Pył: „Zabójca numer jeden”-twarzy końcówek światłowodowych

Podstawową zasadą komunikacji światłowodowej jest całkowite wewnętrzne odbicie sygnałów świetlnych w rdzeniu światłowodu. Średnica rdzenia jest niezwykle mała.-Średnica rdzenia światłowodu jednomodowego wynosi tylko 9 mikrometrów, czyli około jednej-średnicy ludzkiego włosa. Każda maleńka cząsteczka przyczepiona do powierzchni czołowej złącza może stać się „przeszkodą” dla sygnału optycznego.
Donosi o tym Corning, powołując się na badania przeprowadzone przez NTT Advanced Technology98% instalatorów i 80% właścicieli sieci stwierdza zanieczyszczenie złącza światłowodowegojako główną przyczynę awarii sieci. Firma Cisco w swoich procedurach kontroli i czyszczenia złącz światłowodowych wyraźnie stwierdza, że „jakiekolwiek zanieczyszczenie połączenia światłowodowego może spowodować awarię elementu lub nawet całkowitą awarię systemu”. W białej księdze SIGCOMM z 2017 r. szczegółowo określono wpływ: przyczynia się do tego zanieczyszczenie złączy17% do 57% zdarzeń związanych z uszkodzeniem pakietów.
Można określić ilościowo wpływ pyłu na łącza światłowodowe.Dane Cisco pokazują, że cząstka o wielkości 1 mikrona może zablokować do 1% sygnału optycznego,wprowadzenie około 0,05 dB tłumienia wtrąceniowego. Jeśli cząstka osiąga 9 mikronów,-jest to dokładnie średnica rdzenia światłowodu jednomodowego-może całkowicie zablokować transmisję sygnału przez cały rdzeń.
Badania wykazały, że w przypadku zanieczyszczenia złączy światłowodowych tłumienie wtrąceniowe dramatycznie wzrasta z 0,08 dB do 1,84 dB, podczas gdy tłumienie odbiciowe gwałtownie spada z 53 dB do 16 dB. To pogorszenie wydajności bezpośrednio prowadzi do tłumienia sygnału i zwiększonego odbicia, co ostatecznie skutkuje utratą pakietów, zmniejszoną przepustowością, a nawet całkowitym rozłączeniem. Norma IEC 61300-3-35 nakłada niezwykle rygorystyczne wymagania dotyczące czystości powierzchni czołowych włókien jednomodowych-obszar rdzenia światłowodu musi być wolny od jakichkolwiek zarysowań i wad.
Zanieczyszczenie jest szczególnie uciążliwe, ponieważ często jest trudne do wykrycia. Zespół inżynierów firmy Dell udokumentował przypadek, w którym w pełni funkcjonalny port wielokrotnie nie przechodził testów pętli zwrotnej po prostu z powodu zanieczyszczenia złącza, co prowadziło do błędnej diagnozy usterki. Oznacza to, że zespoły operacyjne mogą spędzać dużo czasu na rozwiązywaniu problemów ze sprzętem i kablami, przeoczając pierwotną przyczynę-zakurzony port wyjściowy kabla światłowodowego.
Wyjście kabla światłowodowego bez przesłony ochronnej: „otwarte drzwi” dla kurzu
Tradycyjne gniazda kabli światłowodowych mają zazwyczaj porty bezpośrednio odsłonięte. W środowisku domowym porty te są narażone na kilka zagrożeń skażenia:
Codzienne gromadzenie się kurzu.Kurz domowy, łupież i włókna tkanin krążą w powietrzu i ostatecznie osadzają się w portach. Jest to szczególnie częste w przypadku gniazdek instalowanych w salonach, sypialniach i innych- miejscach o dużym natężeniu ruchu. Widoczny kurz może gromadzić się na portach w ciągu zaledwie kilku miesięcy.
Pył budowlany. Podczas remontów lub przeróbek w domu podczas szlifowania i wiercenia powstają znaczne ilości pyłu, który może przedostać się do otwartych otworów. Gdy cząstki te dostaną się do ceramicznej tulei adaptera, czyszczenie staje się niezwykle trudne-często wymagając wymiany całego modułu adaptera.
Przypadkowy kontakt i oleje.Podczas podłączania i odłączania zworek palce mogą zetknąć się z powierzchnią złącza, pozostawiając na skórze tłuszcz i pot. Te zanieczyszczenia organiczne mogą powodować rozpraszanie i absorpcję sygnału świetlnego, zwiększając tłumienie wtrąceniowe i zmniejszając tłumienie odbiciowe. Gniazda bez osłon ochronnych zwiększają ryzyko zanieczyszczenia powierzchni czołowej przy każdym podłączeniu.
Ograniczenia osłon przeciwpyłowych. Niektórzy użytkownicy lub instalatorzy używają indywidualnych plastikowych zatyczek przeciwpyłowych w celu ochrony portów. Jednak, jak zauważa Corning, zatyczki przeciwkurzowe często mają niezamierzone konsekwencje: mogą przenosić cząsteczki plastiku, które ścierają tuleję ceramiczną podczas podłączania i odłączania (drapanie); tworzywa sztuczne niskiej-jakości mogą w zmiennych warunkach temperatury i wilgotności wydzielać gazy, które mogą skroplić się na twarzy. Osłony przeciwpyłowe mogą zapobiegać zarysowaniom, ale tak naprawdę nie izolują cząstek.
Migawka ochronna: „inteligentna bariera” zapewniająca podwójną ochronę
Wylot kabla światłowodowego z przesłoną ochronną integruje drzwiczki ochronne bezpośrednio z płytą czołową, zasadniczo rozwiązując problemy opisane powyżej.
Ochrona 1: Ochrona przed kurzem - Pozostawianie kurzu „Nie ma dokąd wejść”
Gdy port nie jest używany, osłona ochronna pozostaje zamknięta, tworząc fizyczną barierę pomiędzy portem a środowiskiem zewnętrznym. Zgodnie z odpowiednimi normami, adaptery paneli światłowodowych powinny być pyłoszczelne, gdy nie są włożone żadne kable krosowe. Niektóre produkty mają wbudowaną ramę z drzwiczkami ochronnymi na panelu, które skutecznie zapobiegają przedostawaniu się kurzu.
Jeśli chodzi o stopnie ochrony, ITU-T L.210 wyraźnie określa, że światłowodowe gniazdka ścienne z automatycznymi przesłonami powinny mieć stopień szczelności IP5X. Stopień ochrony IP5X oznacza całkowitą ochronę przed kurzem-nawet w przypadku narażenia na zapylone środowisko do wnętrza nie przedostanie się wystarczająca ilość kurzu, która zakłócałaby normalne działanie sprzętu. Ręczne gniazda roletowe posiadają stopień ochrony IP4X. Oznacza to, że nawet w stanie bezczynności i bez włożonych kabli krosowych ceramiczna tuleja i powierzchnia końcowa złącza wewnątrz portu pozostają czyste.
Ochrona 2: Ochrona przed uderzeniami - Chroni adapter przed uszkodzeniami fizycznymi
Wyjście kabla światłowodowegosą zwykle instalowane w korytarzach, za drzwiami, obok sof i w innych-miejscach o dużym natężeniu ruchu. W gniazdach bez osłon ochronnych tuleja ceramiczna adaptera jest bezpośrednio odsłonięta. Przypadkowe uderzenie, przesunięcie mebli, a nawet bawiące się nimi dzieci mogą uszkodzić delikatną ceramiczną tuleję, powodując nieprawidłowe włożenie złącza lub nieprawidłową transmisję sygnału.
Gdy osłona ochronna jest zamknięta, zakrywa cały obszar portu, izolując adapter od zewnętrznego środowiska fizycznego. Nawet jeśli nasadka zostanie poddana niewielkiemu uderzeniu, uderzenie jest pochłaniane przez pokrywę i obudowę, zapobiegając jego bezpośredniemu przeniesieniu na delikatną tuleję ceramiczną.
Ochrona 3: Zapobieganie nieprawidłowemu działaniu i ochrona bezpieczeństwa
W systemach komunikacji światłowodowej w pewnych okolicznościach (takich jak testowanie ze źródłem światła o określonej długości fali) patrzenie bezpośrednio na port światłowodowy może stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa oczu. Gdy port nie jest używany, przesłona ochronna pozostaje zamknięta, fizycznie uniemożliwiając przypadkowe bezpośrednie obejrzenie sygnału świetlnego. Ochrona ta jest szczególnie ważna w środowisku domowym, w którym przebywają dzieci lub zwierzęta.
Wyjście kabla światłowodowego z przesłoną vs. Bez migawki: porównanie-bok-boku
|
Wymiar porównawczy |
Wylot bez przesłony |
Wylot Z Przesłoną |
|
Ochrona przed kurzem |
Porty otwarte, kurz dostaje się swobodnie |
Zamknięta migawka chroni; spełnia normę IP5X |
|
Ochrona przed uderzeniami |
Adapter bezpośrednio odsłonięty, podatny na uszkodzenia |
Migawka zakrywa i pochłania uderzenia |
|
Ochrona przed zanieczyszczeniami oleju |
Końcówka-twarzy łatwo ulega zanieczyszczeniu w wyniku kontaktu palca |
Migawka izoluje, redukując kontakt |
|
Poleganie na osłonach przeciwpyłowych |
Wymaga oddzielnych osłon przeciwpyłowych o ograniczonej skuteczności |
Nie są potrzebne żadne dodatkowe akcesoria; zintegrowana ochrona |
|
Niezawodność w długim-terminie |
Nagromadzenie kurzu na powierzchni czołowej-zwiększa tłumienie wtrąceniowe |
Końcówka-pozostaje czysta w miarę upływu czasu |
|
Koszt utrzymania |
Wymaga regularnego czyszczenia; wyższe wskaźniki awaryjności |
Niższa częstotliwość konserwacji; niższy wskaźnik awaryjności |
|
Bezpieczeństwo dzieci/zwierząt |
Odsłonięte porty, zagrożenie bezpieczeństwa |
Migawka zamknięta, fizyczna izolacja |
|
Łatwość użycia |
Podłącz-i{1}}graj, bez dodatkowych czynności |
Aby podłączyć przewód, należy otworzyć przesłonę (-obsługa jedną ręką) |
Wniosek
W komunikacji światłowodowej ochrona portów nigdy nie jest-miłą-posiadaniem” funkcji projektowej-jest to niezbędna infrastruktura zapewniająca-długoterminową niezawodność sieci. Wylot kabla światłowodowego z przesłoną ochronną wykorzystuje proste „drzwi”, aby jednocześnie eliminować dwie najczęstsze i podstępne przyczyny awarii światłowodu domowego: zanieczyszczenie kurzem i wpływ fizyczny.