การระบุตำแหน่ง การตรวจสอบ และการจัดการจุดที่มีการลดทอนสัญญาณสูงในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

ในการก่อสร้างสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ประสิทธิภาพการลดทอนสัญญาณเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญ บทความนี้วิเคราะห์ตำแหน่งและวิธีการจัดการจุดที่มีการลดทอนสัญญาณสูงในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง โดยพิจารณาจากสภาพสายเคเบิลทั่วไป

1. ตำแหน่งทั่วไปของจุดที่มีการลดทอนสัญญาณสูง

หลังจากต่อสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเสร็จแล้ว โดยปกติจะทำการทดสอบส่วนของตัวทวนสัญญาณทั้งหมดโดยใช้ OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) การทดสอบนี้จะตรวจสอบว่าประสิทธิภาพทางแสงของส่วนสายเคเบิลที่เสร็จสมบูรณ์นั้นเป็นไปตามข้อกำหนดการก่อสร้างและมาตรฐานการยอมรับหรือไม่ การประเมินส่วนใหญ่จะครอบคลุมด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• ตรวจสอบว่าค่าการลดทอนรวมของส่วนทวนสัญญาณทั้งหมดต่ำกว่าข้อกำหนดในการออกแบบหรือไม่ (เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนเฉลี่ยอยู่ในขีดจำกัดที่ต้องการหรือไม่)
• ค่าเฉลี่ยการสูญเสียการต่อแบบสองทิศทางของข้อต่อเป็นไปตามมาตรฐานที่ยอมรับได้และข้อกำหนดด้านการออกแบบหรือไม่
• ตรวจสอบว่าเส้นโค้งการกระเจิงย้อนกลับของส่วนตัวทวนสัญญาณมีความชันสม่ำเสมอและเรียบหรือไม่ ยกเว้นขั้นเล็กๆ ที่เกิดจากการสูญเสียตามปกติจากการต่อสาย ไม่ควรมีขั้นการลดทอนที่สำคัญบนเส้นโค้ง

เมื่อใช้ OTDR ในการทดสอบส่วนตัวขยายสัญญาณแสงและระบุจุดลดทอนสัญญาณ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องตั้งค่าพารามิเตอร์การทดสอบให้ถูกต้อง เช่น ระยะทาง ความยาวคลื่น ความกว้างของพัลส์ ดัชนีหักเห และเวลาเฉลี่ย:

• ช่วงการทดสอบ: เลือกความยาวส่วนของตัวขยายสัญญาณให้เส้นโค้งกินพื้นที่ประมาณสองในสามของหน้าจอแสดงผล
• ความยาวคลื่น: กำหนดโดยระบบ โดยทั่วไปคือ 1310 นาโนเมตร และ 1550 นาโนเมตร สำหรับสายเคเบิลหลักระยะไกล;
• ดัชนีหักเห: ติดตั้งตามข้อกำหนดของผู้ผลิตเส้นใย
• ความกว้างของพัลส์: พารามิเตอร์ที่สำคัญ หากแคบเกินไป ช่วงไดนามิกจะไม่เพียงพอ ส่งผลให้สัญญาณรบกวนเกิดขึ้นที่ปลายเส้นกราฟ หากกว้างเกินไป ช่วงการทดสอบจะเพิ่มขึ้น แต่ความแม่นยำจะลดลง ควรเลือกความกว้างของพัลส์ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากความยาวของสายเคเบิลผ่านการทดสอบทดลอง
• เวลาเฉลี่ย: ปรับแต่งเพื่อให้ได้เส้นโค้งที่ราบเรียบโดยไม่มีเสียงรบกวนที่ส่วนท้ายอย่างเห็นได้ชัด

เพื่อระบุตำแหน่งของข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำ สามารถใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ OTDR ในการวิเคราะห์กราฟการทดสอบได้ โดยทั่วไปข้อบกพร่องจะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ข้อบกพร่องที่จุดต่อสาย และข้อบกพร่องที่ตัวสายเคเบิล

2. การจัดการจุดที่มีการลดทอนสัญญาณสูง

ขั้นแรก ให้ตรวจสอบว่าจุดที่มีการลดทอนสัญญาณสูงนั้นอยู่ที่ตำแหน่งรอยต่อหรือไม่ โดยปกติแล้วที่จุดต่อ เส้นใยทุกเส้นจะแสดงการลดทอนสัญญาณในระดับที่แตกต่างกัน การวิเคราะห์สัญญาณจากเส้นใยหลายเส้นพร้อมกันจะช่วยให้คุณสังเกตเห็นการลดทอนสัญญาณในตำแหน่งเดียวกันตลอดทุกเส้นกราฟ วัดและคำนวณการสูญเสียสัญญาณแบบสองทิศทางที่จุดต่อนี้ บันทึกค่าใดๆ ที่เกินมาตรฐาน และจัดเตรียมการเปิดรอยต่อเพื่อซ่อมแซม

หากจุดลดทอนสัญญาณไม่ได้อยู่ที่ตำแหน่งรอยต่อ การวิเคราะห์กราฟหลายๆ เส้นพร้อมกันจะแสดงให้เห็นว่าเส้นใยบางเส้นมีการลดทอนสัญญาณในขณะที่เส้นอื่นๆ ไม่มี ซึ่งบ่งชี้ว่ามีข้อบกพร่องภายในสายเคเบิลเองมากกว่าที่รอยต่อ

การระบุตำแหน่งความผิดพลาด

• รอยเลื่อนปลายใกล้: สามารถระบุตำแหน่งได้จากสถานีปลายทางโดยใช้ OTDR เพื่อวัดระยะห่างจากจุดเชื่อมต่อที่ใกล้ที่สุด
• ความผิดพลาดที่ปลายทางไกล: การระบุตำแหน่งทำได้ยากขึ้นเนื่องจากความแม่นยำลดลงในระยะทางไกล ในกรณีเช่นนี้ สามารถทำการทดสอบได้จากจุดปิดรอยต่อที่อยู่ใกล้เคียง การรวมการวัด OTDR กับบันทึกการก่อสร้างและการวัดภาคสนามเพื่อประเมินตำแหน่งของรอยเลื่อน ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงประมาณสิบเมตร ช่วยลดขอบเขตและค่าใช้จ่ายในการขุดเจาะ

วิธีการจัดการ

• ข้อบกพร่องในการต่อเชื่อม: เปิดรอยต่อและเชื่อมต่อเส้นใยอีกครั้งพร้อมทั้งตรวจสอบด้วย OTDR จนกว่าจะได้ค่าการสูญเสียจากการเชื่อมต่อที่ยอมรับได้
  หากการต่อสายซ้ำไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ให้ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:

  • การเสียรูปของท่อใยแก้วทำให้เกิดการบีบอัด;
  • รัศมีการโค้งงอที่มากเกินไปในระหว่างการม้วนเส้นใย;
  • ความเครียดของเส้นใย

  หากปัญหายังคงอยู่ ให้ตรวจสอบส่วนของสายเคเบิลก่อนและหลังการต่อสาย ปลายสายเคเบิลที่เสียหายอาจต้องตัดออกและต่อสายไฟเบอร์ทั้งหมดใหม่

• มาตรการป้องกันก่อนทำการต่อสาย ให้ตรวจสอบความยาวสายที่เว้นไว้อย่างละเอียด หากพบสิ่งผิดปกติ ให้ตัดความยาวสายส่วนเกินออกเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่

• ข้อบกพร่องของตัวสายเคเบิลสาเหตุที่พบบ่อย:

  • ส่วนโค้งหรือส่วนหักงอที่แหลมคม;
  • ความเสียหายทางกล (เช่น แรงกดจากหินที่ทำให้เกิดการเสียรูป)
  • แรงภายนอกที่นำไปสู่การเสียรูปของท่อเส้นใยและเส้นใย

  การรักษาเกี่ยวข้องกับการตัดส่วนที่เสียหายออกแล้วต่อใหม่ ในกรณีส่วนใหญ่ วิธีนี้จะช่วยแก้ปัญหาการลดทอนสัญญาณได้

สำหรับความเสียหายรุนแรง ให้ติดตั้งอุปกรณ์ปิดรอยต่อ ลอกปลอกหุ้มชั้นนอกออก และซ่อมแซมหรือเปลี่ยนท่อที่เสียรูป หากจำเป็น ให้ต่อเส้นใยใหม่ในท่อที่ได้รับผลกระทบ

ข้อกำหนดการทดสอบ

บุคลากรฝ่ายทดสอบควรประสานงานกับเจ้าหน้าที่ฝ่ายต่อสายภาคสนามเพื่อดำเนินการทดสอบในหลายขั้นตอน:

1. หลังจากทำการต่อสายเสร็จแล้ว;
2. หลังจากจัดเรียงและม้วนเส้นใยแล้ว;
3. หลังจากปิดผนึกและยึดรอยต่อให้แน่นเรียบร้อยแล้ว

เจ้าหน้าที่ภาคสนามควรออกจากพื้นที่ก็ต่อเมื่อได้ตรวจสอบแล้วว่าปัญหาการลดทอนสัญญาณได้รับการแก้ไขแล้ว