ความคลาดเคลื่อนของปลอกหุ้มตัวเชื่อมต่อส่งผลต่อการสูญเสียการแทรกในสนามอย่างไร

ตัวเชื่อมต่อออปติกทุกตัวจะมีปลอกหุ้ม (ferrule) ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่ออกแบบมาอย่างแม่นยำเพื่อยึดเส้นใยแก้วให้อยู่กับที่และจัดวางให้ตรงกับเส้นใยแก้วคู่กัน บนกระดาษ พวกมันดูเหมือนกัน และอาจทำให้คิดว่าพวกมันเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ แต่เช่นเดียวกับอุปกรณ์ส่วนใหญ่ในใยแก้วนำแสง คุณภาพเป็นสิ่งสำคัญ ความคลาดเคลื่อนของความกลมศูนย์กลางเพียงไม่กี่ไมครอน ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางรู หรือความรีของแกนกลางเส้นใยแก้วสามารถเลื่อนตัวได้มากพอที่จะทำให้เกิดการสูญเสียการแทรกที่วัดได้

ยิ่งงบประมาณการสูญเสีย (Loss Budget) ของคุณต่ำ คุณภาพของตัวเชื่อมต่อก็ยิ่งมีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น ในเครือข่ายสมัยใหม่ ขีดจำกัดนั้นต่ำมากอยู่แล้ว 10GBase-SR กำหนดการสูญเสียช่องสัญญาณสูงสุดไว้ที่ 2.9dB ขณะที่ 40GBase-SR4 กำหนดการสูญเสียช่องสัญญาณสูงสุดไว้ที่ 1.5dB เมื่อคุณเพิ่มการสูญเสียของสายไฟเบอร์เข้าไปในความยาวสายของคุณแล้ว คุณภาพสัญญาณก็จะยิ่งน่าสงสัย

ในโลกที่สมบูรณ์แบบ แกนกลางจะเรียงตัวกันอย่างสมบูรณ์แบบทุกครั้ง แต่ความจริงแล้วต้องแลกมาด้วยการประนีประนอมเสมอ ปลอกหุ้มเป็นผลงานทางวิศวกรรมที่เรียบง่ายแต่ซับซ้อนอย่างน่าอัศจรรย์ ซึ่งมีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางรูปลอกหุ้มเป็นปัจจัยแรก หากแน่นเกินไปจะทำให้การสอดเส้นใยเข้าไประหว่างการผลิตเป็นเรื่องยาก และส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง หากหลวมเกินไปจะทำให้เส้นใยมีพื้นที่ว่างให้เลื่อนไปมาได้ ความเป็นศูนย์กลางของรูเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของปลอกหุ้มก็มีความสำคัญเช่นกัน หากระยะห่างมากเกินไป การจัดวางเส้นใยอาจได้รับผลกระทบ สิ่งเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการเลือกปลอกหุ้มที่เหมาะสมเพื่อเป็นฐานรองรับประสิทธิภาพที่คุณต้องการ

นอกเหนือจากปลอกโลหะแล้ว กระบวนการขัดเงายังมีผลกระทบอย่างมาก วิธีการขัดเงายังส่งผลต่อรูปทรงที่เสร็จสมบูรณ์ รัศมีความโค้ง ความเยื้องปลาย ส่วนที่ยื่นออกมาหรือส่วนเว้า และความหยาบของพื้นผิว ล้วนส่งผลต่อการจัดตำแหน่งกับตัวเชื่อมต่อที่จับคู่กัน และท้ายที่สุดก็สูญเสียไป

แม้แต่ปลอกหุ้มคุณภาพสูงก็ยังมีรูปแบบต่างๆ คำถามคือรูปแบบเหล่านั้นปรากฏในการทดสอบอย่างไร และในเครือข่ายจริงของคุณอย่างไร


การอ้างอิง–การจับคู่แบบสุ่มเทียบกับแบบสุ่ม–การจับคู่แบบสุ่ม

การสูญเสียการแทรกไม่ใช่คุณสมบัติคงที่ของตัวเชื่อมต่อ แต่เป็นคุณสมบัติของ ตัวเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่ออื่น

  • อ้างอิง - แบบสุ่ม: ขั้วต่อหนึ่งตัวเป็นขั้วต่อเกรดอ้างอิงที่มีความแม่นยำสูง ผลิตขึ้นโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดกว่าขั้วต่อสนามทั่วไป คุณจับคู่ขั้วต่อแต่ละตัวที่ทดสอบกับค่าอ้างอิงที่ทราบว่าดี ผลลัพธ์คือค่าการสูญเสียที่ต่ำลงและสม่ำเสมอมากขึ้น เนื่องจากปลอกหุ้มอ้างอิงช่วยชดเชยความแปรปรวนได้มาก

  • สุ่ม-สุ่ม: คุณจับคู่ตัวเชื่อมต่อสองตัวจากกลุ่มผลิตภัณฑ์ทั่วไป ซึ่งใกล้เคียงกับสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในภาคสนาม ตัวเชื่อมต่อจริงสองตัวมีค่าความคลาดเคลื่อนของตัวเองตรงกัน (หรือไม่ตรงกัน) ความแปรปรวนจะเพิ่มขึ้น และการสูญเสียโดยเฉลี่ยมักจะแย่กว่าการทดสอบแบบอ้างอิง-สุ่ม


เหตุใดความแตกต่างจึงสำคัญ

ขั้วต่อที่ดูดีในการผลิตอาจดูไม่น่าเชื่อถือเมื่อติดตั้งในแร็คจริง เพราะในธรรมชาติ คุณแทบจะไม่เคยจับคู่กับปลอกโลหะอ้างอิงที่สมบูรณ์แบบเลย ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตบางรายจึงเลือกที่จะเผยแพร่ปลอกโลหะอ้างอิงแบบสุ่มอย่างเงียบๆ เพราะดูดีกว่าในแผ่นข้อมูลจำเพาะ

ในการปรับใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการแพตช์ที่ตัวเชื่อมต่อถูกจับคู่ใหม่หลายร้อยครั้ง ผลลัพธ์แบบ สุ่ม-สุ่ม เป็นตัวทำนายความเป็นจริงที่ดีกว่า คุณมีดีแค่คู่ที่จับคู่ได้แย่ที่สุดเท่านั้น


การสะสมความคลาดเคลื่อนในสนาม

การสูญเสียการแทรกในสถานการณ์สุ่ม-สุ่มเกิดจากการผสมผสานของหลายๆ สิ่ง:

  • ข้อผิดพลาดของความศูนย์กลางร่วมของเฟอร์รูลจากขั้วต่อทั้งสอง
  • การเปลี่ยนแปลงของเส้นผ่านศูนย์กลางแกน/หุ้มของเส้นใย
  • ความสอดคล้องทางเรขาคณิตของโปแลนด์
  • สิ่งสกปรกหรือการปนเปื้อน

แม้ว่าขั้วต่อแต่ละตัวจะตรงตามข้อกำหนด แต่การใช้ร่วมกันอาจทำให้คู่สายเกินขีดจำกัดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่องที่มีขั้วต่อหลายตัวซึ่งการสูญเสียสัญญาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หากคุณจัดสรรงบประมาณตามข้อกำหนดการสูญเสียสัญญาณที่เผยแพร่ คุณอาจพบว่าเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบรรลุประสิทธิภาพดังกล่าวในภาคสนาม

IEC 61753-1 เป็นแนวทาง

ที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งคือ IEC ได้เผยแพร่มาตรฐานที่ช่วยกำหนดว่า “ความดี” ของอุปกรณ์ใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟควรมีลักษณะอย่างไร: IEC 61753-1 ภายใต้ IEC 61753-1 คู่เชื่อมต่อแบบสุ่มที่จับคู่กันจะถูกจำแนกประเภท A, B, C หรือ D ตามค่าการสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการสะท้อนที่วัดได้

  • เกรด A คือค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบที่สุด — การสูญเสียการแทรกโดยเฉลี่ยต่ำที่สุด และประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอที่สุดระหว่างคู่สุ่ม
  • เกรด B ยังคงมีคุณภาพสูง แต่มีข้อจำกัดที่ยืดหยุ่นกว่าเล็กน้อย
  • เกรด C และ D อนุญาตให้มีการสูญเสียเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และมักใช้ในกรณีที่งบประมาณมีความสำคัญมากกว่าการบีบอัตรากำไรทุก dB
เกรดการผสมพันธุ์แบบสุ่มของ IECค่าเฉลี่ย IL ≤ (dB)ค่า IL สูงสุด ≤ (dB) สำหรับ ≥ 97% ของตัวอย่างหมายเหตุ
เอ0.07 เดซิเบล0.15 เดซิเบลเกรด A ยังไม่สรุปผล นำไปปฏิบัติจริง
บี0.12 เดซิเบล0.25 เดซิเบลพร้อมใช้งาน
ซี0.25 เดซิเบล0.50 เดซิเบลพบได้บ่อยมาก มักไม่ได้รับการเผยแพร่
ดี0.5 เดซิเบล1.00 เดซิเบลประสิทธิภาพต่ำกว่า มักไม่ได้รับการเผยแพร่

สำหรับผู้ซื้อ เกรดเหล่านี้เป็นทางลัดสู่การรู้ว่าคุณกำลังซื้ออะไร ประเด็นสำคัญคือ IEC 61753-1 ทำให้การจัดระดับสามารถเปรียบเทียบได้กับผู้ขายรายอื่น ขั้วต่อเกรด B จากซัพพลายเออร์รายหนึ่งต้องตรงตามเงื่อนไขการทดสอบและข้อจำกัดเดียวกันกับเกรด B จากอีกรายหนึ่ง นั่นหมายความว่าคุณสามารถเปรียบเทียบใบเสนอราคาสองใบ ตรวจสอบเกรด และมั่นใจได้ว่าคุณไม่ได้เปรียบเทียบแอปเปิลกับส้ม


จะทำอย่างไรเกี่ยวกับเรื่องนี้

  1. ตรวจสอบข้อมูลจำเพาะอย่างละเอียด — ระบุเกรด IEC ไว้หรือไม่? หากไม่ระบุ ให้ถือว่าขีดจำกัดการสูญเสียที่ระบุเป็นค่าอ้างอิงแบบสุ่ม และคุณสามารถคาดหวังการสูญเสียที่สูงกว่านี้ได้
  2. ซื้อจากซัพพลายเออร์ที่ควบคุมการจัดหาเฟอร์รูลอย่างเข้มงวด — ไม่ใช่ว่า “เฟอร์รูลเซอร์โคเนีย” ทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นมาเท่าเทียมกัน ผู้ขายที่ถูกกว่ามักจะใช้เฟอร์รูลที่แย่กว่า
  3. ทำความสะอาดก่อนทุกครั้ง — สิ่งสกปรกจะยิ่งเพิ่มความทนทานต่อการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง (โฆษณาอย่างไม่ละอายสำหรับ น้ำยาทำความสะอาดขั้วต่อ ClickPRO ของเรา)
  4. ออกแบบเพื่อระยะขอบ — หากงบลิงก์ของคุณจำกัด อย่าพึ่งตัวเลขการสูญเสียการแทรกในกรณีที่ดีที่สุด

แบ่งปัน:
Daniel Rose
Daniel Rose
Chief Executive Officer, ScaleFibre

Daniel Rose เป็นผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ ScaleFibre โดยมุ่งมั่นในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เชื่อมต่อใยแก้วนำแสงระดับโลก ด้วยความเชี่ยวชาญเชิงลึกด้านการเชื่อมต่อแบบออปติคัล เขานำพลังที่ไม่หยุดยั้งมาสู่การสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่ชาญฉลาด ขยายได้ และมุ่งมั่นสู่อนาคต

เพิ่มเติมจาก Daniel Rose