OTDR 測定

最新の OTDR 測定手順と機器を見る

業界トップの OTDR と測定手順で光ファイバーシステムを適切に認証、保守、トラブルシューティングする。

OTDR 測定

光ファイバー技術の急速な進歩と新しい光ファイバー網の導入により、光ファイバーシステムの構築、認証、保守、およびトラブルシューティングには、OTDR テスト方法が不可欠になっています。

Optical Time Domain Reflectometer(OTDR)は、光ファイバーケーブルの仮想「図」を作成するために使用します。解析されたデータは、ファイバー、およびコネクタ、スプライス、スプリッター、マルチプレクサなどのケーブルパスに沿ったパッシブ光コンポーネントの状態とパフォーマンスに関する情報を提供できます。

この情報をキャプチャし、分析、保存したら、必要に応じて呼び出して、同じケーブルを経時的に評価できます。

OTDR を使用した光ファイバーケーブルの障害のトラブルシューティング

OTDR は、障害までの距離を見つけ出し、障害のタイプと原因(破損、曲がり、不良コネクタ、過度の挿入損失「イベント」など)を特定することで、光ファイバーケーブルの障害をトラブルシューティングできる唯一のファイバーテストツールでもあります。 この手法には Rayleigh OTDR 測定が使用され、シングルエンド(単方向)テストを実行できますが、デュアルエンドの双方向 OTDR テストを行うとテスト精度が向上します。 

OTDR のフォームファクター

OTDR 機器は、ポータブル型にすることも、ラックマウント型にして永久的に配置してネットワークを監視にすることもでき、ファイバーに障害が発生した場合にアラームが自動的にトリガーされます。 

予測 OTDR 測定

光ファイバーリンクの特性評価に使用される Rayleigh 散乱法に加え、Raman および Brillouin OTDR 技術を使用して、破損の予測、ファイバーの健全性の監視、温度およびひずみ測定によるサービス停止の防止を行うこともできます。これらの 3 つの技術は、ファイバーケーブルネットワークの管理や、 分散型光ファイバーセンシング用のファイバーの利用のための強力な組み合わせを形成します。

当初は長距離光ファイバー用途を対象としていましたが、新しい世代の OTDR ツールを使用して、航空機内部や 構造化ケーブルなどの企業施設のケーブル配線など、はるかに短いケーブルを診断することもできます。また、PON ネットワークや ファイバー・トゥ・ザ・ホーム(FTTH)の導入など、より複雑な構成をテストするために、マルチパルス取得 OTDR 技術も開発されました。

VIAVI OTDR テスト機器の詳細については、営業担当者にお問い合わせください。または、OTDR セレクタツールを使用して推奨ツールを見つけ、OTDR の価格見積もりを依頼してください。

 

  • OTDR 選択ツール

    ニーズに合った適切なOTDRテストソリューションを見つけてください.

  • OTDR選択時の重要要素

    Learn how to select an OTDR that is appropriate for your fiber optic testing needs.

OTDR 動作のしくみ

OTDR は、レーザーダイオードによって生成された光エネルギー(光パワー)のパルスを光ファイバーの一方の端に送信します。フォトダイオードは、経時的に反射光エネルギーまたは光パワー(反射および散乱して戻る)を測定し、それをサンプリング、増幅し、画面上に図形表示される電気的な値に変換します。

各イベントの位置とケーブルの全長は、ファイバーコアを通過する光パルスの往復時間に基づいて計算されます。挿入損失は、後方散乱光の比例振幅変化から計算されます。

多くの最新の OTDR ツールでは、自動構成、自動設定、または自動テストと呼ばれるプロセスでテストパルスを送信することにより、特定のファイバーの最適な取得パラメータが自動的に選択されます。多くの OTDR テストシステムがテストプロセスに最適な設定を自動的に決定できる高度なテクノロジーを利用できますが、基盤となる設定と結果にどのような影響を与えるかを理解することは依然として重要です。

OTDR 測定の類似性

通信ネットワークが光ファイバーに移行しているため、OTDR と徐々に置き換えられているメタル線信号テストの比較は明白です。別の有用な例えとしては、超音波技術があります。 

医療画像処理アプリケーションでは、超音波トランスデューサの振動エレメントによって高周波(20 KHz 以上)の不可聴音波が生成され、線源に反射されて身体的特徴の正確な画像が作成されます。ほぼ同様に、OTDR からの反射光または散乱光波によって、ファイバーコアの全体的な状態を「見る」ことができます。

OTDR 測定用語

OTDR の背後にある科学を理解するには、まず OTDR テストプロセスに重要ないくつかの基本的な概念を理解する必要があります。

減衰

送信される光信号の光パワーの低下 ファイバー減衰は、デシベル/キロメートル(dB/km)で表されます。信号の劣化は、曲げ、スプライス、コネクタ/接続、またはファイバー自体の吸収特性と散乱特性が原因である可能性があります。VIAVI のアッテネータを参照してください。

後方散乱

光波の反射が発生した方向に戻って分散していることを表す用語 後方散乱の量は、光がソースに戻るとダウンストリーム信号強度の損失となるため、光ファイバーの総減衰量を示す 1 つの指標です。OTDR 測定では、後方散乱量はテストパルスのおよそ百万分の一に過ぎません。

反射

表面に当たり表面から反射する光の割合の測定値 後方散乱光とは異なり、反射光は光源により直接戻ります。コネクタ/接続およびスプライスは光源に光を反射し、OTDR がこれらの構成要素からの位置、状態、および信号損失を決定できるようになります。

屈折

屈折とは、光がある透明な材料タイプから別の材料タイプに通過するときの光の曲げです。光の反射量は、スプライシングによって接合された 2 本のファイバーの屈折率の差、グラスファイバーの不純物、およびコネクタ内またはファイバーに沿った材料の変化によって決まります。

 

OTDR テストのプロセス

OTDR テストを実行するには、いくつかの基本的なセットアップ、プログラミング、テストの実行、およびレポート作成のプロセスに従う必要があります。

  • OTDR の電源をオンにして、バッテリーが充電され、テストディスプレイが機能していることを確認します。
  • テスト対象のすべてのファイバーの端面、起動ケーブル、コネクタ、およびアダプタをクリーニングし、点検します。
  • 一方の端は OTDR の出力ポートに、もう一方の端はテスト対象のファイバーに、起動ケーブルを慎重に接続します。
  • ネットワークタイプとテスト条件に基づいて、事前にプログラムされたテストルーチンを選択するか、テストパラメータを適切に設定/調整します。OTDR テストパラメータの手動設定には、通常、次の項目が含まれます。
    • 範囲:ファイバー全体の長さに基づいて適切な範囲(距離)を設定します。
    • パルス幅:放射される各レーザーパルスの継続時間を設定します。
    • 取得時間:反射光の測定を平均化する時間を設定します。
    • 屈折率:テストするケーブル材料の屈折率に一致させます。
    • システムおよび個々のエレメントまたは「イベント」の損失しきい値を設定します。
  • 必要な時間だけ OTDR を実行して、テスト結果を取得し、「トレース」します。
  • 必要に応じて、テスト結果を保存またはアップロードします。
  • すべてのケーブル、コネクタ、およびアダプタを慎重に取り外します。

OTDR ベストプラクティス

測定のためにリファレンスケーブルとテスト対象のファイバーを接続する前に、ファイバーのクリーニングと点検が何よりも重要です。「VIAVI の接続前の点検」手法の詳細については、端面検査のページを参照してください。

反射率を最小にするには、起動ケーブル、テスト中のファイバー、および OTDR 間のはめ合わせコネクタに互換性がある必要があります。ホース自体への接続部がゆるんだり曲がったりしているホースが、水漏れを引き起こし、接合部から逆方向に水が飛び散る状況を想像してください。これは、OTDR の不良接続の影響と同様で、エアギャップによって光が反射しすぎてフォトダイオードが過負荷になる可能性があります。

ファイバーケーブル配線の遠端で受信ケーブルを使用することも推奨されるベストプラクティスです。これらのケーブルは、ケーブル全体の長さと損失をランの最終コネクタで正確に測定するのに役立つ「記念碑」を提供することになります。ファイバー特性評価の詳細を見る。

最高のハンドヘルド型 OTDR テストシステムには、ワンタッチ操作のための機能と、さまざまなスキルレベルに合わせてカスタマイズされたインターフェイスが含まれています。VIAVI SmartOTDR ハンドヘルド型ファイバーテスターは、自動合否テスト結果により生産性を向上させます。

OTDR 測定結果の解釈

OTDR テストが完了すると、OTDR の結果が数値形式とグラフィック形式の両方で表示されます。このグラフは、トレースとも呼ばれ、各コネクタ/接続、スプライス、またはブレークの位置と、各要素の信号損失(dB)および反射特性を示します。

スマートリンクマッパー(SLM)などの機能を備えた高度な VIAVI OTDR テスト機器では、このトレースデータを象徴的なリニア表示に変換します。この表示では、各要素とイベントが読みやすいアイコンとして表され、合否情報がすぐに表示され、各コンポーネント/イベントの名前が明確に表示されます。この機能は、FTTH、PON ネットワーク、ファイバー・トゥ・ザ・アンテナ(FTTA)などのアプリケーション用にカスタマイズされたワークフローとアイコンも提供します。

テストの実行が完了すると、ファイバーの全長とリンク損失が表示されます。損失しきい値が最初に設定されていた場合は、ケーブル配線の各要素に対して合格または不合格が示されます。

OTDR 測定器の種類

機能セット、サイズ、およびコストは大きく異なりますが、OTDR テスト機器には、現在市場で利用可能な 3 つの主要なカテゴリがあります。 

  • ベンチトップ
    この用語は通常、ラボおよび生産施設で使用される OTDR テスト装置を表します。ベンチトップ型デバイスは、ラボの作業ベンチまたは生産用テストベイに設置できます。通常、大型ディスプレイ、MPO テストなどのアプリケーション用により多くの拡張ポート、および直接 AC(コンセント)電源を備えています。ベンチトップ型 OTDR テスト機器は、高レベルの精度、感度、または長距離測定(固有の高出力パルス強度を使用)が必要な場合に使用できます。
  • ハンドヘルド OTDR
    その名が示すように、ハンドヘルド型 OTDR テスト機器は軽量(1kg 未満)かつポータブル型で、通常はバッテリー駆動でフィールドでの使用に最適化されています。ユーザーインターフェイスは通常、シンプルかつ単純なため、OTDR の操作の作業者の訓練は簡単です。また、ハンドヘルド型 OTDR メーターには、視覚障害検出器 (VFL)、 光パワーメーター(OPM))、コンパクトな端面検査用マイクロスコープなど、ファイバーの認証試験やトラブルシューティングに必要な追加ツールを組み込むこともできます。Wi-Fi や Bluetooth などの接続オプションを使用して、テスト結果や作業指示をすばやく伝達できます。
  • 組込み型またはラックマウント式 OTDR
    組込み型 OTDR は、多くの大容量電子製品と同様に設計および製造されており、ネットワーク監視装置内に簡単に統合できる小型のフォームファクタとなっています。ラックマウント式 OTDR は、光スイッチと組み合わせて、多数のファイバーを自動的に回転させます。プログラムされたテストルーチンは、重要なファイバーおよび重要な顧客を優先順位付けすることができます。これらのファイバー監視アプリケーションは、インサービスのファイバー、ダークファイバーの監視のいずれにも使用できます。

OTDR の仕様

専用アプリケーションに適切な OTDR を選択するためには、OTDR の仕様を理解することが重要です。

  • ダイナミックレンジ
    ダイナミックレンジは、最大パルス幅に設定されているときにファイバーから反射される初期パワーレベルと、検出器のノイズフロアの上位レベルとの差としてデシベル(db)で表されます。ダイナミックレンジによって、ファイバーの観測可能な最大の長さが決まります。
  • イベントデッドゾーン
    イベントデッドゾーン(EDZ)は、OTDR が 2 つの反射イベント(通常は 2 つの接続)間で検出できる最小距離です。反射イベントが EDZ より近く置かれている場合、OTDR はそれらを 1 つのイベントとして表示します。
  • 減衰デッドゾーン
    IEC 61745 規格で定義されている減衰デッドゾーン(ADZ)は、反射イベント(コネクタなど)または減衰イベント(スプライスなど)の後に、非反射イベント(スプライス)を測定できる最小距離です。EDZ とほぼ同様に、ADZ はパルス幅に依存します。
  • 波長
    OTDR は、ファイバーのリンクが動作しているときに、伝送に使用される波長に基づいて光のパルスを送信します。一般的な波長は、マルチモードファイバーでは 850nm および 1300nm、シングルモードファイバーでは 1310nm、1550nm、および 1625nm です。フィルタリングされた 1625nm または 1650nm は、ライブトラフィック波長との干渉を回避するために、メンテナンスに使用できます。

OTDR 機器メーカー

光ファイバーテスト市場で最も急成長しているセグメントをサポートすることで、OTDR 機器メーカーは全製品カテゴリーで世界的に拡大を続けており、このトレンドは今後も続くと予想されます。5G の導入により、継続的な需要に対応して、ファイバー監視、設置、製造には新たな機会と課題がもたらされています。業界トップの OTDR メーカーとして、VIAVI は、OTDR の安全性、効率性、およびテスト製品の品質に関するこれまでにないお客様の要件に対応しています。

OTDR 測定器の校正

すべての測定機器について、基準規格に基づいて機器のバイアスおよびリセット機能を測定および訂正するために、定期的な校正が必要です。OTDR のテスト結果の精度が不可欠な業界では、校正に関する IEC 61746 規格と TIA/EIA-455-226 規格(IEC 規格から採用)が認められています。

IEC 規格には、ポイントツーポイントの精度、線型性、減衰、パワー出力および遅延を校正するための具体的な方法が含まれています。その複雑さのため、OTDR の校正は OTDR 機器メーカーや認定校正ラボに任せるのが適切です。

OTDR 測定の将来

低価格でより多くの機能、精度、および解像度を提供することは、継続的な課題です。OTDR 自動テストアルゴリズムの改善により、作業者の参入障壁が低くなり、受け入れやすくなっています。短いケーブル配線での反射過負荷の問題に関連する改善は、OTDR テクノロジーの使用を新しい分野に拡大するのに役立つ可能性があります。

OTDR 測定のようなテクノロジーなしでは、光ファイバーの高度なアプリケーションは実現不可能です。数千マイルに及ぶ、髪の毛程度の太さしかない光ファイバーの内部を「見る」能力は驚くべき技術であると共に、実用的な必要品でもあります。

今後 10 年間で、膨大なデータ負荷を伝送する新しい 5G ネットワーク、通信ネットワークを介して接続されるスマートシティ、FTTH サービスの継続的な導入により、効率的で汎用性の高い OTDR テストに対する業界の需要が一段と高まります。Smart Link Mapper や Smart Acquisition などの画期的な OTDR イノベーションにより、テストが容易、正確、かつ強力になり、VIAVI は未来のファイバー敷設およびメンテナンスのニーズに対応しています。


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追加のリソースについては、「 ファイバーテスト」、「パッシブ光ネットワーク(PON)」、「XGS-PON」を参照してください。

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