فائبر کی بھروسا مندی اور عمر بڑھنا: طاقت، مادی تھکاوٹ، ہائیڈروجن، تابکاری، عمر

شیشے کا فائبر رقبے کے لحاظ سے اسٹیل سے مضبوط ہے اور خشک و بے تناؤ رکھا جائے تو عملی طور پر بوڑھا نہیں ہوتا۔ حقیقی فائبر پلانٹ میں اسے موڑا، کھینچا، گیلا اور منجمد کیا جاتا ہے، اسے زنگ آلود دھات سے نکلنے والے ہائیڈروجن اور کبھی تابکاری کا سامنا بھی ہوتا ہے، جبکہ اس کے گرد کوٹنگز، جیلز، کنیکٹرز اور کلوزرز شیشے سے تیزی سے عمر رسیدہ ہوتے ہیں۔ یہ صفحہ فائبر لنک کی عمر محدود کرنے والی چیزیں جمع کرتا ہے: موڑ اور تناؤ کے قواعد کے پیچھے مضبوطی اور تھکن کی طبیعیات، عمر رسیدگی کے طریقہ کار اور ان کی نشانیاں، ہر جزو کی حقیقی سروس عمر، کسی عہد کے فائبر سے توقع، اور عمر رسیدگی کے لیے مارجن کا ڈیزائن۔

میکانی مضبوطی

مقدار	قدر	معنی
سلیکا کی نظریاتی مضبوطی	~14 GPa	بے عیب شیشہ؛ عملی طور پر کبھی حاصل نہیں
مختصر بے عیب لمبائیوں کی ناپی مضبوطی	5–6 GPa (700–800 kpsi)	لیب میں آزمائے گئے چند میٹر
پروف تناؤ	0.69 GPa (100 kpsi)، ≈ 1 % اسٹرین	ٹیلی کام فائبر کا ہر میٹر ≥ 1 s تک اسے برداشت کر چکا ہے (فائبر کیسے بنتا ہے)
ینگ ماڈیولس	72 GPa	اسٹرین = تناؤ / ماڈیولس: 0.69 GPa ↔ 0.96 %
طویل لمبائیوں کی مضبوطی	نایاب ترین نقص سے مقرر	10 km میں کمزور مقام کا امکان 1 m سے زیادہ ہے (وائبل شماریات)، اسی لیے پروف ٹیسٹ پوری لمبائی کو چھانتا ہے
طویل مدتی نصب شدہ اسٹرین حد	پروف کا ≤ 20 % (≤ 0.2 %)	عام TIA/IEC عمل؛ فضائی جھکاؤ-تناؤ اور ڈکٹ پلز کے لیے
مختصر مدتی تنصیب حد	پروف کا ≤ 60 % (≤ 0.6 %)	صرف کھینچنے اور ہوا سے پھونکنے کے دوران (تنصیب)
ڈھیلی ٹیوبز میں اضافی فائبر لمبائی	0.1–0.5 %	“اسٹرین ونڈو” ختم ہونے تک کیبل کا کھنچاؤ فائبر تک نہیں پہنچتا (کیبل تعمیر)

ساکن تھکن: تناؤ والا فائبر بعد میں کیوں ٹوٹتا ہے

تناؤ اور نمی میں سطحی نقائص آہستہ بڑھتے ہیں حتیٰ کہ فائبر ناکام ہو، اسے تناؤ کی زنگ زدگی یا ساکن تھکن کہتے ہیں۔ کریک نمو تناؤ کی n قوت کے مطابق ہوتی ہے، جہاں تھکن پیرامیٹر عام ایکریلیٹ کوٹڈ فائبر کے لیے n ≈ 20 ہے (IEC 60793-1-33 کو n ≥ 18 درکار ہے)، جبکہ ہرمیٹک کاربن کوٹڈ فائبر کے لیے 100 سے اوپر ہے۔ اس قوتی قانون کی وجہ سے تناؤ آدھا کرنے سے ناکامی تک وقت تقریباً 2²⁰ ≈ 10⁶ گنا بڑھتا ہے، اسی لیے 20 % اصول عملی طور پر لامحدود عمر دیتا ہے جبکہ پروف کے 60 % پر رکھا فائبر مہینوں میں ناکام ہو سکتا ہے۔ عمر کا ماڈل IEC TR 62048 میں ہے۔

موڑ کے باہر کی طرف تناؤ ہوتا ہے: اسٹرین ε = r / R، جہاں r = 62.5 µm (شیشے کا رداس) ہے۔

موڑ رداس R	بیرونی سطح پر اسٹرین	عام فائبر کے لیے طویل مدتی فیصلہ
30 mm	0.21 %	عمر بھر لامحدود چکر، روایتی کم از کم
15 mm	0.42 %	چند چکروں کے لیے قابلِ قبول (G.657.A1 حدود)؛ G.652 پر آپٹیکل لاس دیکھیں
10 mm	0.63 %	G.657.A2/B2 میں آپٹیکلی؛ IEC 62048 کے مطابق 20 سال تک چند چکروں کے لیے میکانکی طور پر درست
7.5 mm	0.83 %	G.657.B3 میں آپٹیکلی؛ میکانکی طور پر مٹھی بھر چکر، کوائل نہیں
5 mm	1.25 %	پروف اسٹرین سے اوپر، سالوں میں ناکامی
اسٹیپل یا بند ٹرے کے ڈھکن پر کنک	کئی %	دنوں سے ہفتوں میں ٹوٹتا ہے

عمر رسیدگی اور ناکامی کے طریقہ کار

طریقۂ کار	وجہ	نشان	بچاؤ
میکانی شکست (ساکن تھکن)	کم رداس والے موڑ، باقی تناؤ، ٹریز میں دباؤ، اسٹیپلز، مڑے پگ ٹیلز	تنصیب کے ہفتوں یا برسوں بعد، ہمیشہ موڑ یا دباؤ کے مقام پر بریک	موڑ رداس، کلوزرز میں ننگے فائبر پر تناؤ نہیں، مناسب سلیک ذخیرہ
ہائیڈروجن عمر رسیدگی	H₂ شیشے میں پھیلتا ہے؛ نقائص پر OH بناتا ہے (1383 اور 1240 nm پر مستقل لاس اور وسیع اضافہ) یا حل ہوتا ہے (واپسی پذیر چوٹیوں)؛ ذرائع: دھاتی آرمر اور تقویتی ارکان کی گیلوینک زنگ زدگی، گلتے جیلز، زیرسمندر ریپیٹرز	اٹینیوایشن ڈھلوان بڑھتی ہے، 1383 nm اور 1550 nm سے اوپر بدترین	جدید G.652.D IEC ہائیڈروجن عمر رسیدگی ٹیسٹ پاس کرتا ہے؛ پرانا فاسفورس ڈوپڈ فائبر (1990 سے پہلے) بہت حساس؛ ڈائی الیکٹرک کیبلز، مخلوط دھاتیں نہیں
پانی اور برف	ٹیوبز یا کلوزرز میں پانی؛ برف بنتے وقت فائبرز کو دباتی ہے → مائیکرو موڑ؛ طویل مدتی کوٹنگ سوجنا؛ تیز تھکن	سردیوں میں 1550/1625 nm پر موسمی لاس اضافہ، گیلے کلوزرز، پھولی پانی روکنے والی ٹیپ	مہر بند کلوزرز، خشک پانی روکنے کا انتظام، ڈکٹس میں نچلے مقامات نہیں، نکاسی
درجہ حرارت	سردی میں کیبل مواد سکڑتے ہیں → مائیکرو موڑ؛ گرمی جیلز اور کوٹنگز بگاڑتی ہے	بعض کیبلز میں −40 °C پر +0.05–0.2 dB/km؛ کیبنٹ کے گرم مقامات پر لاس میں اچانک تبدیلی	کیبل کی درجہ حرارت خصوصیت استعمال کریں؛ باہر بیرونی درجہ بندی والی کیبل
تابکاری سے پیدا اٹینیوایشن	آئن ساز تابکاری رنگی مراکز بناتی ہے؛ جرمانیم- اور فاسفورس ڈوپڈ کورز تاریک ہوتے ہیں، بعد میں جزوی بحالی	ڈوز کے ساتھ dB/km بڑھنا، مختصر طول موجوں پر بدترین	خالص سلیکا کور فلورین ڈوپڈ فائبر (دسیوں کے بجائے 1–2 dB/km فی kGy)، شیلڈنگ، پیش تابکاری
UV اور موسم	سورج کی روشنی جیکٹس کو بھربھرا کرتی ہے؛ فضائی جیکٹس چاکی اور پھٹتی ہیں	پھٹی شیٹھ، پانی رساؤ	باہر UV-مستحکم سیاہ پولی ایتھلین
کوٹنگ خرابی	ناموزوں جیلز، سالوینٹس، غلط صفائی سیال، حد سے زیادہ گرم ہونا	اسٹرپ فورس بدلتا ہے، مائیکرو موڑ لاس، تہہ کا الگ ہونا	منظور شدہ کلینرز، موزوں جیل، کیبل درجہ حرارت حدود
فائبر فیوز	سنگل موڈ فائبر میں تقریباً 1–1.5 W سے اوپر آلودہ چیز یا خراب کنیکٹر پلازما بھڑکاتا ہے جو تقریباً 1 m/s سے منبع کی طرف چلتا ہے	کھوکھلی جگہوں کی متواتر زنجیر کے ساتھ فائبر تباہ؛ اسپین کا فوری لاس	پاور حدود، صاف ہائی پاور کنیکٹرز، Raman نظاموں میں فیوز ڈیٹیکٹرز (نان لائنر اثرات)
چوہے، دیمک، آسمانی بجلی، گاڑیاں، فضائی کیبل پر شاٹ گنز	بیرونی	بریکس اور کچلاؤ	آرمر، ڈائی الیکٹرک ڈیزائن، گراؤنڈنگ، کلیئرنس (دیکھ بھال اور بحالی)
کنیکٹر گھساؤ	ہر جفت کاری اینڈ فیس کو گھساتا ہے؛ ملبہ خراش ڈالتا ہے	سینکڑوں جفت کاریوں کے بعد بڑھتا لاس اور ریفلیکٹنس	ہر کنیکٹر 500–1 000 جفت کاریاں؛ کورڈز اور کیسیٹس بدلیں، جفت کاری سے پہلے معائنہ
اسپلائس پروٹیکٹر اور کلوزر عمر رسیدگی	ہیٹ شرنک سلیوز دہائیوں چلتی ہیں؛ مکینیکل اسپلائس جیل 10–20 سال میں خشک؛ کلوزر گیسکیٹس سخت	مکینیکل اسپلائسز پر ریفلیکٹنس، کلوزرز میں پانی	مستقل جوائنٹس کے لیے فیوژن، معائنے پر کلوزرز دوبارہ مہر بند کریں
جیل کی منتقلی	عمودی اندرونی راستوں میں جیل ٹپکتا، ٹریز کو آلودہ کرتا ہے	گندے کلوزرز، کوٹنگ نقصان	اندرون اور رائزرز میں خشک کیبلز

اجزا کی سروس عمر

جزو	عام سروس عمر	محدود کرنے والا عامل
شیشہ فائبر	25–40 سال اور زیادہ؛ 1980 کی دہائی کا فائبر اب بھی ٹریفک لے جاتا ہے	تناؤ میں نقائص، پرانے فائبر میں ہائیڈروجن
کوٹنگ	25–30 سال	کیمیکلز، گرمی
ڈکٹ میں بیرونی کیبل	25–40 سال	جیکٹ، پانی روکنے کا انتظام
براہ راست دفن کیبل	25–30 سال	مٹی حرکت، چوہے، کھدائی
فضائی کیبل	20–25 سال	برف اور ہوا کی تھکن، UV، گاڑی ٹکراؤ
اندرونی کیبل	25+ سال	عمر رسیدگی کے بجائے مرمت و تبدیلی
کنیکٹرز	سالوں کے بجائے جفت کاریاں اور آلودگی کے مطابق	500–1 000 جفت کاریاں
اسپلائس کلوزرز	دوبارہ مہر بندی کے ساتھ 20–25 سال	گیسکیٹس، پانی
مکینیکل اسپلائسز	10–20 سال	جیل خشک ہونا
اسپلٹرز، WDM فلٹرز	20+ سال	درجہ حرارت کی انتہاؤں پر ایپوکسی اور چپکنے والے مادے
پیچ کورڈز	5–10 سال	ہینڈلنگ، موڑ، اینڈ فیس گھساؤ
دستاویزات	پہلی غیر درج تبدیلی تک	عمل، طبیعیات نہیں (دستاویزات اور لیبلنگ)

عہد کے لحاظ سے فائبر: کیا توقع کریں

تنصیب	عام فائبر	آج کی خدمات کی حدود
1985 سے پہلے	50 اور 62.5 µm ملٹی موڈ، 0.5–1 dB/km اور بلند OH والا ابتدائی سنگل موڈ	صرف 1310 nm؛ 100 Mbit/s–1G
1985–1995	G.652.A/B؛ PMD 0.5–2 ps/√km؛ بلند واٹر پیک؛ کچھ فاسفورس ڈوپڈ، ہائیڈروجن حساس	PMD پر منحصر 10G سے 25–100 km؛ 40G NRZ نہیں؛ E-band نہیں؛ کوہیرنٹ چلتا ہے (فائبر خصوصیات کی پیمائش)
1995–2005	G.652.B/C؛ بعض لانگ ہال روٹس پر G.653 ڈسپرشن شفٹڈ؛ نئے لانگ ہال پر G.655؛ اندر ہر جگہ 62.5 µm OM1	G.653 C-band DWDM کو توڑتا ہے (فور ویو مکسنگ)، L-band یا غیر مساوی اسپیسنگ استعمال کریں؛ OM1، 10G پر 33 m دیتا ہے
2005–2015	G.652.D کم واٹر پیک؛ OM3/OM4؛ FTTH میں G.657	تمام 18 طول موجوں پر 100G/400G کوہیرنٹ اور 10G CWDM کے لیے موزوں
2015 سے آگے	OM5، زمینی کوہیرنٹ کے لیے G.654.E، 200 µm کوٹنگز، رول ایبل ربنز، ہر جگہ موڑ غیر حساس	OS2 پر 800G کوہیرنٹ، 400G PAM4

عمر رسیدگی کے لیے ڈیزائن

ڈیزائن اقدام	عام الاؤنس
لنک بجٹ میں عمر رسیدگی الاؤنس	ہر لنک 1 dB، یا طویل روٹس پر 0.05 dB/km (لنک بجٹ)
مرمت مارجن	متوقع ہر آئندہ اسپلائس کے لیے 0.1 dB، عمر بھر ہر 100 km پر 2–4 مرمتیں
کنیکٹر خرابی	عمر بھر ہر جوڑے پر 0.2 dB
اضافی فائبرز	گنتی کا 20–50 %، یا اگلی معیاری گنتی
ڈائی الیکٹرک کیبل	آسمانی بجلی والے علاقوں، پاور لائنوں کے ساتھ، اور جہاں دھاتیں زنگ کھائیں
اندرون اور رائزرز میں خشک کیبلز	جیل کی منتقلی نہیں
بیس لائن اور رجحان	کمیشننگ OTDR اور DDM، سالانہ موازنہ (دیکھ بھال اور بحالی)

CodingBox میں

لنک پر عمر رسیدہ ہونے والی دوسری چیز لیزر ہے۔ مستقل آؤٹ پٹ پاور کے ساتھ بڑھتا بائس کرنٹ ماڈیول کے اختتامی عمر کا نشان ہے؛ CodingBox Tx bias پڑھتا اور رجحان دیکھتا ہے۔ دور کے سرے کا Tx اور بائس کرنٹ دونوں مستحکم ہوں مگر موصولہ پاور آہستہ گرے تو یہ فائبر پلانٹ کی عمر رسیدگی، یعنی کنیکٹرز، کلوزرز، پانی، ہے، ماڈیول نہیں (Tx bias اور لیزر عمر رسیدگی، ایپ میں DDM)۔

اگر آپ کو اس مضمون میں کوئی غلطی یا عدم درستی ملے تو متعلقہ حصہ منتخب کریں اور Ctrl+Enter دبا کر ۔