Çoğumuz, özellikle katı kayıp bütçelerine sahip çok modlu uygulamalarda, ekleme kaybının fiber uygulamaları için kritik bir parametre olduğunu anlıyoruz. Ekleme kaybı, tarihsel olarak uzun mesafeli tek modlu uygulamalarda daha az endişe kaynağı olsa da, yansımaya da bağlı olan daha düşük kayıp bütçelerine sahip kısa mesafeli tek modlu uygulamalar için durum artık böyle değil.

Sıkı Ekleme Kaybı Bütçesi

Çok modlu uygulamalarda ekleme kaybı gereksinimleri ve bağlantı uzunlukları, artan hızlarla birlikte daha da sıkılaştı. OM4 çok modlu (10GBASE-SR) kabloda 400 metre üzerinden 10 Gig için maksimum ekleme kaybı 2,9 dB'dir. OM4 çok modlu (400GBASE-SR4) kabloda 100 metre üzerinden 400 Gig için maksimum ekleme kaybı sadece 1,8 dB'dir. Buna karşılık, uzun menzilli tek modlu uygulamalar çok daha büyük kayıp bütçelerine sahiptir - 10 kilometrelik uygulamalar (LR) için 6,3 dB ve 40 kilometrelik uygulamalar (ER) için 15 ila 18 dB arasındadır. Bununla birlikte, daha yeni kısa menzilli tek modlu uygulamalar (DR ve FR), çok modlu uygulamalarla daha uyumlu ekleme kaybı bütçelerine sahiptir. Ve bu uygulamalarda sadece ekleme kaybı önemli değildir; artık yansımayı da dikkate almanız gerekir.

Kısa mesafeli tek modlu uygulamalar, çok modlu fiberin desteklediği 100 metreden daha uzun mesafelere ihtiyaç duyan ancak pahalı, yüksek güçlü lazer alıcı-vericiler kullanan uzun mesafeli tek modlu uygulamaların gerektirdiği mesafelere ihtiyaç duymayan veri merkezi bağlantıları için giderek daha popüler hale geliyor. Bunun yerine, kısa mesafeli tek modlu uygulamalar, 500 metre veya 2000 metre mesafeleri desteklemek için daha düşük maliyetli, düşük güçlü alıcı-vericiler kullanır. Bu uygun maliyetli uygulamalar, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi azaltılmış ekleme kaybı toleranslarıyla birlikte gelir.

Bu düşük ekleme kaybı limitleriyle, birden fazla bağlantı sorun yaratabilir. Tek modlu bağlantı seçerken, tasarımcılar artık ekleme kaybını dikkate almalı ve bütçe dahilinde kalmak için düşük kayıplı bileşenler seçmelidir. Standart bir 0,75 dB konektör artık yeterli olmayacaktır. (Hesaplamayı yaparsanız, dört adet 0,75 dB konektörün ve kablonuzun kaybının, kısa mesafeli bir DR kanalında bütçenizi aşacağını kolayca görebilirsiniz.)

Bu yeni kısa mesafeli tek modlu uygulamalarda sadece azaltılmış kayıp bütçesinin farkında olmanız gerekmiyor, aynı zamanda yansımayı da dikkate almanız gerekiyor. Aslında, bu uygulamalar için ekleme kaybı limitleri yansımaya bağlıdır.

Yansıma ve Kısa Mesafeli Tek Modlu Uygulamalar İçin Önemi

Yansımanın kısa mesafeli tek modlu uygulamalarda neden bir sorun olduğunu tartışmadan önce, bir adım geri atalım ve yansımayı gözden geçirelim.

Yansıma, bir konektörden veya kablonun ucundan alıcı-vericiye doğru geri yansıyan sinyal gücü miktarını, enjekte edilen sinyal gücü miktarına kıyasla ölçer. Yansıma her zaman negatif bir değerdir. Yansıma, esasen geri dönüş kaybının tersidir; geri dönüş kaybı, enjekte edilen sinyal gücünü geri dönen veya yansıyan miktarla karşılaştırır ve her zaman pozitif bir değerdir. Hem yansıma hem de geri dönüş kaybı için, sıfırdan daha uzak değerler daha iyidir. (Daha fazla ayrıntı için "Ekleme Kaybı Pozitif Bir Sayı Olmalıdır" bölümüne bakın.)

Bir fiber konektöründe, iki fiber arasında küçük bir hava boşluğu bulunur. Cam ve hava arasındaki kırılma indisi farkı, ışığın yansımasına neden olur. Yansıma ayrıca kirlenmiş veya kötü cilalanmış uç yüzeyler, çekirdek hizalama hataları, fiberdeki çatlaklar, açık fiber uçları ve üretim safsızlıklarından da kaynaklanabilir.

Çok modlu alıcı-vericiler yansımaya karşı oldukça toleranslıyken, tek modlu alıcı-vericiler özellikle daha yüksek dalga boylarında toleranslı değildir. Aslında, yüksek güçlü tek modlu lazerlerde, aşırı yansıma alıcı-vericiye zarar verebilir. Bu nedenle APC konektörleri genellikle uzun menzilli tek modlu uygulamalarda kullanılır. APC konektörlerinin 8 derecelik açılı uç yüzü, ışığı doğrudan alıcı-vericiye doğru değil, kaplamaya doğru yansıtarak daha iyi yansıma (ve geri dönüş kaybı) sağlar. UPC LC konektör ile iyi bir yansıma elde etmek mümkün olsa da, tüm çok fiberli MPO tek modlu konektörler APC'dir çünkü düz bir UPC uç yüzüne sahip bir MPO'da gerekli yansımayı elde etmek imkansızdır.

Yeni Bir Yansıma Gereksinimi

Tek modlu alıcı-vericiler her zaman yansımaya duyarlı olsa da, kısa mesafeli tek modlu uygulamalarda kullanılan düşük maliyetli, düşük güç tüketimli alıcı-vericiler yansımaya karşı daha da hassastır. TIA 568.3 fiber optik kablolama standardı, konektör geri dönüş kaybını (pozitif) belirtir, ancak bunu Tier 1 testleri için zorunlu kılmaz. Bununla birlikte, IEEE 802.3 Ethernet uygulama standartları yansımayı (negatif) belirtir. Ayrıca, Tier 2 testleri için gerekli olan OTDR'ler geri dönüş kaybını değil, yansımayı rapor eder.

Kısa mesafeli tek modlu uygulamalar için IEEE, kanaldaki eşleştirilmiş çift sayısına bağlı olarak yansımayı belirtir. Yansıma değerleri karşılanamazsa, maksimum kanal ekleme kaybı azaltılmalıdır; bu da APC konektörleri için gerekçe oluşturur. Aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi, eşleştirilmiş konektörlerin yansıma değeri -37 dB ise, kısa mesafeli tek modlu bir kanalda yalnızca bir konektör bulunabilir. -49 dB'lik iyileştirilmiş yansıma değeriyle, kanalda 10 adet bağlantı noktası kullanabilirsiniz.

Maksimum kanal kaybını belirlemek için IEEE, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi, ekleme kaybını ayrık yansıma sayısına göre belirtir.

• Yansıma değeri -50 dB olan ve -35 ile -45 dB arasında bağlantı bulunmayan dört konektörlü bir 400GBASE-DR4 uygulamasında, ekleme kaybı 3,0 dB'dir (tabloda kırmızı renkle vurgulanmıştır).
   
• Aynı dört konektörün yansıma katsayısı -40 dB ise, maksimum ekleme kaybı 2,7 dB'ye düşer (tabloda sarı renkle vurgulanmıştır).
   
• Sıfırdan daha uzak değerlerin yansıma açısından daha iyi olduğunu unutmayın.

Neye Göre Tasarım Yapmalısınız?

Çoğu tek modlu LC ve MPO konektörünün yaklaşık -55 dB'lik iyi bir yansıma değerine sahip olması nedeniyle, kanalınızı 3,0 dB'lik bir ekleme kaybıyla kolayca tasarlayabileceğinizi düşünebilirsiniz. Ancak bekleyin: Konektör uç yüzeylerinde normal günlük jumper takma ve çıkarma işlemleri nedeniyle kir ve toz birikmesi zamanla yansımayı kötüleştirebilir. Konektörlerin ilk gün -55 dB yansıma değerine sahip olması, sonsuza kadar -55 dB'de kalacakları anlamına gelmez. Fiber uç yüzeylerindeki kir ve toz, özellikle fiber çekirdeğinin çok daha küçük olduğu tek modlu konektörlerde endişe vericidir; küçük bir 9 mikronluk tek modlu fiber çekirdeğinde, daha büyük 50 mikronluk çok modlu fiber çekirdeğine kıyasla daha fazla ışığı küçük bir toz parçacığıyla engellemek daha kolaydır.

Konektörler ilk gün Tier 2 OTDR testinde -55 dB yansıma değeri ölçse bile, ileride yansımanın artma potansiyeli nedeniyle bir miktar pay bırakmanız akıllıca olacaktır. Kısa mesafeli tek modlu bir uygulamada dört bağlantı noktası söz konusu olduğunda, bu, 3 dB yerine 2,7 dB'ye göre tasarım yapılması anlamına gelebilir.

Bağlantınız Tier 1 (ekleme kaybı) testini önemli bir marjla geçse bile, aşırı yansıma bağlantının çalışmaz hale gelmesine neden olabileceğini unutmamak önemlidir. İşte burada Fluke Networks OptiFiber™ Pro gibi bir OTDR devreye giriyor; bağlantıların yansımasını doğru bir şekilde ölçmenin tek yolu budur. OptiFiber Pro, sonuçları otomatik olarak yorumlar ve tüm bağlantıların ayrıntılı yansımasını sezgisel bir grafiksel Olay Haritası üzerinde görüntüler.

CertiFiber Pro, yansıma değerlerini sezgisel bir grafiksel Olay Haritası üzerinde görüntüler.

Kısa mesafeli tek modlu uygulamalar (veya herhangi bir fiber uygulaması) için bir diğer önemli husus, doğru incelemedir. Üretici size bir konektörün yansıma değerinin -55dB olduğunu söylese bile, bu performansı kutudan çıktığı gibi göstereceği anlamına gelmez. Bu nedenle, her konektörü incelemek ve gerekirse bağlantıdan önce temizlemek önemlidir.

Konektörler, jumper'lar çıkarılıp takıldıkça zamanla kirlenebileceğinden, inceleme ve temizlik sadece ilk gün yapılmamalıdır - özellikle de yansıma performansının düşmesinin ekleme kaybını ve genel kanal performansını etkileyebileceği kısa mesafeli tek modlu uygulamalar için.

Ve Fluke Networks FI-700 FiberInspector™ Pro veya FI-500 FiberInspector Micro gibi bir çözümle APC konektörlerini inceliyorsanız, 8 derecelik açıyı karşılamak ve doğru görüntülemeyi sağlamak için (ayrı olarak satın alınan) APC prob ucunu kullanmanız gerektiğini unutmayın.