
| 1:8-splitter | 10,5 dB | 11,5 dB | PLC |
| Splitter 1:16 | 13,5 dB | 14,5 dB | PLC |
| Sikkerhedsmargen | 3 dB | — | Anbefalet standard |
Elfcam-komponenter med minimale tab
- Zirkoniumoxid-koblinger — tab
- Pigtails — præ-polis, tab
- PLC-splittere — ensartethed
- G657A2-fiberkabler — dæmpning i overensstemmelse med G.652D
Eksempel på en fuldstændig beregning
Scenarie: FTTH-forbindelse med monomode-fiber fra 5 km à 1310 nm, med 4 par stik, 2 svejsninger og en 1:8-splitter.
| Komponent | Antal | Tab pr. enhed | Totalt tab |
|---|---|---|---|
| Fiberkabel (1310 nm) | 5 km | 0,35 dB/km | 1,75 dB |
| Stik (par) | 4 | 0,3 dB | 1,20 dB |
| Smeltesvejsninger | 2 | 0,05 dB | 0,10 dB |
| 1:8-splitter | 1 | 10,5 dB | 10,50 dB |
| Sikkerhedsmargen | — | — | 3,00 dB |
| I ALT | — | — | 16,55 dB |
Hvis det samlede beløb, du har afsat til dit udstyr (sender – modtager), er 28 dB, den resterende margen er på 28 – 16,55 = 11,45 dB. Forbindelsen er levedygtig med en god sikkerhedsmargen.
Måling af den faktiske dæmpning: OTDR og fotometer
Fotometer (måling fra ende til ende)
Den optisk fotometer måler den modtagne effekt i den anden ende af forbindelsen (i dBm). Ved at sammenligne med den udsendte effekt får man faktisk totaltab. Det er den enkleste og mest almindelige metode til at lave en sauce.
OTDR (reflektometer)
L'OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) sender lysimpulser ud og analyserer refleksionerne. Det genererer en forløb der viser tabet ved hvert enkelt punkt i forbindelsen: hver stikforbindelse, hver lodning, hvert kabelskift. Det er det professionelle diagnoseværktøj par excellence.
Hvornår skal man bruge hvad?
Fotometer : hurtig opskrift, kontrol af det samlede tab. OTDR : grundig diagnose, fejlfinding, fuldstændig karakterisering af forbindelsen. De to supplerer hinanden.
Elfcams fiberinfrastruktur
- Home Fiber — En komplet guide til hjemmets fibernetværk
- Fiberkonvertere — plug-and-play-forbindelse, optimeret optisk budget
- SFP/SFP+-moduler — specifikationer for udgangseffekt og følsomhed
