Şehir Deişmanları için Esnek ve Bend-in hassas Optik Fiberlerin Gelişimi

Urban Connectivity'te Gelişmiş Optik Fiber'in Büyütmesi

Modern şehirler, bulut bilişim, video akışı, telemedicine ve endüstriyel otomasyon tarafından üretilen yüksek bant genişliğini taşımak için optik fiber ağlara bağlıdır. Kentsel halklar swell ve Nesnelerin İnterneti (IoT) genişletirken, ağ operatörleri, kablolama için tasarlanmamış yüksek bant genişliğine sahip olan iki zorlukla karşı karşıya kalır.Bu gerçeklik, uzun süredir hassas bir şekilde eğimli bir şekilde eğimli performansa dayanıklı ve yetersiz hale gelir.

Fiber tasarımdaki son atılımlar – indeksli mühendislik, gelişmiş kaplama kimyagerleri ve mikroyapılı kriketler dahil - bu elyafların arkasındaki maddi bilim ve pratik faydalar, şehir planlayıcıları ve teknoloji karar vericileri için bile düşük kaybı koruyan fiberler üretmektedir.

Optik Fiber Teknolojisinin Temelleri

Optik fiberler, daha düşük bir refraktif indeksle çevrili bir çekirdek aracılığıyla ışık kılavuzu. Total internal yansıma ışığı sınırlıyor, minimum atlama ile on kilometre yollara yol açıyor. Standard single-mode fibers (ITU-T G.652) düşük kayıp ve yüksek bant genişliğiyle optimize edildi, ancak fiberlerin neredeyse doğru yollarda atıldığını varsayıyor.

Bend duyarlılığı ortaya çıkıyor çünkü yollanan moddaki ev sahibi alanı, camların sütunlar etrafında dolaşması gereken kentsel ortamlardaki hızlı bir artıştır, kabloların sınırlı duvar alanı ile birlikte yerleşim birimlerinde sabit bir şekilde hareket etmesi gerekir.

Neden Bend Radius Maddeleri

Kasırga yarıçap - bir fiber aşırı kaybı olmadan dayanabiliyor - kritik bir özelliktir. Geleneksel fiberler genellikle 30 mm veya daha fazla. Bend-in hassas fiberler, aksine, 5-10 mm'nin radii'sinde sadece akademik değildir; bu fark, doğrudan kablo yol yollarının yoğunluğunu ve ağların uzun vadeli güvenilirliğini etkiler. Örneğin, bir fiberler için, koruyucu bir ekin etrafında iyi bir şekilde basitleştirilmiş bir yükleme olmadan çalışır.

Urban Deployment Challenges

Bir şehirde optik fiber çalışmak, kırsal veya banliyö ortamlarda mevcut olmayan engellerin kaldırılmasını içerir. Sokaklar mevcut hizmetlerle kalabalıktır - su, gaz, elektrik ve miras bakır kablolar - yeni fiber için dar koridorlar bırakmak. Binalar beton duvarlara sahiptir, asansör millere ve ateş destekli bölmelere sahiptir.

Uzay Kıtlamaları ve Altyapısı Clutter

Yoğun metropol alanlarda, fiber kablolar için mevcut olan hacimler genellikle zaten doygundur. Yeni fiber, konduits ve kablo tepsilerini diğer hizmetlerle paylaşmalı, sıkı yönlendirme noktalarına yol açan ekli noktaların ve belediye yetkilileri giderek artan şekilde yeni yüklemeleri gerektirmez.

Legacy Infrastructure ile entegrasyon

Çoğu eski bina fiber optik kablolar barındırmak için asla tasarlanmamıştır. Mevcut yollar - yeni konduit kanallarını gerektiren bu miras yollarından balıklanabilir, “overlashing” veya “blown fiber” olarak bilinen bir yaklaşımdır.Bu yollar, yeni yollar olmadan çok daha ekonomiktir.

Dinamik Ortamlarda Yenidenlenebilirlik

Kentsel ortamlar trafikten titreşim yaşar, inşaat ve hatta yaya ayaklanma. Binaların ve termal genişlemenin yapılabilmesi, kablolarda yavaş, kalıcı stres yaratabilir. Bir sert fiber, zaman içinde büyüyen mikro-kırıklar geliştirebilir, buna karşı hassas tasarımları sağlar.

Bend-In sensitive Fibers'in Evrimi

İlk bükücü fiberler, ilk 2000'lerde fiber-to-the-home (FTTH) kurulumları için bir çözüm olarak tanıtıldı. Bu erken fiberler, depresyona dayanıklı bir tasarım – çekirdek etrafındaki daha düşük seviyeli bir malzeme yüzüğü – bu, iki kategoriye yol açtı: G.657.A (G.657.)

Modern süre duyarlı elyaflar G-657 standardının çok ötesine geçiyorlar: Birkaç yenilik içerir:

Bu tasarımlar, fiberlerin çalışma dalgalarında 0.2 dB/km altında dayanıklılıklarını korumak için izin verir, hatta bir el avuçlarında sığan döngülere bile.Şimdi yüksek binalardan metro tünellerine kadar her şeyde dağıtılırlar.

Malzeme ve Tasarım Yeniliği

Herhangi bir bükücü lifin özü, reraktif indeks profili ve onu inşa etmek için kullanılan malzemelerdir. Üç birincil teknik yaklaşım ortaya çıktı.

Elastikliği Değiştirmek için Doping Teknikleri

F used silik, çoğu optik lifin temel materyali, doğal olarak serttir.Hong, fobik, veya florein, üreticiler termo-mekanik özelliklerini değiştirebilirler. Almanyum, refraktif indeksi arttırır ve ayrıca cam geçişi azaltır, fiber desforum gibi elementlerle donatabilir.Forine, diğer yandan reraktif indeksi azaltır ve depresyondaki (VD) ve yüksek çözünürlükte bozulmamış tabakaları oluşturmak için kullanılır.

Lasorb Strain

Çizim sürecinde cam elyafa uygulanan birincil kaplama sadece koruyucu bir tabaka değildir - bu önemli bir mekanik bileşendir. Standart UVcured acrylate kaplamalar, 1-2 GPa hakkında bükme stresi dağıtmaya çalışır.Süre duyarlı fiberler için, üreticiler 0,5 GPa'nin altındaki bir modla yumuşak birincil kaplamalar kullanır: yumuşak bir iç tabaka ve daha sonra bir dış tabakaya karşı dayanıklıdır.

Mikroyapılı Fiberler ve Fotonik Kristal Tasarımlar

Temel olarak farklı bir yaklaşım, normal bir şekilde geniş bir yelpazedeki tek bir modda ışıklandırmak için tasarlanmıştır. PCF'ler sağlam fiberlerden ziyade düşük aşamalarda hizmet vermektedirler, standart fiberlerin ulaşamadığı kentsel ortamlarda uzmanlaşmış kullanımlar bulabilirler - örneğin, çok sıkı bir şekilde geniş bir şekilde geniş bir şekilde genişleyen binalardaki camlar içinde ışık kılavuzluklar.

Kentsel Ağlar için Anahtar Faydaları

Esnekliği kabul etmek, süre duyarlı fiberler, kentsel bir ağ yaşam döngüsü boyunca somut avantajlar sağlar.

Tesisin Verimlilik ve Azaltılma Zamanı Hizmete

Daha sıkı bir şekilde radii ile, yüklemeciler mevcut elektrik konduits aracılığıyla fiber yollayabilirler, kirişler etrafında ve ek çepeli puanlara veya koruyucu muhafazalara ihtiyaç duymadan dar dikey millere bağlanabilirler.Bu hızlar yükleme işlemine kadar, genellikle standart fiber kullanmaya kıyasla 30-50% 30 ila% arasında zaman ayırabilir.

Alt Toplam Sahiplik Maliyeti

Daha az splices potansiyel başarısızlık ve daha düşük yükleme işinin daha az puan anlamına gelir. Ek olarak, eğimli fiber molalar (örneğin, gelecekteki bakım sırasında) daha düşük operasyonel harcamalar sırasında, yüksek dayanıklılık, pahalı yükseltmeleri de genişletir.

Geliştirilmiş Ağ Güvenilirliği ve Müşteri Deneyimi

Bendin hassas fiberler, bina hareket veya sıcaklık bisikletinden strese maruz kaldığı zaman bile istikrarlı optik özellikleri koruyor. Bu, 4K/8K video, sanal gerçeklik ve bulut tabanlı uygulamalar gibi hizmetler için daha az hizmet kesintilerine ve daha iyi performansa yol açıyor. Çünkü kayıp ışık daha da küçülüyor, ağ marjları daha geniş, daha uzun süre boyunca sıcak ağlarda bölmelere izin veriyor.

Kentsel Çevrelerdeki Gerçek Dünya Uygulamaları

Teknoloji zaten geniş bir kentsel senaryolar arasında dağıtılıyor.

Akıllı Şehir Altyapısı

Akıllı şehir sensörleri, trafik ışıkları, gözetim kameraları ve çevresel monitörler, lamba mesajları, trafik kutupları ve bina cepheleri aracılığıyla yılanların yoğun fiber bağlantılarını gerektirir. Bend-in hassas fiberler bu küçük form-faz muhafazaları içinde olabilir ve sinyal bozulması olmadan yarıçaplar ile kilitlenebilir. Örneğin, Barselona şehri G.657.A2 fiber'yi akıllı aydınlatma ağında sensörleri ve WiFi erişim noktalarına ihtiyaç duymadan erişilebilir.

5G ve IoT Backhaul

Küçük 5G dağıtımları yüksek bir temel istasyon yoğunluğu gerektirir - sık sık sokak ışıklarında monte edilir, faydalı kutuplar veya bina duvarları inşa etmek. Bu pozisyonlar fiber yönetim için çok sınırlı bir alana sahiptir. Bend-in hassas fiber pigtails küçük hücreli muhafaza içinde bağlantılandırılabilir ve rotalanabilir, bakım sırasında hasar riskini basitleştirebilir ve azaltır.

Enterprise Networks'ü Yeniden İnşa Etmek

Büyük ofis binaları, hastaneler ve üniversiteler, yüksek hızlı bağlantılar için kullanılan tek kullanımlık fiberleri kullanıyor.Hedef 62.5 /125 μm multimode fiber hem kampüs hem de bina kablolama için aynı fiber türü kullanmaya ve gelecekteki 400G veya daha yüksek hızlara yükseltmelerine olanak sağlıyor.

Future Path and Ongoing Research

Mevcut nahoş fiberler zaten çoğu kentsel dağıtım ihtiyaçlarını karşılarken, araştırma sınırları zorlamaya devam ediyor.

Esnek Elektronik ile entegrasyon

Giysili cihazlar ve esnek ekranların yükselişi, tekstillere dokunabilecek veya plastik yüzeylere gömülü olan fiberler için talep yaratır - 1 mm veya daha az - ve her iki veri ve güç aktarma yeteneği. Araştırmacılar için [[0Optica (eski OSA))[FLT 1: fiberler aşırı esneklikle yapılır - 1 mm veya daha az - ve daha kısa ayarlanabilirler için kullanılabilir.

Gelişmiş Üretim ve Maliyetleri Azalt

Mevcut bükücü fiberler standart tek mod fiberlerden daha pahalıya mal oluyor çünkü ek üretim adımları siperler ve özel kaplamalar için varsayılan adımlar olabilir. Gerçek zamanlı refraktif-index izleme ile daha yüksek kullanım alanları ve daha ucuz dopant kaynaklarının kullanımı bu boşluğu kapatmak bekleniyor.Sürücü fiberler tüm yeni kentsel tesisatlar için varsayılan seçim olabilir.

Standartlaştırma ve Interoperability

ITUT G.657 standardı çok başarılı oldu, ancak fiberlerin sürekli olarak performans gösteren çoklu modları tanımlamak ve kablo tepsilerinde benzer sorunlarla karşı karşıya kaldığına dair test prosedürlerini uyumlu hale getirmek için devam ediyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Esnekliğe doğru geçiş, hassas optik fiberler, kentsel telekomünikasyon altyapısındaki en uygun trendlerden biridir.Bu, daha hızlı ve daha ucuz, daha güvenilir ağ dağıtımları sağlar.G.65'te yatırım yapan ağ operatörleri, bugün sadece hızlı yükleme problemlerini çözerek, daha yüksek hızlı, daha yüksek hızlı şehirler için altyapılarını sunar.