光ファイバーテスター

ファイバーを検査する理由は？

光ファイバーネットワークは、より速い通信ネットワークへのとどまることのないデマンドを満たすために要求される、前例のない速度と帯域を提供します。世界的なデータ転送の大部分は、信頼性の高い高速データ伝送のための光ファイバーに依存するようになりました。 

光ファイバーの肯定的な属性の一つとして長距離に渡る低パワー損失がありますが、それでも光ファイバーネットワークの終端とアクセスポイントは予測されない損失イベントによってこの非常に重要なサービスを中断させることがあります。そのため、さまざまなファイバー検査方法を使用する光ファイバーテスターが不可欠なツールとなります。これらのファイバー検査方法を規格化するために米国および国際規格が確立され、多様な光ファイバーテスターが多数開発されてきました。

懐中電灯で光ファイバーを検査？

光ファイバーテスターの基本的なタイプの一つは光ファイバートレーサーまたはビジュアルファイバートレーサーとして知られています。普通の懐中電灯に似た外観の光ファイバートレーサーは低電力 LED 光源または電球のみを使用します。ビジュアルファイバートレーサーは、接続を含む光ファイバー通路の接続性を検証し、ファイバーが切断されていないことを確認できます。

これらの機器は、ファイバーの一端に接続して他端で可視光の伝送を観測するという単純なものです。この光ファイバーテスターは、配備される前の新しいファイバーリールの検査やパッチパネルでの正しいファイバー接続を検証するためにも使用できます。

もう一つのタイプの便利なファイバーテスターは、光活線識別機（LFI)と呼ばれます。このタイプの光ファイバーテスターを使用すると、ファイバー終端点に直接接続することなくケーブル長に沿って任意の点での光信号を検証できます。複数のファイバー径に対応する調整式ヘッドを使用することで、LFI は外側から光信号を検出し、侵襲性が最小限の光検査を実現します。LFI はまた光パワーメーター (OPM)に変換して、光ファイバーケーブルの絶対パワー (dBm) と相対パワー (dB) を共に測定することもできます。

光ファイバービジュアルフォルトロケータ (VFL)

今日利用可能な最も簡単かつ最も多機能な光ファイバーケーブルテスターはビジュアルフォルトロケータ (VFL) です。このタイプの光ファイバーテスターは、赤色可視光レーザーを光源機器から光ファイバーケーブルの一端に注入することで機能します。VFL の高パワーにより、エンジニアが欠陥を目で見ることができるようにすることで、「漏れ」を検出できます。

破断、曲がり、接続不良部分を通して漏れ出した光が、ケーブルのジャケットを通して見えます。ファイバーテスターは、光時間領域反射率測定 (OTDR) 検査での「デッドゾーン」となるファイバーキャビネットやケーブルの端の近くでのケーブル障害の検出に特に適しています。ファイバー光源はまた、機械的にスプライスされた接続部分を通しての漏れの検出にも優れています。

VFL を適切に使用するための最初のステップは、接続面または「端面」 を適切に清掃し、マイクロスコープで不純物のないことを点検することです。その後、ユニバーサルコネクターインターフェイスを使用して、VFL を直接コネクターのフェルールに接続します。レーザー光は高パワーであるため、絶対に裸眼で VFL の出力を見ないでください。

接続されて電源が投入されると、VFL はファイバーのコアをレーザー光で満たし、ケーブルの欠陥が点検できるようにします。黒または灰色の光ファイバーケーブルのジャケットは光の可視性を妨げがちですが、破断があればジャケットを通して見える可能性があります。VFL はまた、連続性、ファイバートレーシング、およびファイバー識別用にも効果的なファイバーテスターです。

OTDR で光ファイバーを検査する方法

光時間領域反射率計 (OTDR) は、破断、曲がり目、接続不良によるファイバー損失の程度と場所を正確に特定できる唯一の光ファイバー光源テスターです。損失特性を直接測定する他のツールとは異なり、OTDR ファイバーテスターは光源に後方散乱された光を解析することで間接的に機能します。レイリー散乱の原理によると、ファイバー内の微小粒子との衝突により光子の少量が反射されて光源に戻ります。この後方散乱光を解析することで、光ファイバーリンクに沿った減衰イベントの位置とパワー損失を決定できます。

OTDR のセットアップ

OTDR は強力なツールで、トレーニングを受けた熟練エンジニアが使用する必要があります。ほとんどの OTDR 機器は「オートテスト」モードを含みますが、光ファイバー敷設の複雑さと長さによっては、OTDR テストパラメータを理解することで OTDR の正しい設定が可能となります。たとえば、対象ファイバーリンクが 100km 以上の長さである場合には OTDR ファイバーファイバーテスターのパルス幅と距離範囲を長めに設定することが適切です。

OTDR 結果の解釈

ほとんどの OTDR ディスプレイには、結果が数値とグラフの組み合わせで表示されます。グラフ表示には通常、減衰係数の勾配を示す距離 VS パワー (dB) のプロット、および追加の減衰源の位置とタイプが含まれます。トレーニングを受けた OTDR オペレーターは、そのように一般的な減衰イベントの「シグネチャー」をスプライスや曲がり点として認識します。

ファイバー挿入損失

光ファイバーネットワーク内の各接続や終端、および光ケーブル自体の減衰が総システム損失に寄与します。挿入損失は、ファイバー上の 2 つの固定点間で失われた光の量として定義されます。このパラメータの値は、デシベル (dB) で表され、ときには単に光ファイバーケーブルの「損失」または「減衰」として言及されます。

光ファイバーネットワークの設計時、受信端で必要な信号強度が決定され、トランスミッター、ファイバー、およびケーブル長に沿ったすべてのコンポーネントが一貫してそれらの性能ニーズを満たすよう注意深く選択されます。その後、光ファイバーテスターを使用して、設計段階で計算された損失バジェットを超えていないかを判定します。

損失パジェット

ケーブルおよびコネクターの仕様は、損失特性に関しては非常に正確ですが、工場での検査は通常、実稼働時よりも最適性能状態を作り出すハイエンドのリファレンスコネクターを使用して行われます。損失バジェットを超えたかを判定するときの実際的な最初のステップは、各コンポーネントの理論上の損失を加算することです。

今日の光ファイバーネットワークに対する帯域幅デマンドの上昇曲線を考慮すると、損失バジェット内にとどまることの重要さが見直されます。これが達成されたかを知る唯一の方法は、効果的なファイバー監視およびTier 1認証試験用の検査方法（テスト損失セットを含む）です。

光ファイバーテスターは、その複雑性と機能性においてそれぞれ異なるでしょうが、いずれも包括的なファイバーテストキットとして、主要光ファイバーネットワークの損失や損傷を予防、検出、修理するために使用できます。