Тестирование оптоволокна

На фоне постоянного роста числа соединений и увеличения объемов потребления полосы пропускания оценка оптоволокна и разъемов и поддержание их в работоспособном состоянии обретают еще большее значение.

Несмотря на то, что оптоволокно отличается минимальными потерями на больших расстояниях и при неблагоприятных условиях окружающей среды, его малое сечение и хрупкость делает его уязвимым к повреждениям и загрязнению, особенно на концах и в местах подключения разъемов. Сохранение приемлемого уровня затрат стало важнейшей задачей, так как требования к полосе пропускания в волоконно-оптических сетях растут, а загрязнения и повреждения кабелей дополнительно усложняют эту задачу. Именно поэтому для работы с оптоволокном требуются эффективные инструменты.

С момента появления первых цифровых микроскопов для оптоволокна в начале 2000-х годов инструменты для проверки разъемов и торцевых поверхностей оптоволокна активно развивались. В них появлялись такие функции, как вывод изображения высокого разрешения, автофокус и автоматические процедуры проверки.

Современные портативные инструменты для проверки оптоволокна, такие как система HP3 Series, совмещают в одном устройстве возможности проверки торцевых поверхностей и измерения оптической мощности. Еще один тип инструментов — визуальные локаторы повреждений (VFL), которые уже несколько десятилетий применяются для автоматического анализа качества коннекторов и выявления неисправностей, незаменимы для эффективной эксплуатации оптоволоконных сетей. VFL высокой мощности позволяют проверять целостность оптоволокна на дальних дистанциях, быстро выявляя изгибы, разломы и места повреждений. Новые универсальные оптические тестеры, например идентификатор активного оптоволокна FI-60, способны определять наличие оптического сигнала на «рабочем» волокне в любой его точке и при этом не требуется непосредственный контакт с волокном.

Несмотря на очевидную важность очистки торцевых поверхностей, эта задача часто игнорируется, либо ей не уделяется должного внимания в ходе технического обслуживания и поиска неисправностей. Появление более «плотных» интерфейсных разъемов, таких как МРО и внедрение современных технологий передачи сигнала, например со спектральным уплотнением (WDM), подчеркивает необходимость более тщательной очистки во избежание потерь сигнала.

Использование современной системы для регулярной очистки, например CleanBlast, является эффективным решением для устранения загрязнений разъемов. В системе предусмотрен встроенный зонд-микроскоп с 6,4-дюймовым ЖК-экраном для оперативного визуального контроля. В рамках повышенного внимания к чистоте разъемов и торцевых поверхностей появились инструменты, предназначенные для конкретных приложений и технологий.

Портативное устройство FiberCheck Sidewinder подключается непосредственно к многоволоконному разъему, например МРО, что позволяет удобно получать доступ, сверять показания, анализировать и сертифицировать каждый полированный торец волокна в наконечнике разъема. Инструменты более общего назначения отличаются универсальностью и удовлетворяют широкому спектру требований к тестированию.

Настольный микроскоп VAi/FVDi может использоваться для проверки состояния торцевых разъемов оптоволокна в производственных или лабораторных условиях. Эта унифицированная система с 3,5-дюймовым ЖК-экраном позволяет проводить проверки, тестирование и хранить результаты без подключения внешнего ПК или монитора.

Согласно закону Мура, а также благодаря развитию технологий лазеров и элементов питания, в последние несколько лет появились миниатюрные, но мощные инструменты для работы с оптоволокном. Функции, для реализации которых ранее требовалась целая стойка с оборудованием, теперь размещаются в сверхэффективных устройствах размером с большой палец. Появились полнофункциональные тестеры оптоволокна размером с шариковую ручку, которые позволяют точно выявлять отказы в одно- и многомодовых кабелях и «умеют» все то, что раньше было доступно только в полноразмерных VFL-устройствах. Компактный OFI VFL генерирует видимый лазерный пучок 635 нм и работает в непрерывном и мерцающем режиме.

Полнофункциональные измерители мощности теперь располагаются в корпусе, аналогичном USB-накопителю. Миниатюрный измеритель мощности MP-60/-80 с интерфейсом USB 2.0 способен эффективно измерять потери мощности даже на больших расстояниях, а также может использоваться с тестером оптоволокна VIAVI для определения отдельных волокон и частоты модуляции. 

Другие инструменты для оптоволокна, такие как USB-микроскоп VIAVI P5000i Fiber, способны обеспечить автоматическую и надежную сертификацию по принципу pass/fail в компактном устройстве размером с ладонь.

В то время как процессы очистки и проверки часто проводятся периодически в целях сертификации и технического обслуживания, наша зависимость от подобных сетей, а также их низкая структурная прочность делают необходимым постоянное наблюдение за ними, отслеживание повреждений, несанкционированных подключений и снижения производительности. 

Удаленный мониторинг оптоволокна — удобная возможность централизованного наблюдения за всей оптоволоконной сетью. Этот подход может использоваться для оперативного выявления отказов и отправки уведомлений в реальном времени, что сокращает среднее время ремонта. Прибор для тестирования оптики (OTU) — еще один инструмент для оптоволокна, который позволяет вести постоянное наблюдение за состоянием оптоволокна в ЦОД, на производственных площадках, в городских районах, а также за подводными кабелями.

Автоматизированные OTU-устройства, например отмеченные наградами системы OTU-8000 и OTU-5000, сочетают в себе оптические рефлектометры и оптические коммутаторы и способны масштабироваться до 1080 портов. 

OTU могут использоваться для мониторинга характеристик оптоволокна с момента строительства и запуска в эксплуатацию и на протяжении всего жизненного цикла оптоволоконной сети. OTU также эффективно защищают сеть, выявляя физические вмешательства и несанкционированные подключения. Устройство для тестирования оптики может быть как отдельным тестером, так и элементом системы мониторинга оптической сети (ONMSi), что обеспечивает автоматизацию, визуализацию и управление активами. ONMSi имеет информационные панели, на которых отображаются оперативный статус, результаты диагностики и графическое представление компонентов сети.

Благодаря технологиям DTS и DTSS система OTU-8000 может использоваться для замеров температуры и механического напряжения в оптоволокне. Если результаты измерений существенно отклоняются от базовых в ходе периодической трассировки, система генерирует предупреждения.  Волоконно-оптическая сенсорика имеет целый ряд преимуществ по сравнению с электрической, в том числе меньший вес устройств, пассивное состояние волокна, устойчивость к ЭМП и низкий уровень затухания. 

Волоконно-оптическая сенсорика на базе оптического рефлектометра (OTDR) обеспечивает точные данные о местоположении температурных аномалий или случаев удлинения волокна на протяжении всей длины оптоволокна. Количество вариантов использования волоконно-оптической сенсорики в инфраструктуре кажется практически бесконечным. Можно наблюдать за трубопроводами, отслеживая колебания земной поверхности и механическую деформацию. На силовых кабелях можно выявлять точки перегрева. Волоконно-оптическая сенсорика позволяет непрерывно отслеживать температуру на критически важных объектах, например атомных электростанциях и больницах, не беспокоясь о перебоях в электропитании, которые критичны для электрической сенсорики.

С момента появления инструментов для работы с оптоволокном измерители оптической мощности (ОРМ) играли важную роль в замерах мощности волоконно-оптических сетей. ОРМ способны работать на разных длинах волны лазера и измерять относительную или абсолютную мощность.  Измеритель SmartClass Fiber OLP-85/-85P — универсальное решение для точных измерений в диапазоне длин волн от 800 до 1700 нм с шагом 1 нм. Компактный цифровой микроскоп P5000i представляет собой удобную встроенную опцию для дополнительного автоматического анализа качества коннекторов.

При использовании ОРМ в сочетании с устройством для тестирования оптоволокна или визуальным локатором повреждений получается система, которая часто называется набором для тестирования оптических потерь.  SmartClass Fiber OLTS-85/85P может использоваться для эффективной сертификации оптоволокна уровня Tier 1 согласно промышленным стандартам. Он обеспечивает возможность одновременного измерения протяженности и оптических потерь, а также удобную проверку полярности и контроль торцевых поверхностей. 

В многожильных разъемах (МРО) используется технология кабельного наконечника с механическим переносом (МТ), которая была разработана в 1980-х годах и которая позволяет создать линейный массив волокон с одним-единственным разъемом. МРО-разъемы обеспечивают плотность более чем в 12 раз выше по сравнению с дуплексным LC-разъемом, занимая столько же места. В то же время более эффективное использование пространства сопряжено с дополнительными трудностями, связанными с плотностью и доступностью МРО, для тестирования, проверки и очистки. Именно поэтому появились инструменты, решающие эту задачу для параллельных оптических соединений.

SmartClass Fiber MPOLx позволяет проводить сертификацию по уровню Tier 1 в сетях с МРО-разъемами. Он позволяет измерять длину МРО-волокон, оптические потери, полярность и проводить сертификацию без необходимости использования адаптеров или переходников для МРО-интерфейсов. Оптическая рефлектометрия — еще одна область, где непосредственное подключение к МРО снижает сложность и ускоряет проведение тестирования. Коммутационный модуль для многоволоконных кабелей устраняет необходимость в кабелях типа break-out и адаптерах, а оптический рефлектометр обеспечивает автоматическое управление.

Возможности оптических рефлектометров и функции оценки состояния волокна снижают риск интерференции сигнала в эксплуатируемом оптоволокне. Другие портативные устройства, например многомодовый оптический рефлектометр высокого разрешения, спроектированы таким образом, чтобы показывать короткие мертвые зоны по событиям и по затуханию, что необходимо для оценки состояния коротких линий, например на самолетах и кораблях.  Подробнее об оптической рефлектометрии.