光ファイバーケーブルの故障の7つの主な原因

長距離・低損失の光伝送信号のアプリケーション特性を確保するには、光ファイバーケーブルラインが特定の物理的環境条件を満たす必要があります。光ケーブルのわずかな曲げ変形や汚れは、光信号の減衰を引き起こし、通信を中断させる可能性があります。

1. 光ファイバーケーブル配線長

光ケーブルの物理的特性と製造工程におけるばらつきにより、ケーブル内を伝播する光信号は常に拡散と吸収を受けています。光ファイバーケーブルリンクが長すぎると、リンク全体の光信号減衰量がネットワーク計画の要件を超えてしまいます。光信号の減衰量が大きすぎると、通信効果が低下します。

2. 光ケーブル配置の曲げ角度が大きすぎる

光ケーブルの曲げ減衰と圧縮減衰は、主に光ケーブルの変形によって引き起こされ、光伝送プロセス中に全反射が満たされなくなることにつながります。光ファイバーケーブルはある程度の曲げ性を備えていますが、光ファイバーケーブルを特定の角度に曲げると、ケーブル内の光信号の伝搬方向が変化し、曲げ減衰が発生します。そのため、施工時には配線に十分な角度を設けるよう細心の注意を払う必要があります。

3. 光ファイバーケーブルが圧縮または破損している

これは光ケーブルの故障において最も一般的な障害です。外力や自然災害の影響により、光ファイバは微小な不規則な曲がりや、場合によっては破損することがあります。接続箱や光ケーブル内部で破損が発生した場合、外部からは検出できません。しかし、光ファイバの破損箇所では屈折率の変化や反射損失が発生し、伝送信号の品質が低下します。このような場合、OTDR光ケーブルテスターを使用して反射ピークを検出し、光ファイバの内部曲げ減衰または破損箇所を特定します。

4. 光ファイバー接合部の溶融不良

光ケーブル敷設工程では、2本の光ファイバを1本に融着接続するために、光ファイバ融着接続機がしばしば使用されます。光ケーブルのコア層にあるガラスファイバを融着接続するため、建設現場での融着接続工程では、光ケーブルの種類に応じて融着接続機を正しく使用する必要があります。施工仕様に従わない作業や施工環境の変化により、光ファイバが汚れで汚染されやすく、融着接続工程中に不純物が混入し、リンク全体の通信品質の低下を引き起こします。

5. ファイバーコアの線径は変化する

光ファイバーケーブルの敷設では、フランジ接続など、建物内のコンピュータネットワーク敷設で一般的に使用されているさまざまなアクティブ接続方法が採用されています。アクティブ接続は一般的に損失が低いですが、アクティブ接続時に光ファイバーまたはフランジの端面が汚れていたり、コア光ファイバーの直径が異なっていたり、接続部がしっかりと固定されていない場合、接続損失が大幅に増加します。OTDRまたは両端パワーテストにより、コア径の不一致による障害を検出できます。シングルモード光ファイバーとマルチモード光ファイバーは、コア光ファイバーの直径を除いて、伝送モード、波長、減衰モードが全く異なるため、混在させることはできません。

6. 光ファイバーコネクタの汚染

光ファイバ接続部の汚れや光ファイバの飛び散りによる湿気は、光ケーブルの故障の主な原因です。特に屋内ネットワークでは、短光ファイバや各種ネットワークスイッチ機器が多く、光ファイバコネクタの挿抜、フランジの交換、切り替え作業が頻繁に行われます。作業工程では、過度の埃、挿抜損失、指による接触などにより、光ファイバコネクタが汚れやすく、光路調整が不可能になったり、光減衰が過度に大きくなったりすることがあります。清掃にはアルコール綿を使用してください。

7. 接合部の研磨不良

光ファイバーリンクにおける主要な欠陥の一つとして、接合部の研磨不良が挙げられます。実際の物理環境には理想的な光ファイバー断面は存在せず、起伏や傾斜が見られます。光ケーブルリンク内の光がこのような断面に遭遇すると、不規則な接合面が光の拡散散乱や反射を引き起こし、光の減衰が大幅に増加します。OTDRテスターの曲線上では、研磨不良部分の減衰領域は正常な端面の減衰領域よりもはるかに大きくなります。

光ファイバー関連の障害は、デバッグやメンテナンス時に最も顕著かつ頻繁に発生する障害です。そのため、光ファイバーの光放射が正常かどうかを確認するための機器が必要です。これには、光パワーメーターや赤色ライトペンなどの光ファイバー障害診断ツールを使用する必要があります。光パワーメーターは光ファイバーの伝送損失をテストするために使用され、非常にユーザーフレンドリーでシンプルで使いやすいため、光ファイバー障害のトラブルシューティングに最適です。赤色ライトペンは、光ファイバーがどの光ファイバーディスク上にあるかを確認するために使用されます。これら2つのツールは光ファイバー障害のトラブルシューティングに不可欠ですが、現在では光パワーメーターと赤色ライトペンが1つの機器に統合され、より便利になっています。