التوهين ونوافذ الإرسال

يضعف الضوء تدريجيًا أثناء انتقاله عبر الزجاج، ومقدار هذا الضعف يعتمد على الطول الموجي — منحنى بقمتين وثلاثة أودية هو ما حدّد الأطوال الموجية التي تستخدمها الصناعة كلها. توضح هذه الصفحة من أين يأتي الفقد (الاستطارة، الامتصاص، ذروة الماء)، وتقيسه لكل كيلومتر في كل نوع من الألياف ونافذة إرسال، وتضيف إليه الفقد المنفصل للموصلات ونقاط اللحام، وتُبيّن كيف يتحول المجموع إلى عمود «dB» في كل ميزانية وصلة.

من أين يأتي الفقد

الآلية	الفيزياء	الاعتماد على الطول الموجي	الحصة عند 1550 nm
استطارة رايلي	تقلبات الكثافة المتجمدة داخل الزجاج تُشتِّت الضوء في كل الاتجاهات	∝ 1/λ⁴ — تهيمن عند الأطوال الموجية القصيرة	~0.15 dB/km من أصل 0.2
الامتصاص تحت الأحمر	اهتزازات شبكة السيليكا البلورية	يرتفع بشدة فوق 1 600 nm	صغير عند 1550، ويُغلق النافذة بعد 1 700
امتصاص OH⁻ (الماء)	أيونات الهيدروكسيل المتبقية من التصنيع	يبلغ ذروته عند 1 383 nm (وكذلك عند 1 240 و950 nm)	صفر في الألياف منخفضة ذروة الماء؛ وحتى 1–2 dB/km في الألياف القديمة
امتصاص الأيونات المعدنية	شوائب Fe وCu وCr	—	مُهمَل في الألياف الحديثة
الانحناء	الانحناءات الكبيرة والدقيقة	يزداد مع الطول الموجي	يعتمد على التصميم (الضوء في الليف)
الامتصاص فوق البنفسجي	انتقالات إلكترونية	أقل بكثير من 800 nm	غير ذي صلة بالاتصالات

يقع الحد الأدنى للمجموع عند ≈ 1 550 nm (0.17–0.20 dB/km في أفضل الألياف) — وهذا سبب اعتماد الخطوط الطويلة وDWDM على هذا النطاق.

النوافذ

النافذة	الطول الموجي	التوهين النموذجي (SMF)	التوهين النموذجي (MMF)	من يستخدمها
الأولى، 850 nm	770–910	— (متعدد الأنماط فقط)	2.5–3.5 dB/km	وحدات SR القائمة على VCSEL، من 1000BASE-SX إلى 800G-SR8؛ SWDM
الثانية، 1310 nm (نطاق O)	1 260–1 360	0.32–0.40 dB/km	0.6–1.5 (MMF عند 1300)	LX/LR/DR/FR، نطاق CWDM المنخفض، اتجاه PON الصاعد، تشتت صفري
نطاق E	1 360–1 460	0.35 (الألياف منخفضة ذروة الماء فقط)	—	قنوات CWDM من 1371 إلى 1451
نطاق S	1 460–1 530	0.25	—	PON: هل هو اتجاه XG-PON الصاعد؟ لا — بل GPON الهابط 1490، وCWDM 1471–1511
الثالثة، 1550 nm (نطاق C)	1 530–1 565	0.18–0.22 dB/km	—	ER/ZR، DWDM، نافذة كسب EDFA، فيديو PON/1550
نطاق L	1 565–1 625	0.20–0.25	—	امتداد DWDM، اتجاه XG-PON الهابط لـ PON عند 1577، المراقبة عند 1625
نطاق U	1 625–1 675	0.3+	—	مراقبة الأنظمة العاملة بجهاز OTDR

أسماء النطاقات وخطط القنوات: نطاقات الطول الموجي.

التوهين حسب نوع الليف

الليف	850 nm	1310 nm	1383 nm	1550 nm	1625 nm	الحد الأقصى القياسي
OM1 (62.5 µm)	3.5	1.5 (1300)	—	—	—	TIA-568
OM2–OM5 (50 µm)	3.0 (2.3 typ.)	1.5 (0.7 typ.)	—	—	—	TIA-568
OS1 (حاجز مشدود داخلي)	—	1.0	—	1.0	—	ISO 11801
OS2 / G.652.D (ذروة ماء منخفضة)	—	0.35 (0.4 max)	≤ 0.4	0.20 (0.3 max)	0.23	ITU-T G.652.D
G.652.B (أقدم، بذروة ماء)	—	0.35	1–2	0.22	0.3	G.652.B
G.655 NZ-DSF	—	—	—	0.22	0.25	G.655
G.654.E فائق انخفاض الفقد	—	—	—	0.17	0.19	G.654
G.657 مقاوم للانحناء	—	0.35	—	0.20	0.23	G.657

قاعدة ميدانية: استخدم الحد الأقصى الذي يحدده مُصنِّع الكبل عند التصميم (0.35/0.22)، والقيمة المقيسة عند استكشاف الأعطال وإصلاحها.

حالات الفقد المنفصلة

العنصر	نموذجي	هامش التصميم	ملاحظات
زوج موصلات، أحادي النمط UPC، نظيف	0.1–0.3 dB	0.5 dB (TIA)، 0.75 dB (تصاميم قديمة)	موصلات الفئة B ≤ 0.25 dB نموذجيًا
زوج موصلات، APC	0.1–0.3 dB	0.5 dB	إضافة إلى فقد انعكاس ≥ 60 dB
زوج موصلات، متعدد الأنماط	0.1–0.5 dB	0.75 dB	—
زوج MPO-12/16	0.2–0.5 dB (منخفض الفقد ≤ 0.35)	0.5–0.75 dB	لكل زوج متلاقٍ، جميع الألياف
لحام بالانصهار، أحادي النمط	0.02–0.1 dB	0.1–0.3 dB	يُقاس بجهاز OTDR
لحام بالانصهار، متعدد الأنماط	0.05–0.2 dB	0.3 dB	—
لحام ميكانيكي	0.2–0.5 dB	0.5 dB	إصلاحات مؤقتة
موصل متّسخ	0.5–3 dB	—	أكثر أسباب الفقد شيوعًا على الإطلاق (أعطال البنية)
مقسم 1:2	3.5 dB	3.9 dB	كل تضعيف يضيف ≈ 3.2–3.5 dB
مقسم 1:32	17 dB	17.5–18 dB	PON (فئات ODN)
مضمّم CWDM (8 قنوات)	1.0–2.0 dB	2.5 dB	لكل مرور؛ ×2 للمضمّم + مفكك التضميم (ميزانية CWDM)
AWG لـ DWDM (40 قناة)	3–5 dB	5–7 dB	لكل مرور
مخفِّف ثابت	1–20 dB اسميًا	± 0.5 dB	لمنع تشبّع المستقبل

حساب المجموع

إجمالي الفقد = Σ(طول الليف × dB/km) + Σ(أزواج الموصلات) + Σ(نقاط اللحام) + Σ(الأجهزة السلبية).

مثال وصلة	الليف	الموصلات	نقاط اللحام	الأجهزة	الإجمالي
SMF بطول 10 km عند 1310 nm، 4 أزواج موصلات، 4 نقاط لحام	3.5	2.0 (تصميم) / 0.8 (نموذجي)	0.4 / 0.2	—	5.9 تصميم / 4.5 نموذجي
SMF بطول 40 km عند 1550 nm، 4 أزواج، 12 نقطة لحام	8.8	2.0	1.2	—	12.0
OM4 بطول 300 m عند 850 nm، زوجان	0.9	1.5	—	—	2.4
GPON بطول 20 km عند 1490 nm، تقسيم 1:32، 4 أزواج، 6 نقاط لحام	5.0	2.0	0.6	17.5	25.1 (فئة B+ 28 dB)
CWDM بطول 40 km عند 1550 مع مضمّم/مفكك تضميم	8.8	2.0	1.0	5.0	16.8

قارنها بميزانية الوحدة: هندسة ميزانية الوصلة.

الطول الموجي مهم مرتين

الفقد لكل كيلومتر — تفقد وحدة ER عند 1550 nm مقدار 0.2 dB/km، بينما تفقد وحدة LR عند 1310 nm مقدار 0.35؛ وعلى مسافة 40 km يصبح الفرق 6 dB، وهذا سبب اعتماد ER وZR على 1550 nm.
الحساسية للانحناء — يزداد الفقد الناتج عن الانحناءات مع الطول الموجي؛ فالبنية التي تنجح عند 1310 قد تفشل عند 1550 أو 1577 (XG-PON)، ويُستخدم طول موجي اختباري عند 1625 nm لكشف مثل هذه الانحناءات (الاختبار).

في CodingBox

يمنحك DDM الخاص بالوحدة طرفي المعادلة — قدرة Tx هنا، وقدرة Rx هناك — والفرق بينهما، بعد قياسه على منصة الاختبار بكبل توصيل سليم معروف ثم في الرف، هو فقد البنية؛ ومقارنته بالجدول أعلاه تخبرك ما إذا كانت البنية كما افترضه التصميم (DDM في التطبيق، قدرة Rx والميزانية).

الضوء الذي يعود بدل أن يتابع طريقه إلى الأمام — انعكاس فرينل، والانعكاسية، وفقد الانعكاس لكل عنصر وكل تقنية: الانعكاسات وفقد الانعكاس؛ وكيف يتزايد التوهين مع التقادم — الهيدروجين والماء والإشعاع والانحناء الدقيق: الموثوقية والتقادم.

إذا وجدت معلومة غير دقيقة أو خطأً في هذه المادة، فحدِّد المقطع المعني واضغط Ctrl+Enter .