أربع ظواهر وأسباب نقاط التوهين العالية في الكابلات الضوئية

1. نقاط التوهين العالية التي تحدث أثناء عملية التمديد

أثناء تركيب كابلات الألياف الضوئية، وخاصةً عند دفنها مباشرةً لمسافات تتراوح بين 2 و3 كيلومترات، تُواجَه العديد من العوائق. يتطلب هذا العمل عادةً عددًا كبيرًا من العمال ومسافات طويلة، مما يُصعّب ضمان التنسيق بين جميع العاملين. وتزداد هذه المشكلة تعقيدًا عند المرور عبر عوائق مثل الأنابيب الفولاذية الواقية، والانحناءات، والمنحدرات، وتغيرات الارتفاع. ونتيجةً لذلك، قد تحدث ظاهرة تُعرف باسم "الانحناء العكسي" (الانحناءات الميتة)، مما يُلحق ضررًا بالغًا بالكابل. عند حدوث انحناء ميت، ستظهر حتمًا نقطة ضعف كبيرة في الإشارة عند ذلك الموقع. وفي الحالات الشديدة، قد يحدث انقطاع جزئي أو كلي للألياف. يُعد هذا عطلًا شائعًا أثناء تركيب كابلات الألياف الضوئية.

بالإضافة إلى ذلك، تكون أطراف الكابلات أكثر عرضة للتلف أثناء مدّها. وخلال عملية التوصيل، غالباً ما تظهر قيمة توهين عالية نسبياً عند نقطة التوصيل. وحتى بعد عمليات التوصيل المتكررة، لا يمكن تقليل الفقد، مما يؤدي إلى نقطة توهين كبيرة.

2. نقاط التوهين العالية الناتجة أثناء عملية التوصيل

تحدث نقاط التوهين العالية بشكل متكرر أثناء عملية وصل الألياف. عادةً، يُستخدم جهاز قياس الانعكاس الزمني البصري (OTDR) للمراقبة. أي أنه بعد وصل كل ليف، يتم اختبار قيمة التوهين عند نقطة الوصل. عمليًا، تُستخدم طريقة اختبار ثنائية الاتجاه. نظرًا لاختلافات تصنيع الألياف، لا يوجد ليفان متطابقان تمامًا، وتوجد دائمًا اختلافات في قطر مجال النمط. ونتيجة لذلك، فإن قيمة الفقد المقاسة بواسطة جهاز OTDR ليست هي الفقد الفعلي للوصلة؛ فقد تكون موجبة أو سالبة. عمومًا، يُؤخذ المتوسط ​​الحسابي لقيم الاختبار ثنائية الاتجاه كقيمة التوهين الفعلية.

أثناء عملية التوصيل، يُستخدم عادةً نظام مراقبة آنية لضمان توافق فقد الإشارة مع معايير التحكم. مع ذلك، يحدث سبب شائع لظهور نقاط توهين كبيرة بعد التوصيل، أثناء تخزين الألياف. قد تتعرض بعض الألياف للانحناء أو يكون نصف قطر انحنائها صغيرًا جدًا، مما يُؤدي إلى ظهور نقطة توهين عالية. يعود ذلك إلى أن الألياف العاملة عند طول موجي 1550 نانومتر حساسة للغاية لفقد الإشارة الناتج عن الانحناء الدقيق. فعند ضغط الليف، يحدث انحناء دقيق؛ وبالمثل، إذا كان نصف قطر الانحناء صغيرًا جدًا أثناء لف الليف، يحدث فقد كبير في الإشارة عند تلك النقطة. يظهر هذا على منحنى التشتت العكسي لجهاز OTDR على شكل قفزة توهين كبيرة.

يحدث سبب آخر غالباً ما يتم تجاهله بعد تركيب وصلة الكابل. عند تثبيت الوصلة وتأمين الكابل، إذا لم يكن الكابل مثبتاً بإحكام داخلها، فقد يحدث التواء، مما يؤدي إلى تشوه أنابيب عازلة الألياف. ثم يؤدي انضغاط الألياف إلى زيادة حادة في التوهين، مما يُسبب فقداناً مفاجئاً.

3. نقاط التوهين العالية التي تحدث أثناء النقل والمناولة

عند نقل كابلات الألياف الضوئية إلى مواقع الإنشاء، غالبًا ما تكون الظروف البيئية قاسية. فعلى وجه الخصوص، عند مدّ كابلات الاتصالات للسكك الحديدية، غالبًا ما تعجز الرافعات عن الوصول إلى الموقع. في مثل هذه الحالات، يتم تحميل الكابلات وتفريغها يدويًا في كثير من الأحيان. أثناء التفريغ، تتلف الطبقة الخارجية للكابل بسهولة. أحد الأسباب هو صغر قطر بكرة الكابل، مما يجعل الطبقة الخارجية للكابل قريبة جدًا من الأرض. غالبًا ما تكون تضاريس مواقع الإنشاء غير مستوية، وتختلف صلابتها. أثناء لفّ بكرة الكابل، قد تغوص في الأرض، مما يؤدي إلى تلف الطبقة الخارجية للكابل بفعل الأجسام الصلبة. والسبب الرئيسي هو أن بعض المصنّعين يستخدمون بكرات أصغر حجمًا لتقليل تكاليف الإنتاج.

بالإضافة إلى ذلك، إذا لم تتم حماية بكرة الكابل بشكل صحيح بألواح خشبية (إذ تستخدم بعض البكرات إطارات معدنية ولا يمكن تغليفها بالكامل بالخشب)، واقتصر الأمر على استخدام غلاف بلاستيكي فقط، أو إذا لم تتم استعادة الغطاء الواقي بعد اختبار البكرة الواحدة، فإن الكابل لا يحظى بالحماية الكافية. عندما يتضرر الغلاف الخارجي بفعل أجسام صلبة كالحجارة، تنضغط الألياف داخل الأنابيب العازلة، مما يؤدي إلى ظهور تدرجات في التوهين. ويظهر هذا على منحنى التشتت العكسي لجهاز OTDR كنقطة توهين كبيرة.

4. نقاط التوهين العالية التي تحدث أثناء الإنهاء

تكثر نقاط التوهين العالية أيضًا أثناء توصيل الكابلات. ففي هذه العملية، لا يُجرى عادةً رصد لفقدان الإشارة عند وصل الكابلات، وتعتمد العمليات بشكل كبير على الخبرة، مما يزيد من احتمالية حدوث نقاط توهين عالية. علاوة على ذلك، بعد وصل الألياف، عند تركيب صينية تخزين الألياف، قد تنثني أنابيب العزل القريبة من الصينية بنصف قطر صغير جدًا أو تلتوي وتتشوه، مما يُسبب توهينًا كبيرًا في تلك النقاط.

غالباً ما تكون نقاط التوهين هذه مخفية ولا يمكن اكتشافها بسهولة مثل تلك الموجودة في منتصف الكابل باستخدام جهاز OTDR.