Mérések száloptikai telepítésekben

A kisebb száloptikai telepítések esetében a mérések elvégzése nem egy általános gyakorlat. Sok telepítő, aki ilyen típusú kapcsolatot létesít, azt feltételezi, hogy ha a kapcsolat megfelelően működik, miután eszközöket csatlakoztattak hozzá, akkor még az általános csillapításmérés sem szükséges. Ez azonban nem a helyes feltételezés. Számos olyan helyzet van, amikor a csatlakoztatott aktív eszközök megfelelően működnek, azonban a problémák csak a hálózat vagy az optikai útvonalon a működésének bizonyos ideje után válnak nyilvánvalóvá.

Egy ilyen helyzetre példa lehet az az eset, amikor az 1310 nm hullámhosszon működő kapcsolatot 1550 nm hullámhosszon használó eszközökkel helyettesítik. Ekkor kiderül, hogy a korábban nem észlelt fokozott csillapítás (például a kábel/szál mikro-vagy makrohajlítása, a nagyon rossz hegesztés, piszkos csatlakozó vagy rossz minőségű adapter használata következtében) nagyobb jel hullámhosszon elveszíti a vevő a jelet.

Egy másik esetnél tartósan szennyezett kapcsolatok lesznek - egy ilyen hálózat működése azzal a kockázattal jár, hogy az összes leválasztható csatlakozás (adapter/csatlakozó) csillapítása megnövekszik a működés időtartamával - csatlakoztatás/leválasztás/kapcsolás, különösen, ha nem egyidejűleg használják tisztítóeszközök. Ilyen létesítményekben ellenőrizni kell a teljes optikai útvonal kezdeti csillapítását és ellenőrizni kell, hogy az a lehető legalacsonyabb-e.

A fentiek szerint érdemes még az optikai kapcsolatok alapvető diagnosztikáját is elvégezni - még akkor is, ha a befektető ezt nem követeli meg.

Érdemes megjegyezni, hogy maga az optikai teljesítménymérő, amely az alapvető mérőeszköz, nemcsak a szálak csillapításának ellenőrzésére lehet hasznos. Gyakran használható az aktív eszközök helyes működésének ellenőrzésére - azaz hogy az általuk generált jel a deklarált teljesítménytartományon belül van-e.

A csatlakozók tisztítása a száloptikai telepítések kivitelezése során nyilvánvaló néhányunk számára, mások számára azonban felesleges eljárásnak tűnik, amely csak növeli a telepítési költségeket (szerszámok, patronok tisztítása, sok a csatlakozó megtisztításához szükséges idő). Feltételezhető, hogy mindkét oldalnak van erre megjegyezni valója, de ne felejtsük el, hogy a tisztítás soha nem fog fájni, de segíthet a j kapcsolat eléréséhez.

Azokban a rendszerekben, ahol a csillapításon túl a kulcsfontosságú paraméter a visszaverődés, azaz hogy a csatlakozó hogyan tükrözi vissza a ráeső jelet, a tisztítás rendkívül fontos. A csatlakozó kis szennyeződése is jelentősen ronthatja annak visszaverő képességét és a jel nagyobb visszatükröződését okozhatja az adó felé, amely problémákat okozhat a megfelelő működésben.

Kisebb helyi rendszerekben, mint például az optikai optikai LAN hálózatok vagy a száloptikai kábelezésen alapuló CCTV megfigyelő rendszerek, az SFP modulok és a 1310 nm-en működő médiakonverterek, a csatlakozó visszaverődésének értéke nem olyan fontos. Ráadásul az enyhén szennyezett csatlakozók még nagyobb csillapítása általában nem okoz jelvesztést a másik oldalon. Az ilyen típusú létesítményekben használt berendezések általában jóval magasabb értékűek, mint a szükséges energiaköltség. Az ilyen típusú telepítést kivitelező telepítők nagyobb része nem is rendelkezik tisztítószerszámmal. Feltételezhető, hogy többségük nem köteles méréseket végezni a létesítményeiben. Elegendő, ha az alapfeltétel teljesül - a "telepítési munkák" elvégezve.

Mérések esetén a csatlakozók tisztítása már nem választás kérdése és ezt mindig el kell végezni. A méréshez a szerelő gyakran ugyanazokat a mérőcsatlakozókat használja többször, amelyeknek a gyárilag előállított csatlakozók használata ellenére idővel szennyeződések keletkeznek. A javítóvezeték csatlakozóinak a megtisztításának elmulasztása befolyásolhatja a mérési eredményeket. Mi több, a reflektometrikus méréseknél feltétlenül meg kell tisztítani a száloptika csatlakoz dugaszt, amely a reflektormérő aljzatához van csatlakoztatva. A piszkos dugsz ismételt behelyezése és eltávolítása a visszaverődést mérő műszer hibáinak leggyakoribb oka, amelyek nagy része a mérőcsatlakozó költséges cseréjével jár. A csatlakozó sérülése annak szennyeződésének közvetlen következménye lehet. A felhalmozódott szennyeződés először megkarcolhatja a reflektométer csatlakozójának héját (a legjobb esetben "csak" hibás eredményeket eredményez), másodszor pedig erősen tükrözi az eszköz által generált impulzusokat. Ha a szerelő nagyobb impulzust és nagy mérési tartományt választ, a reflektormérő súlyos károsodása csak idő kérdése lehet.

Mielőtt bármilyen mérőberendezést vásárolna, a telepítőnek meg kell válaszolnia az alapvető kérdést: mi a célja méréseinek. Az eszközök megválasztása és a mérési módszer ettől függ. Másodszor, gondolkodhat olyan hardverfunkciókon, amelyek hasznosak lehetnek a munka során.

A látszattal ellentétben a "mérési cél" meghatározása nem mindig könnyű. Gyakran a telepítő kevés tapasztalattal rendelkezik a száloptikai létesítmények kivitelezésében, emellett még kérésre sem nagyon ismeri a befektető számára a "mérési jelentést". A befektető sem ismeri pontosan, mit kell kifejezetten kérni, a telepítő pedig nem tudja, hogy a működő és egyszerű telepítés előtt mit kell majd megjeleníteni a mérési jelentésben.

Három fő "mérési cél" van:

Szükséges felszerelés: optikai teljesítménymérő

Ebben a helyzetben feltételezzük, hogy a létesítmény bemenetén vagy az optikai út egyik oldalán van egy aktív eszköz, amely egy bizonyos teljesítményszintű jelet generál - amely végső soron a jel forrása a létesítményben. Az optikai fogyasztásmérő segítségével a telepítő képes meghatározni a jelszintet az optikai út másik oldalán, azaz a fogadó eszköz telepítésének helyén. Jó analógia az ilyen típusú mérésekhez a réz RTV/SAT rendszerekben végzett mérések. Ott a telepítő egy jelszintmérőt használ annak ellenőrzésére, hogy az előfizetői aljzatok jele a megadott tartományon belül van-e.

Az optikai telepítésekre egy példa a vevőre, ahol a jelszint kulcsfontosságú az úgynevezett passzív optikai hálózatoknál (PON). Viszont egy ilyen telepítésre példa lehet egy televíziós száloptikai berendezés, amely optikai adón, passzív komponenseken, például kábeleken, osztókon, csillapítókon és optikai vevőegységen alapul.

A legfontosabb kérdés egy ilyen hálózatban annak biztosítása, hogy a vevő optikai teljesítményszintje a gyártó által feltételezett tartományon belül maradjon. Érdekes módon itt a probléma a túl magas és a nem túl alacsony jelerősség. Ez kiváló példa egy olyan helyzetre, amikor csak az optikai út csillapításáról van szó, mert értelmetlen egy tökéletesen elkészített passzív rész, amelyet megfelelő méréssel támogatunk, sérült telepítést kaphatunk. Kivételt képez az a helyzet, amikor a vezetékezést az első szakaszban hajtják végre, és az eszközökkel később szerelik össze. Ezután mindkét kérdést (az optikai út csillapítását és a jelek szintjét a vevőegységen) külön-külön ellenőrizni kell.

Szükséges felszerelés: optikai teljesítménymérő, stabil fényforrás, mérőcsatlakozók vezetékei, közbülső adapter.

Ez messze a leggyakoribb eset - a telepítő ellenőrizni akarja, hogy az optikai útvonal telepítése helyesen történt-e és a megengedett teljes csillapításon belül van. Az optikai teljesítménymérő és a stabil fényforrás használatával "átviteli módszerrel" végzett mérés. A mérési jelentésnek tartalmaznia kell a száloptikai kapcsolat teljes csillapítását a kiválasztott hullámhosszon.
Az átviteli módszer alkalmazásával a telepítőnek ki kell választania a megfelelő hullámhosszt (hullámhosszokat) - attól függően, hogy melyik átviteli ablakot használja a kapcsolat, vagy az elfogadott szabványoknak megfelelően történt. Meghatározott követelmények nélkül a legátfogóbb vizsgálatnak ki kell terjednie a felhasznált szál típusára jellemző összes hullámhosszra, azaz 850 nm és 1300 nm a multimódusú szálak esetében, és 1310 nm, 1550 nm és 1625 nm az egymódusú szálak esetében .

Ez a módszer magában foglalja az egyik oldalon állandó és ismert teljesítményű jelforrást, a másik oldalán pedig egy optikai teljesítménymérő csatlakoztatását. A mérési eredmény egyszerűen a két eszköz jelzésének különbsége. A mérések leggyakrabban a logaritmikus skálát használják.
Példa: -5 dBm forrás teljesítményszint, -10 dBm mérőjelzése, tehát az optikai út csillapítása 5 dB.

A fenti diagramot tekintve látható, hogy a mérési eredmény figyelembe veszi a használt patchcordok csillapítását. Minél hosszabb és kiterjedtebb az optikai út (azaz nagy számú illesztést és leválasztható csatlakozást tartalmaz), annál kisebb a patchcord kábelcsillapításának a hatása a végső mérési eredményre. Ha azonban az optikai szál rövid hosszát mindkét oldalán csatlakozókkal végzi, akkor kiderül, hogy a patchcordok csillapításának jelentős hatása lesz. Szélsőséges esetben - ha a patchcordok piszkosak vagy sérültek, azok csillapítása a teljes csillapítás legnagyobb részét képezheti..

A probléma megoldására a mérőrendszer úgynevezett kalibrálása (referencia-mérés) kerül végrehajtásra. Itt érdemes megjegyezni, hogy egyes eszközök nem kínálnak ilyen lehetőséget - ez általában vonatkozik a teljesítménymérőkre, amelyeknél az optikai teljesítmény mérése a kiegészítő funkciók egyike (többcélú teljesítménymérők, száloptikai elosztóba beépített teljesítménymérők stb.).

A kalibrálás magában foglalja egy fényforrás és egy teljesítménymérő csatlakoztatását két patchcorddal egy központosító csatlakozó (adapter) segítségével. Az így kapott mérőcsillapítást a "REF" gomb ( L5815 műszer) vagy egy másik, a funkcióért felelős funkció megnyomásával ( L5815 műszer esetén "dBm") lehet visszaállítani. Ezután a korábban kapott kalibrációs méréshez viszonyítva a tesztelt optikai út standard mérését végezzük. Így az eredmény megkerüli a mérési javítások csillapítását.

Az utolsó kérdés a kapott eredmények értelmezése, amelyet össze kell hasonlítani egy adott optikai út csillapításának elméleti számításaival. A számításoknak figyelembe kell venniük az optikai szál csillapítását egy adott hullámhosszon, fúziós vagy mechanikus összeköttetéseken és elválasztható csatlakozókon. Az egyes elemekre a következő értékeket kell feltételezni:

Becsülve a fenti ábra szerinti optikai út csillapítását:

Tehát a becsült teljes csillapítás [dB]: 1,0 + 0,4 + 6,7 + 0,52 = 8,62.

A tényleges mérés eredménye nem térhet el jelentősen az elméleti számításoktól. Természetesen néhány eltérés ebben a tekintetben elfogadható. A legolcsóbb mérők által elvégzett mérést +/- 0,35 dB vagy a mért érték +/- 3-5% -ának hibája terheli (ezek az adatok megtalálhatók a mérő adatlapjában). Ebben a példában az L5816 műszer használatával végzett mérés +/- 3% -os hibával jár. Ezért a 9 dB közeli értékeknél ez a hiba 0,45 dB lesz. Ez azt jelenti, hogy a végső eredmény 8–9 dB tartományban teljesen elfogadható, közel az elméleti értékhez. A gyakorlatban az eredmények kielégítőként való elfogadásának lehetősége még kissé szélesebb lehet.

A vezeték csillapításának, a csatlakozó csillapításának, a csatlakozó fényvisszaverésének, a vonalhossznak, a vonalon belüli események közötti távolság, a mikro- és makro-ívek hatása az átviteli paraméterekre

Szükséges felszerelés: OTDR reflektométer, indító kábel.

Abban a helyzetben, amikor a telepítőnek a teljes csillapítás mellett az átviteli út paraméterein kívül más, egyéb paramétereket is meg kell adnia, reflektormétert kell használnia. Ezt a fejlett eszközt leggyakrabban a csatlakozók reflexiójának (a visszavert jelek elnyomásának képessége) mérésére és az átviteli út összes eseményének csillapításának meghatározására tervezték.

Annak ellenére, hogy a reflektométerek olyan fejlett eszközök, amelyek számos diagnosztikai előnyt kínálnak, az optikai út teljes csillapítását az átviteli módszerrel kell megmérni, azaz optikai teljesítménymérő és stabil fényforrás felhasználásával.
Először is, a módszer nagyobb pontosságot garantál (szemben a reflektometriával, a tényleges csillapítást méri). A reflektométerek átlagolják és elemzik a mérések sorozatát. A közvetlen mérés helyett a csillapítási értékeket a szoftver számítja ki. Ennél is fontosabb, hogy az OTDR mérések nem tartalmazzák a vizsgált szálvezetékben az utolsó esemény csillapítását, azaz általában a mérő csatlakoztatását a vonalhoz, ami jelentős hatással lehet a teljes csillapításra. Ez a holt zóna indító kábel használatával kiküszöbölhető, ami azt jelenti, hogy a mérésnek tartalmaznia kell a kiegészítő kábel-vonal kapcsolat befolyását.
Másodszor, az átviteli módszer alkalmazásával a rendszert kalibrálhatjuk úgy, hogy kiküszöböljük a csillapítást az optikai szál kezdeti és végpontján. Minden reflektométer fel van szerelve teljesítménymérő modullal, így nincs szükség két különálló eszköz vásárlására.

A reflektometrikus mérések eredményeit mindig két formában mutatják be: reflektogram (a fenti ábra) és az úgynevezett "eseménytábla" formájában. A reflektogram egy grafikon, amely megmutatja az optikai jel teljesítményét a vizsgált szálas vonal teljes hossza mentén. Ez lehetővé teszi a technikus számára, hogy meghatározza, hogy mi történik egy adott optikai úton, és megmérje azok átviteli paramétereit (például a csillapítást és a reflexiót). Ugyanezek az események is fel vannak sorolva egy táblázatban. A fenti kép a tipikus eseményeket szemlélteti, amelyeket egy reflektogram ábrázol:

Amint az az ábrákon látható, az ilyen típusú mérés maximális információt tud nyújtani a vizsgált vezeték vonalról. Ez a legjobb módszer az optikai vonalhibák okainak és helyének keresésére is.

Ebben a konkrét példában egy száloptikai összeköttetésről van szó, amely a következőkből áll:

• 150 méter (valójában 150 méter plusz 2x 1,5 összeköttetés - tehát összesen 153 méter) indító szál (az első esemény 161 méteres értéke a holt zóna jelenléte miatt van - a távolságot helyesen 8 méterről számították ki).
• esemény 161 méteren, amelyet a reflektométer 0,26 dB-es csillapítással hegesztési varratként jelölt meg. A valóságban ez a kapcsolat a felfutás és a mért pálya között. Az illesztés egy nagyon jó minőségű SC/APC kapcsolat, nagyon alacsony visszaverődési tényezővel. Ez a kapcsolat tehát a csatlakozóra jellemző csillapítást mutatja, miközben a fényvisszaverő képessége olyan alacsony, hogy nem csatlakozóként, hanem csak illesztésként van regisztrálva. Ilyen helyzetekben nem ritka, hogy a mérést végzők a reflektogram "javítása" érdekében szándékosan beszennyezik a csatlakozót, hogy az reflektancia jelleget mutasson (visszaveri a fényt) és láthatóvá váljon a diagramon.
• 172 méter optikai szál (161 m - 333 m szakasz) egy szétválasztott csatlakozóhoz, 0,14 dB csillapítással és 48,36 dB visszaverődési tényezővel (itt az esemény 1 hegesztést is tartalmaz).
• 30 méternyi patchkábel (333 m - 363 m szakasz) egy szétválasztott csatlakozóhoz, 0,32 dB csillapítással és 47,85 dB visszaverődési tényezővel (itt az eseményhez 1 hegesztés is tartozik).
• 41 méter optikai szál, amelynek vége a mért optikai szál vonalának vége.

Az ezzel a módszerrel szolgáltatott információmennyiség a legnagyobb előnye. A helyes értelmezéshez megfelelő ismeretekkel és tapasztalattal kell rendelkeznie a mérés előkészítése területén (a megfelelő opciók beállítása a készüléken a mért vonal típusától és hosszától függően), valamint a kapott eredmények elemzéséhez. Sajnos a mérésnél az automaták itt gyakorlatilag nem működnek.

Azt is érdemes hozzátenni, hogy a reflektometrikus méréseket két irányban kell elvégezni. Csak ez garantálja a megfelelő mérési csillapítás eseményeket.

Azoknak a embereknek, akik az eseményeket reflektometrikus mérésekkel indítják, tisztában kell lenniük azzal, hogy ennek a módszernek is vannak korlátai. Nem minden esetben kell lennie a reflektogramon. Az egymást követő események - például egy csatlakozó és egy hegesztés vagy két egymástól rövid távolságban elhelyezett csatlakozó - egyetlen esetként detektálhatók. Ennek oka az ún holt zóna - minden eset után egy ideig a reflektormérő nem képes felismerni a következő eseteket. Ez a zóna minél nagyobb, annál erősebb a szálakba bejutott fényimpulzus, amelyet maga a reflektométer minősége határoz meg.

Például az FHO3000 L5828 reflektométer esetében a a holt zóna csillapítása (az impulzus szélességétől függetlenül) 6 méter. Az "esemény" holt zóna az impulzus szélességétől függ, és rövid száloptikai szakaszok mérésekor (3 ns - 20 ns impulzusok esetén) 1 és 6 m között lehet. Tehát összesen ilyen méréseknél a reflektométer nem lesz képes az esetek észlelésére elméletileg, amelyek kevesebb, mint 7 - 12 m távolságra vannak, azonban ezek elméleti értékek - a gyakorlatban ez a távolság kissé nagyobb lehet a gyártó feltételezéseitől eltérő eset visszaverődés miatt (minél rosszabb a visszaverődés, annál nagyobb az eset mögött lévő holt zóna).

A holt zóna előfordulása az oka annak, hogy az úgynevezett reflektometrikus méréseket elvégezzék. Az indítószál a reflektométer és a mért vonal közé vannak rögzítve, így a vonal helyes mérése a kezdetektől lehetséges.

Az optikai út egyes részeinek nagyon jó minősége nem eredményezheti a reflektogramot. Figyelembe véve azt a tényt, hogy az reflektométer az esetek észlelésekor az azoktól visszatükrözött fény mennyiségén (reflexió) alapul, az ideális esetben létrejött APC-kapcsolatok észrevétlenek lehetnek a készüléken. Az ilyen típusú csatlakozók minimális visszaverődési értéke 55 dB. Eközben a jó minőségű alkatrészeknél ez az érték 60 dB, sőt még 70 dB felett is. Ez azt jelenti, hogy a csatlakozó egymilliomodra (60 dB) eső fényt tükröz, és a reflektornak regisztrálnia kell és értelmeznie kell ezt a helyzetet! Még a legmagasabb osztályú berendezéseknek is lehetnek problémái ezzel. A hegesztési technika manapság olyan fejlett, hogy a jól elkészített hegesztés csillapítása gyakran 0 dB-hez közel áll. Ilyen kismértékű csillapítási változásokat még a legérzékenyebb mérőberendezés sem is rögzíthet.

A fenti esetek gyakran kétségeket okoznak a kezdők számára, akik mérik a telepítőket. Bizonyos esetek hiányát a mérés elkészítéséhez szükséges felszerelés vagy a készségek hiánya okozza. Noha természetesen ezek az okok lehetségesek, paradox módon az ilyen "rossz mérés" a jól elkészített telepítés jele lehet. Ennek alapja a saját tevékenységeinek ismerete, a használt eszközök lehetőségeinek ismerete és a kapott eredmények értelmezésének képessége.