Таблицы для тестирования оптических волокон включают: измеритель оптической мощности, стабильный источник света, оптический мультиметр, оптический рефлектометр (OTDR) и оптический локатор неисправностей. Измеритель оптической мощности: используется для измерения абсолютной оптической мощности или относительных потерь оптической мощности на участке оптического волокна. В волоконно-оптических системах измерение оптической мощности является самым основным. Как и мультиметр в электронике, при измерении оптического волокна, измеритель оптической мощности представляет собой сверхмощный обычный измеритель, и технические специалисты по оптоволоконному кабелю должны иметь его. Измеряя абсолютную мощность передатчика или оптической сети, измеритель оптической мощности может оценить производительность оптического устройства. Использование измерителя оптической мощности в сочетании со стабильным источником света может измерить потери соединения, проверить целостность и помочь оценить качество передачи волоконно-оптических линий связи. Стабильный источник света: излучение света известной мощности и длины волны в оптическую систему. Стабильный источник света объединен с измерителем оптической мощности для измерения оптических потерь в волоконно-оптической системе. Для готовых оптоволоконных систем обычно передатчик системы также может использоваться в качестве стабильного источника света. Если терминал не работает или терминала нет, необходим отдельный стабильный источник света. Длина волны стабильного источника света должна максимально соответствовать длине волны системного терминала. После установки системы часто необходимо измерить сквозные потери, чтобы определить, соответствуют ли потери в соединении проектным требованиям, таким как измерение потерь в разъемах, точках сращивания и потерь в теле волокна. Оптический мультиметр: используется для измерения потерь оптической мощности в волоконно-оптическом канале.
Существуют следующие два оптических мультиметра:
1. Он состоит из независимого измерителя оптической мощности и стабильного источника света.
2. Интегрированная система тестирования, объединяющая измеритель оптической мощности и стабильный источник света.
В локальной сети на короткие расстояния (LAN), где конечная точка находится в пределах пешей прогулки или разговора, технические специалисты могут успешно использовать экономичный комбинированный оптический мультиметр на обоих концах, стабильный источник света на одном конце и измеритель оптической мощности на другом. конец. Для систем дальней связи технические специалисты должны оборудовать полный комбинированный или интегрированный оптический мультиметр на каждом конце. При выборе счетчика температура, пожалуй, самый строгий критерий. Переносное оборудование на объекте должно иметь температуру от -18 ° C (без контроля влажности) до 50 ° C (влажность 95%). Оптический рефлектометр (OTDR) и локатор неисправностей (локатор неисправностей): выражаются как функция потерь в волокне и расстояния. С помощью OTDR технические специалисты могут видеть контур всей системы, определять и измерять пролет, точку стыка и разъем оптического волокна. Среди инструментов для диагностики неисправностей оптического волокна OTDR является самым классическим, а также самым дорогим инструментом. В отличие от двухстороннего теста измерителя оптической мощности и оптического мультиметра, OTDR может измерять потери волокна только на одном конце волокна.
Линия рефлектограммы OTDR показывает положение и размер значения затухания системы, например: положение и потерю любого разъема, точку сращивания, аномальную форму оптического волокна или точку разрыва оптического волокна.
OTDR можно использовать в следующих трех областях:
1. Перед прокладкой выясните характеристики оптического кабеля (длина и затухание).
2. Получите форму сигнала на участке оптического волокна.
3. Когда проблема увеличивается и состояние соединения ухудшается, найдите место серьезной неисправности.
Локатор неисправностей (Fault Locator) - это специальная версия рефлектометра. Локатор неисправностей может автоматически находить неисправность оптического волокна без сложных этапов работы рефлектометра, а его цена составляет лишь небольшую часть от стоимости рефлектометра. При выборе прибора для тестирования оптического волокна обычно необходимо учитывать следующие четыре фактора: то есть определить параметры вашей системы, рабочую среду, сравнительные рабочие характеристики и техническое обслуживание прибора. Определите параметры вашей системы. Рабочая длина волны (нм). Три основных окна передачи составляют 850 нм. , 1300нм и 1550нм. Тип источника света (светодиодный или лазерный): в приложениях на короткие расстояния по экономическим и практическим причинам в большинстве низкоскоростных локальных сетей (100 Мбит / с) используются лазерные источники света для передачи сигналов на большие расстояния. Типы волокна (одномодовое / многомодовое) и диаметр сердцевины / покрытия (мкм): стандартное одномодовое волокно (SM) составляет 9/125 мкм, хотя следует тщательно идентифицировать некоторые другие специальные одномодовые волокна. Типичные многомодовые волокна (MM) включают 50/125, 62,5 / 125, 100/140 и 200/230 мкм. Типы разъемов: Общие бытовые разъемы включают: FC-PC, FC-APC, SC-PC, SC-APC, ST и т. Д. Последние: LC, MU, MT-RJ и т. Д. Максимально возможные потери связи. Оценка потерь / устойчивость системы. Уточните свою рабочую среду. Для пользователей / покупателей выберите измеритель поля, стандарт температуры может быть самым строгим. Обычно необходимо проводить полевые измерения. Для использования в суровых условиях рекомендуется, чтобы рабочая температура портативного прибора на объекте составляла от -18 ° C до 50 ° C, а температура хранения и транспортировки - от -40 ° C до + 60 ° C. ƒ (95% относительной влажности). Лабораторные инструменты должны быть только в узком диапазоне контроля 5 ~ 50 ° С. В отличие от лабораторных инструментов, которые могут использовать источник питания переменного тока, портативные инструменты на месте обычно требуют более строгого источника питания для инструмента, иначе это повлияет на эффективность работы. Кроме того, проблема с электропитанием инструмента часто приводит к отказу или повреждению инструмента.
Поэтому пользователи должны учитывать и взвешивать следующие факторы:
1. Расположение встроенной батареи должно быть удобным для замены пользователем.
2. Минимальное время работы с новым аккумулятором или полностью заряженным аккумулятором должно составлять 10 часов (один рабочий день). Тем не менее, батарея Целевое значение срока службы должно быть более 40-50 часов (одна неделя), чтобы обеспечить максимальную эффективность работы техников и инструментов.
3. Чем чаще используется тип батареи, тем лучше, например, универсальная сухая батарея AA на 9 В или 1,5 В и т. Д. Потому что эти батареи общего назначения очень легко найти или купить на месте.
4. Обычные сухие батареи лучше, чем аккумуляторные (например, свинцово-кислотные, никель-кадмиевые батареи), потому что у большинства аккумуляторных батарей есть проблемы с «памятью», нестандартная упаковка, затруднения при покупке, экологические проблемы и т. Д.
В прошлом было практически невозможно найти портативный испытательный прибор, отвечающий всем четырем стандартам, упомянутым выше. Теперь в этом художественном измерителе оптической мощности, использующем самую современную технологию изготовления схем CMOS, используются только обычные сухие батареи AA (доступны повсюду), вы можете проработать более 100 часов. В других лабораторных моделях предусмотрены два источника питания (переменного тока и внутренняя батарея) для повышения их адаптируемости. Как и мобильные телефоны, инструменты для тестирования оптоволокна также имеют множество форм упаковки. Портативный счетчик массой менее 1,5 кг обычно не требует особых изысков и обеспечивает только основные функции и производительность; полупортативные счетчики (более 1,5 кг) обычно имеют более сложные или расширенные функции; лабораторные инструменты предназначены для контрольных лабораторий / производственных помещений. Да, с источником питания переменного тока. Сравнение элементов производительности: вот третий шаг процедуры выбора, включая подробный анализ каждого оптического испытательного оборудования. Измерение оптической мощности имеет важное значение при производстве, установке, эксплуатации и техническом обслуживании любой волоконно-оптической системы передачи. В области оптического волокна без измерителя оптической мощности не могут работать никакие инженерные, лабораторные, производственные цеха или предприятия по обслуживанию телефонов. Например: измеритель оптической мощности может использоваться для измерения выходной мощности лазерных источников света и светодиодных источников света; он используется для подтверждения оценки потерь в волоконно-оптических линиях связи; наиболее важным из которых является тестирование оптических компонентов (волокна, разъемы, соединители, аттенюаторы) и т. д.), ключевого инструмента показателей производительности.
Чтобы выбрать подходящий измеритель оптической мощности для конкретного приложения пользователя, следует обратить внимание на следующие моменты:
1. Выберите лучший тип датчика и тип интерфейса.
2. Оцените точность калибровки и процедуры производственной калибровки, которые соответствуют требованиям вашего оптического волокна и разъема. матч.
3. Убедитесь, что эти модели соответствуют вашему диапазону измерения и разрешению дисплея.
4. С функцией прямого измерения вносимых потерь в дБ.
Практически во всех характеристиках измерителя оптической мощности оптический пробник является наиболее тщательно отобранным компонентом. Оптический зонд представляет собой твердотельный фотодиод, который принимает связанный свет из волоконно-оптической сети и преобразует его в электрический сигнал. Вы можете использовать специальный интерфейсный разъем (только один тип подключения) для ввода в датчик или использовать универсальный интерфейсный адаптер UCI (с винтовым соединением). UCI может принимать большинство стандартных разъемов. На основе калибровочного коэффициента выбранной длины волны схема измерителя оптической мощности преобразует выходной сигнал датчика и отображает на экране значение оптической мощности в дБм (абсолютный дБ равен 1 мВт, 0 дБм = 1 мВт). На рисунке 1 представлена блок-схема измерителя оптической мощности. Наиболее важным критерием выбора измерителя оптической мощности является соответствие типа оптического зонда ожидаемому рабочему диапазону длин волн. В таблице ниже приведены основные параметры. Стоит отметить, что InGaAs имеет отличную производительность в трех окнах передачи во время измерения. По сравнению с германием InGaAs имеет более плоские характеристики спектра во всех трех окнах и более высокую точность измерения в окне 1550 нм. , В то же время он обладает отличной температурной стабильностью и низкими шумовыми характеристиками. Измерение оптической мощности является неотъемлемой частью производства, установки, эксплуатации и технического обслуживания любой волоконно-оптической системы передачи. Следующий фактор тесно связан с точностью калибровки. Калиброван ли измеритель мощности в соответствии с вашим применением? То есть: стандарты качества оптических волокон и разъемов соответствуют вашим системным требованиям. Следует проанализировать, что вызывает неопределенность измеренного значения с разными переходниками для подключения? Важно полностью учитывать другие потенциальные факторы ошибки. Хотя NIST (Национальный институт стандартов и технологий) установил американские стандарты, спектр аналогичных источников света, типов оптических пробников и разъемов от разных производителей остается неопределенным. Третий шаг - определить модель измерителя оптической мощности, которая соответствует вашим требованиям к диапазону измерения. Выраженный в дБм, диапазон измерения (диапазон) является всеобъемлющим параметром, включающим определение минимального / максимального диапазона входного сигнала (чтобы измеритель оптической мощности мог гарантировать всю точность, линейность (определяется как + 0,8 дБ для BELLCORE) и разрешение. (обычно 0,1 дБ или 0,01 дБ) для соответствия требованиям приложения. Наиболее важным критерием выбора измерителей оптической мощности является соответствие типа оптического пробника ожидаемому рабочему диапазону. В-четвертых, большинство измерителей оптической мощности имеют функцию дБ (относительная мощность) , которые можно считывать напрямую.Оптические потери очень практичны при измерении. Недорогие измерители оптической мощности обычно не предоставляют эту функцию. Без функции дБ технический специалист должен записать отдельное эталонное значение и измеренное значение, а затем вычислить разница. Таким образом, функция дБ предназначена для пользователя. Измерение относительных потерь, тем самым повышая производительность и сокращая ошибки ручных вычислений. Теперь пользователи уменьшили выбор ba sic особенности и функции измерителей оптической мощности, но некоторые пользователи должны учитывать особые потребности, в том числе: сбор компьютерных данных, запись, внешний интерфейс и т. д. Стабилизированный источник света В процессе измерения потерь стабилизированный источник света (SLS) излучает свет известной мощности и длины волны в оптическую систему. Измеритель оптической мощности / оптический зонд, откалиброванный для источника света с определенной длиной волны (SLS), принимается из волоконно-оптической сети. Свет преобразует его в электрические сигналы.
Чтобы обеспечить точность измерения потерь, постарайтесь максимально смоделировать характеристики передающего оборудования, используемого в источнике света:
1. Длина волны одинакова, и используется один и тот же источник света (светодиод, лазер).
2. Во время измерения стабильность выходной мощности и спектра (временная и температурная стабильность).
3. Обеспечьте одинаковый интерфейс подключения и используйте тот же тип оптического волокна.
4. Выходная мощность соответствует измерениям потерь в системе для наихудшего случая. Когда системе передачи требуется отдельный стабильный источник света, оптимальный выбор источника света должен имитировать характеристики и требования к измерениям оптического приемопередатчика системы.
При выборе источника света следует учитывать следующие аспекты: Лазерная трубка (ЛД) Свет, излучаемый ЛД, имеет узкую полосу длин волн и является почти монохроматическим светом, то есть имеет одну длину волны. По сравнению со светодиодами лазерный свет, проходящий через его спектральный диапазон (менее 5 нм), не является непрерывным. Он также излучает несколько более низких пиковых длин волн по обе стороны от центральной длины волны. По сравнению со светодиодными источниками света, хотя лазерные источники света обеспечивают большую мощность, они более дороги, чем светодиоды. Лазерные трубки часто используются в одномодовых системах на больших расстояниях, где потери превышают 10 дБ. По возможности избегайте измерения многомодовых волокон с помощью лазерных источников света. Светоизлучающий диод (LED): светодиод имеет более широкий спектр, чем LD, обычно в диапазоне 50 ~ 200 нм. Кроме того, светодиодный светильник не создает помех, поэтому выходная мощность более стабильна. Светодиодный источник света намного дешевле, чем источник света LD, но измерение потерь в худшем случае оказывается недостаточным. Светодиодные источники света обычно используются в сетях ближнего действия и локальных сетях с многомодовым оптоволокном. Светодиод может использоваться для точного измерения потерь в одномодовой системе с лазерным источником света, но предварительным условием является то, что его выход должен иметь достаточную мощность. Оптический мультиметр Комбинация измерителя оптической мощности и стабильного источника света называется оптическим мультиметром. Оптический мультиметр используется для измерения потерь оптической мощности в волоконно-оптическом канале. Эти счетчики могут быть двумя отдельными счетчиками или одним интегрированным блоком. Короче говоря, оба типа оптических мультиметров имеют одинаковую точность измерения. Разница обычно в стоимости и производительности. Интегрированные оптические мультиметры обычно обладают развитыми функциями и различными характеристиками, но их цена относительно высока. Для оценки различных конфигураций оптического мультиметра с технической точки зрения по-прежнему применимы базовый измеритель оптической мощности и стандарты стабильного источника света. Обратите внимание на выбор правильного типа источника света, рабочей длины волны, датчика оптической мощности и динамического диапазона. Оптический рефлектометр и локатор неисправностей OTDR - это наиболее классическое оборудование для оптоволоконных приборов, которое предоставляет наибольшую информацию о соответствующем оптоволокне во время тестирования. Сам OTDR представляет собой одномерный оптический радар с замкнутым контуром, и для измерения требуется только один конец оптического волокна. Запустите узкие световые импульсы высокой интенсивности в оптическое волокно, в то время как высокоскоростной оптический датчик регистрирует обратный сигнал. Этот инструмент дает визуальное объяснение оптической связи. Кривая OTDR отражает расположение точки подключения, разъема и точки неисправности, а также размер потерь. Процесс оценки OTDR имеет много общего с оптическими мультиметрами. Фактически, OTDR можно рассматривать как очень профессиональную комбинацию измерительных приборов: он состоит из стабильного высокоскоростного источника импульсов и высокоскоростного оптического зонда.
Процесс выбора OTDR может быть сосредоточен на следующих атрибутах:
1. Подтвердите рабочую длину волны, тип волокна и интерфейс разъема.
2. Ожидаемая потеря соединения и диапазон сканирования.
3. Пространственное разрешение.
Локаторы повреждений - это в основном портативные приборы, подходящие для многомодовых и одномодовых волоконно-оптических систем. Используя технологию OTDR (оптический рефлектометр во временной области), он используется для определения точки отказа волокна, а расстояние тестирования в основном находится в пределах 20 километров. Прибор напрямую отображает в цифровом виде расстояние до точки разлома. Подходит для: глобальной сети (WAN), систем связи дальностью 20 км, оптоволоконного кабеля (FTTC), установки и обслуживания одномодовых и многомодовых оптоволоконных кабелей, а также военных систем. В одномодовых и многомодовых волоконно-оптических кабельных системах для обнаружения неисправных разъемов и плохих стыков локатор неисправностей является отличным инструментом. Локатор неисправностей прост в эксплуатации, требует всего лишь одной ключевой операции и может обнаруживать до 7 множественных событий.
Технические показатели анализатора спектра
(1) Диапазон входных частот Относится к максимальному диапазону частот, в котором анализатор спектра может нормально работать. Верхний и нижний пределы диапазона выражаются в Гц и определяются диапазоном частот сканирующего гетеродина. Частотный диапазон современных анализаторов спектра обычно варьируется от диапазонов низких частот до диапазонов радиочастот и даже диапазонов микроволн, например от 1 кГц до 4 ГГц. Под частотой здесь понимается центральная частота, то есть частота в центре ширины спектра дисплея.
(2) Полоса разрешающей способности относится к минимальному интервалу спектральной линии между двумя соседними компонентами в разрешающем спектре, а единицей измерения является Гц. Он представляет собой способность анализатора спектра различать два сигнала одинаковой амплитуды, которые очень близки друг к другу в заданной нижней точке. Линия спектра измеряемого сигнала, видимая на экране анализатора спектра, на самом деле является графиком динамической амплитудно-частотной характеристики узкополосного фильтра (похожим на колоколообразную кривую), поэтому разрешение зависит от ширины полосы этого амплитудно-частотного генерирования. Полоса пропускания 3 дБ, определяющая амплитудно-частотные характеристики этого узкополосного фильтра, является разрешающей способностью анализатора спектра.
(3) Чувствительность относится к способности анализатора спектра отображать минимальный уровень сигнала при заданной полосе разрешения, режиме отображения и других влияющих факторах, выраженных в таких единицах, как дБм, дБн, дБв и В. Чувствительность супергетеродина. Анализатор спектра зависит от внутреннего шума прибора. При измерении слабых сигналов спектр сигнала отображается над спектром шума. Чтобы легко увидеть спектр сигнала из спектра шума, общий уровень сигнала должен быть на 10 дБ выше, чем уровень внутреннего шума. Кроме того, чувствительность также связана со скоростью развертки частоты. Чем выше скорость развертки частоты, тем ниже пиковое значение динамической амплитудно-частотной характеристики, тем ниже чувствительность и разница амплитуд.
(4) Динамический диапазон означает максимальную разницу между двумя сигналами, одновременно появляющимися на входной клемме, которую можно измерить с заданной точностью. Верхний предел динамического диапазона ограничен нелинейными искажениями. Есть два способа отображения амплитуды анализатора спектра: линейный логарифм. Преимущество логарифмического отображения состоит в том, что в ограниченном диапазоне эффективной высоты экрана можно получить больший динамический диапазон. Динамический диапазон анализатора спектра обычно превышает 60 дБ, а иногда даже превышает 100 дБ.
(5) Ширина частотной развертки (Span) Существуют разные названия для ширины спектра анализа, диапазона, диапазона частот и диапазона спектра. Обычно относится к частотному диапазону (ширине спектра) ответного сигнала, который может отображаться в пределах крайней левой и крайней правой вертикальных линий шкалы на экране дисплея анализатора спектра. Его можно настроить автоматически в соответствии с потребностями тестирования или установить вручную. Ширина развертки указывает диапазон частот, отображаемый анализатором спектра во время измерения (то есть развертки частоты), который может быть меньше или равен входному частотному диапазону. Ширина спектра обычно делится на три режима. â ‘Полная развертка частоты Анализатор спектра сканирует свой эффективный частотный диапазон за один раз. â‘¡Частота развертки на сетку Анализатор спектра сканирует только указанный частотный диапазон за раз. Ширина спектра, представленного каждой сеткой, может быть изменена. â ‘Zero Sweep Ширина частоты равна нулю, анализатор спектра не выполняет развертку и становится настроенным приемником.
(6) Время развертки (время развертки, сокращенно ST) - это время, необходимое для выполнения развертки всего частотного диапазона и завершения измерения, также называемое временем анализа. Как правило, чем короче время сканирования, тем лучше, но для обеспечения точности измерения время сканирования должно быть подходящим. Основными факторами, связанными со временем сканирования, являются диапазон частотного сканирования, полоса разрешения и фильтрация видео. Современные анализаторы спектра обычно имеют на выбор несколько значений времени сканирования, а минимальное время сканирования определяется временем отклика схемы измерительного канала.
(7) Точность измерения амплитуды Существуют абсолютная точность амплитуды и относительная точность амплитуды, которые определяются многими факторами. Абсолютная точность амплитуды является индикатором полномасштабного сигнала и зависит от комплексных эффектов входного затухания, усиления промежуточной частоты, полосы разрешения, точности шкалы, частотной характеристики и точности самого сигнала калибровки; относительная точность амплитуды зависит от метода измерения, в идеальных условиях есть только два источника ошибок, частотная характеристика и точность калибровочного сигнала, а точность измерения может достигать очень высокой. Перед отправкой с завода прибор необходимо откалибровать. Различные ошибки записывались отдельно и использовались для исправления измеренных данных. Повышена точность отображаемой амплитуды.
