Как классифицируются многомодовые оптические волокна по классам?

После того как многомодовое оптическое волокно вытягивается (вытягивается в тонкую нить из преформы), классификация его марки представляет собой точный процесс измерения, анализа данных и строгой сертификации на основе международных стандартов.

Суть этого процесса заключается в обеспечении соответствия волокна заданным параметрам для конкретного класса (OM1/2/3/4/5), как определено международными стандартами, путем измерения ключевых оптических параметров.

Ниже приведены конкретные процедуры и основные этапы классификации марок после процесса черчения:

1. Основные параметры измерения

В процессе волочения волокно проходит через ленточную башню с очень высокой скоростью (десятки метров в секунду). Во время этого процесса онлайн и офлайн измерительные системы непрерывно или выборочно измеряют следующие ключевые параметры, определяющие сортность волокна:

Пропускная способность: Это самый важный и прямой параметр для классификации марок ОВ. Он измеряет пропускную способность волокна.

Переполненная полоса пропускания пуска (OFL BW): Это традиционный метод измерения, в котором для возбуждения всех режимов используется светодиодный источник света. Он в основном используется для измерения OM1 и OM2 волокна.

Эффективная модальная полоса пропускания (EMB / EMBc): Это самый важный параметр. Для оптимизированного для лазера OM3, OM4, и OM5 волокна, для измерений на длинах волн 850 нм и 1300 нм необходимо использовать лазерный источник VCSEL. Значение EMB напрямую определяет реальную производительность волокна в высокоскоростных сетях. Стандарты требуют следующего:

• OM3: EMB @850 нм ≥ 2000 МГц-км
• OM4: EMB @850 нм ≥ 4700 МГц-км
• OM5: EMB @850 нм ≥ 4700 МГц-км и EMB @953 нм ≥ 2470 МГц-км.

Профиль показателя преломления:

• Пропускная способность многомодового волокна точно определяется распределением показателя преломления в его сердцевине (как правило, профиль с градиентным показателем). После нанесения рисунка используются точные приборы, такие как метод преломленного ближнего поля, чтобы проверить, соответствует ли конечный профиль волокна проектным требованиям. Любое отклонение серьезно повлияет на пропускную способность.

Геометрические свойства:

• Диаметр сердечника: Должен составлять 50 ± 2,5 мкм или 62,5 ± 2,5 мкм.
• Диаметр плакировки: Должен составлять 125,0 ± 1,0 мкм.
• Ошибка концентричности сердечника/облицовки: Сердечник должен быть максимально центрирован внутри облицовки. Чрезмерный эксцентриситет увеличивает потери при соединении.
• Эти геометрические параметры должны строго контролироваться, чтобы обеспечить низкие потери и высокую согласованность волокна при последующем сращивании и соединении.

Затухание / потери:

• Измеряет потери оптического сигнала на определенных длинах волн (например, 850 нм и 1300 нм) в единицах дБ/км. Все волокна класса OM имеют строгие верхние пределы затухания (например, для OM3/4/5 обычно требуется ≤ 3,0 дБ/км при 850 нм).

2. Специфический процесс сортировки оптического волокна.

Весь процесс сочетает в себе онлайн-мониторинг и автономный отбор проб.

Наблюдение в режиме онлайн (во время розыгрыша):

• В процессе волочения лазерный микрометр обеспечивает бесконтактный контроль внешнего диаметра волокна в режиме реального времени. Система обратной связи регулирует скорость вытяжки, чтобы обеспечить постоянный диаметр 125 мкм.
• Система онлайн-мониторинга затухания измеряет затухание волокна в режиме реального времени, позволяя своевременно обнаружить любые скачки потерь, вызванные пылью или дефектами преформы.

Автономный отбор проб (автономное тестирование): Это заключительный этап процесса сортировки. Образец отрезается от всей длины вытянутого волокна (длина которого может составлять несколько километров, до десяти и более). Например, из каждых 2 км волокна отбирается участок.

• Эти образцы отправляются в высокоточную лабораторию для всестороннего и тщательного тестирования с использованием специализированного оборудования (например, векторного сетевого анализатора для определения полосы пропускания или анализатора преломленного ближнего поля для определения профиля).
• Самым важным измерением является Значение EMB. Только если измеренное значение EMB соответствует или превышает значение OM4 стандарт (4700 МГц-км), волокно может быть маркировано как OM4.

Анализ данных и решения оценок:

• Инженеры анализируют все данные испытаний.
• Соответствие целевому уровню: Если все параметры (особенно пропускная способность, геометрические размеры и затухание) соответствуют стандарту для целевого класса ОМ (например, нацеленность на производство ОМ4), вся длина волокна сертифицируется как этот класс.
• Понижение рейтинга: Если значение пропускной способности (EMB) ниже стандарта OM4, но выше стандарта OM3 (2000 МГц-км), данная партия волокна будет понижена в классе и продана как OM3. Это гарантирует целостность и надежность продукции OM4. Если волокно даже не соответствует стандарту OM3, оно может быть отправлено в утиль или предназначено для применения в более низком классе.

Сертификация и доставка:

• Каждая отгружаемая катушка волокна содержит протокол испытаний с подробным описанием измеренных значений ключевых параметров и подтверждением класса OM.
• Крупные производители также обращаются за сертификацией к третьим лицам (например, UL или DELTA), чтобы получить авторитетную “печать одобрения”, например, маркировку “UL Verified OM4”.

3.Резюме

В заключение следует отметить, что сортировка многомодового оптического волокна после процесса волочения - это не просто физическая сортировка, а процесс сертификации качества, основанный на точных оптических измерениях.

• Основной критерий: Эффективная модальная полоса пропускания (ЭМП) является наиболее важным “табелем” и напрямую определяет, является ли волокно OM3, OM4 или OM5.
• Фонд управления: Точное профилирование показателя преломления и контроль геометрических размеров являются необходимыми условиями для достижения высокой пропускной способности.
• Окончательное заверение: Строгий отбор проб, тестирование и анализ данных гарантируют, что каждый метр волокна “соответствует своему названию”.”