Kablodaki lif ömrü, tahmin edilen bir iş değildir, dikkatlice tasarlanır ve hesaplanır. Kablo hasarına ve su girişine engel olarak, 1985 yılında fiber kabloların tasarım ömrü yaklaşık 28 yıl olacak şekilde tasarlanmıştır. Sınırlayıcı faktör, elyaf üzerindeki uzun vadeli elyaf yüzeyindeki en büyük kusurdu.

Bir lif üzerindeki gerilimi ve en büyük yüzey kusurunu (çatlak) biliyorsanız, lifin bozulmasına neden olana kadar çatlağın yayılma hızını hesaplayabilirsiniz. Elyafların belirli bir çekme dayanımına karşı test edilmesi ve ardından elyafın kablodan “ayrılması” için kablo tasarlanması (örneğin, gevşek tüplü bir kabloda “yüzen” lif) ile kablonun doğru takılıp takılmadığını belirleyebilirsiniz. Daha sonra, elyaf yüzeyindeki en büyük çatlak, 28 yıldan daha az bir sürede elyaf çapına yayılmayacaktır. Diğer tüm bileşenleri bu kadar uzun süre dayanacak şekilde tasarlarsınız.

Su girişi ya da radyasyonu yoksa elyafın kaybı sabittir, Kromatik Dağılma sabittir, modern elyaflarda PMD indüklenmiş stres olmadığı sürece büyük ölçüde kararlıdır, bu nedenle bu iyi hesaplanabilir.

İlginç bir şekilde, deniz altı kablolarında kullanılmak üzere seçilen elyaf, “daha yumuşak” olarak seçilmiştir, yani maksimum yüzey kusur derinliği, karasal uygulamalar için fiber üzerindeki maksimum yüzey kusur derinliğinden daha küçüktür. Bu, bir miktar “prova” testi ile üretildikten sonra elyafın başlangıç gerilme mukavemetinin test edilmesiyle belirlenir. Karasal elyafın minimum 50 Kpsi çekme mukavemeti vardır ve 100 veya 200 Kpsi’de Denizaltı elyafları seçilmiştir.

Evet, kabaca 20 ile 25 yıl, yaygın olarak kabul edilen zaman dilimidir.

Uygulamada, erişimde bir miktar şey değişebilir: bugün yayılan fiber kaplamalar mevcut güç seviyeleri göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Yeni teknolojiler kullanıldığında (erişimde 10G veya WDM), fiber dirseklerindeki ışık kaybı daha fazla güçle artacaktır ve kaplamayı fiberin koptuğu noktaya düşürebilir. Bu, laboratuvarlarda teorikleştirildi ve garanti edilmedi, ancak bugün erişimde düşük dereceli lif kullanılırsa, 10 yıl içinde hatalara neden olabilir.

Kablonun fiziksel ömrü 20-25 yıl boyunca tasarlanacak, ancak pratikte normal şartlarda olduğundan daha uzun sürecekler. Faydalı kullanım ömrü çok daha kısa olabilir çünkü optik iletişim teknolojisi gelişmeye devam eder ve fiber tasarım bunu yansıtmaya devam eder. 1980’lerin sonunda odak noktası tek dalga boyu iletimi (EDFA’nın henüz keşfedilmemiş olması) idi ve böylece o zaman baskın olan elyaf tipi dispersiyon değiştirildi (DSF). 1990’larda birden fazla dalga boyu (DWDM) sistemi geldiğinde, DSF lifi esasen karanlıktı ve faydalı ömrü sadece on yıldı.

Aynı durum 1990’ların başında atılan elyafta da oldu. NDSF ve NZDSF, DWDM’nin çalışmasını sağlamak için yeterince yüksek kromatik dağılıma sahipti, ancak 10 Gb/s teknolojisi ortaya çıktığında polarizasyon dağılması (PMD) çok yüksekti. Bu liflerin bir kısmının faydalı ömrü beş yaşın altındaydı.

1990’ların sonunda ve 2000’lerin başında o kadar çok lif döşenmişti ki, kısıtlamalar diğer tarafa akıyordu. Hiç kimse bu fiberin hepsini uzatacak ve yeniden döşeyecek paraya sahip değil, bu yüzden bu fiberin özellikleri optik sistemlerin gelecekteki tasarımını yönlendiriyor.

Fiber Ağınızın Ne Kadar Dayanacağını Etkileyen Dört Faktör

Bir fiber ağı dağıtırken, yatırım getirisini hesaplamak için kullanılan anahtar faktörlerden biri ne kadar süreyle çalışacağıdır. Sonuçta, bazı bakır ağları İngiltere’de bugünün yüksek hızlı geniş bant gereksinimlerini mevcut biçimlerinde yerine getiremeseler bile, 140 yıl sürmüştür.

Optik fiber doğal olarak bakırdan daha kırılgandır. Bakırın yarısından daha az tipik bir gerilme mukavemeti olan belirli bir cam türüdür (kaynaşık silika).

Bununla birlikte, kaynaşık silika görünür ve hassas, işlenmiş, test edilmiş ve kullanılmışsa kırılgan ve kırılgan olsa bile, son derece dayanıklı olduğu kanıtlanmıştır.

Herhangi bir malzemenin dayanıklılığını değerlendirmek için belirli özellikleri göz önünde bulundurmak yararlı olacaktır:

• İlk gücü.

• Bozulma oranı.

• Zayıflatabilecek herhangi bir kusur.

• Zayıflatabilen reaktifler.

• Optik ömrü.

Silika hala tatmin edici şekilde çalışabilmesi gerektiğinden bu akılda, fiber ağınızın ömrünü etkileyecek temelde dört faktör vardır:

1. Yüzey Kusurları

Kusur içermeyen bozulmamış silis camı bozulmaya karşı son derece dirençlidir. Bununla birlikte, ticari olarak üretilen tüm fiber optikler, belirli koşullar altında malzemenin ömrünü azaltan yüzey kusurlarına (küçük mikro çatlaklar) sahiptir. Buradaki kritik faktör, uygulanan gerilme ve çatlak derinliğinin karekökü ile ilgili gerilme şiddeti faktörü “K”dir. Bu, “gerçek” liflerin, küçük kusurları olanların ilk önce bu kusurlarda yavaş bir büyüme yaşadıklarını ve ardından hızlı bir şekilde başarısızlığa uğradıklarını gösterir.

Bunun üstesinden gelmek için, saygın fiber tedarikçileri, daha büyük kusurları kasten kırmak için belirli bir süre boyunca elyafı önceden belirlenmiş bir düzeye (normalde %1) çeken “kanıt testi” uygular.

2. Bozulmayı Azaltmak

Kullanıcı daha sonra gereksiz bozulmalardan korunması gereken daha az sayıda küçük kusur içeren bir elyafla bırakılır. Bu, primer kaplama için elyafı koruyucu ve dayanıklı bir malzeme ile kaplayarak öncelikle yeni kusurların yaratılmasını durdurmak anlamına gelir. 3. Kurulum

Stresin lif ömrünün önemli bir düşmanı olduğunu biliyoruz, bu nedenle koruma görevi kabloya geçirilir ve bu da uygun mukavemet elemanlarının kullanılmasının kabloya uygulanan gerilmeyi %1 kanıt test seviyesinden daha azla sınırlamasını sağlar. Yükleyici daha sonra konuşlandırma işleminin kabloyu aşırı germemesini sağlamalıdır.

Yaygın olarak kullanılan üç teknikten;

• Çekme

• İtme

• Üfleme

yalnızca çekme, istenmeyen gerilme (gerilme gerilmesi) oluşturur. Metalden farklı olarak, cam sıkıştırılarak yorgunluğa maruz kalmaz ve itme sırasında oluşan hafif sıkıştırma elyafa zarar vermez.

4. Çevresel Faktörler

Bir kez kullanıldığında, yerel ortam lif ömrü üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Yüksek sıcaklıklar, çatlak büyümesini hızlandırabilir, ancak tarihsel olarak en çok endişe verici olan suyun varlığıdır. Stres altındaki çatlakların büyümesi, "stres korozyonuna" yol açan su ile kolaylaştırılır.

Bir lifin gerilme korozyonuna maruz kalma eğiliminin ne kadar daha uygun bir şekilde “n” olarak adlandırıldığı “stres korozyona duyarlılık parametresini” inceleyerek ne olduğunu kontrol edebilirsiniz. Yüksek bir n değeri (yaklaşık 20) dayanıklı bir elyaf ve kaplama olduğunu gösterir.

Fiber Optikin dikkatle tasarlanmış güvenilirliğine en büyük düşmanlar kaynaşık silikadan ziyade insanlar veya hayvanlar olabilir. Bu teknik olmayan sorunları bir kenara bırakmak, fiber ağların kendilerinin, yükseltilmiş optoelektronik ile uzun yıllar boyunca belki de bakır selefleri için bile çalışmaya devam edebilmeleri oldukça mümkündür.