الأسباب السبعة الرئيسية لفشل كابلات الألياف الضوئية

لضمان خصائص تطبيق إشارات النقل الضوئية لمسافات طويلة وبفقدان منخفض، يجب أن يستوفي خط كابل الألياف الضوئية شروطًا بيئية فيزيائية معينة. أي تشوه طفيف في الكابلات الضوئية نتيجة الانحناء أو التلوث قد يؤدي إلى ضعف الإشارات الضوئية، بل وحتى انقطاع الاتصال.

1. طول خط توجيه كابل الألياف الضوئية

نظراً للخصائص الفيزيائية للكابلات الضوئية وعدم انتظام عملية الإنتاج، فإن الإشارات الضوئية المنتشرة فيها تتشتت وتُمتص باستمرار. عندما يكون طول وصلة كابل الألياف الضوئية كبيراً جداً، سيؤدي ذلك إلى توهين الإشارة الضوئية للوصلة بأكملها بما يتجاوز متطلبات تخطيط الشبكة. أما إذا كان التوهين كبيراً جداً، فسيؤدي إلى تقليل فعالية الاتصال.

2. زاوية انحناء موضع الكابل البصري كبيرة جدًا

يُعزى ضعف الانحناء والانضغاط في الكابلات الضوئية أساسًا إلى تشوهها، مما يؤدي إلى عدم قدرتها على تحقيق الانعكاس الكلي أثناء عملية النقل الضوئي. تتميز كابلات الألياف الضوئية بقدرة انحناء معينة، ولكن عند ثنيها بزاوية معينة، يُحدث ذلك تغييرًا في اتجاه انتشار الإشارة الضوئية فيها، مما يُؤدي إلى ضعف الانحناء. يتطلب هذا الأمر عناية خاصة بترك زوايا كافية للأسلاك أثناء التركيب.

3. كابل الألياف الضوئية مضغوط أو مكسور

هذا هو العطل الأكثر شيوعًا في أعطال الكابلات الضوئية. بسبب القوى الخارجية أو الكوارث الطبيعية، قد تتعرض الألياف الضوئية لانحناءات صغيرة غير منتظمة أو حتى للكسر. عندما يحدث الكسر داخل صندوق الوصلة أو الكابل الضوئي، لا يمكن اكتشافه من الخارج. ومع ذلك، عند نقطة الكسر، سيحدث تغير في معامل الانكسار، بل وحتى فقدان في الانعكاس، مما يؤثر سلبًا على جودة الإشارة المرسلة للألياف. في هذه المرحلة، استخدم جهاز اختبار الكابلات الضوئية OTDR لكشف ذروة الانعكاس وتحديد نقطة ضعف الانحناء الداخلي أو الكسر في الألياف الضوئية.

4. فشل اندماج بناء وصلة الألياف البصرية

في عملية مد الكابلات الضوئية، تُستخدم عادةً أجهزة ربط الألياف الضوئية بالانصهار لدمج قسمين من الألياف الضوئية في قسم واحد. ونظرًا لدمج الألياف الزجاجية بالانصهار في الطبقة الأساسية للكابل الضوئي، من الضروري استخدام جهاز الربط الانصهاري بشكل صحيح وفقًا لنوع الكابل الضوئي أثناء عملية الربط الانصهاري في موقع البناء. نظرًا لعدم مطابقة التشغيل لمواصفات البناء والتغيرات في بيئة البناء، من السهل تلوث الألياف الضوئية بالأوساخ، مما يؤدي إلى اختلاط الشوائب أثناء عملية الربط الانصهاري، مما يُضعف جودة الاتصال في الوصلة بأكملها.

5. يختلف قطر سلك قلب الألياف

غالبًا ما يستخدم مد كابلات الألياف الضوئية طرق توصيل نشطة متنوعة، مثل توصيلات الحافة، والتي تُستخدم عادةً في مد شبكات الحاسوب في المباني. تتميز التوصيلات النشطة عادةً بفقدان منخفض، ولكن إذا لم يكن السطح النهائي للألياف الضوئية أو الحافة نظيفًا أثناء التوصيل النشط، أو كان قطر قلب الألياف الضوئية مختلفًا، أو لم يكن الوصل محكمًا، فسيؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في فقد الوصلة. من خلال اختبار OTDR أو اختبار القدرة ثنائي الطرف، يمكن اكتشاف أخطاء عدم تطابق قطر القلب. تجدر الإشارة إلى أن الألياف أحادية الوضع والألياف متعددة الأوضاع تختلفان تمامًا في أوضاع الإرسال، والأطوال الموجية، وأوضاع التوهين باستثناء قطر قلب الألياف، لذا لا يمكن خلطهما.

6. تلوث موصل الألياف الضوئية

يُعدّ تلوث وصلات الألياف الذيلية ورطوبة الألياف المتخطية السببين الرئيسيين لتلف الكابلات الضوئية. خاصةً في الشبكات الداخلية، حيث توجد ألياف قصيرة كثيرة وأجهزة تبديل شبكة متنوعة، كما أن تركيب وفك موصلات الألياف الضوئية، واستبدال الفلانشات، والتبديل، أمر شائع جدًا. أثناء التشغيل، قد يؤدي تراكم الغبار الزائد، وتلف الإدخال والإخراج، ولمس الأصابع، إلى اتساخ موصل الألياف الضوئية بسهولة، مما يؤدي إلى عدم القدرة على ضبط المسار الضوئي أو ضعف الضوء بشكل مفرط. يجب استخدام مسحات كحولية للتنظيف.

7. تلميع رديء عند المفصل

يُعدّ سوء صقل المفاصل أحد العيوب الرئيسية في وصلات الألياف الضوئية. فالمقطع العرضي المثالي للألياف الضوئية لا يتواجد في البيئة المادية الحقيقية، بل تظهر بعض التموجات أو المنحدرات. عندما يصطدم الضوء في وصلة الكابل الضوئي بهذا المقطع العرضي، يُسبب سطح المفصل غير المنتظم تشتتًا وانعكاسًا منتشرًا للضوء، مما يزيد بشكل كبير من ضعفه. على منحنى جهاز اختبار OTDR، تكون منطقة ضعف المقطع غير المصقول أكبر بكثير من منطقة ضعف السطح النهائي الطبيعي.

تُعد أعطال الألياف الضوئية من أكثر الأعطال شيوعًا ووضوحًا أثناء تصحيح الأخطاء أو الصيانة. لذلك، يلزم استخدام جهاز للتحقق من سلامة انبعاث ضوء الألياف الضوئية. يتطلب ذلك استخدام أدوات تشخيص أعطال الألياف الضوئية، مثل عدادات الطاقة الضوئية وقلم الضوء الأحمر. تُستخدم عدادات الطاقة الضوئية لاختبار خسائر نقل الألياف الضوئية، وهي سهلة الاستخدام وبسيطة، مما يجعلها الخيار الأمثل لاستكشاف أعطال الألياف الضوئية وإصلاحها. يُستخدم قلم الضوء الأحمر لتحديد قرص الألياف الضوئية الذي تتصل به الألياف الضوئية. هاتان الأداتان أساسيتان لاستكشاف أعطال الألياف الضوئية وإصلاحها، ولكن الآن تم دمج عداد الطاقة الضوئية وقلم الضوء الأحمر في جهاز واحد، مما يوفر راحة أكبر.