Learn how to get the job done right the first time!
Эффективная сертификация, техническое обслуживание и поиск неисправностей в оптоволоконных сетях с использованием передового оборудования и процедур для опторефлектометрии.
Опторефлектометрия
Стремительное развитие волоконно-оптических технологий сделало опторефлектометрию методом, незаменимым для строительства, сертификации, технического обслуживания волоконно-оптических сетей и поиска неисправностей на них.
Оптический рефлектометр во временной области (Optical Time Domain Reflectometer, OTDR) — прибор, используемый для создания виртуального представления маршрута волоконно-оптического кабеля. Анализ данных позволит определить целостность оптоволокна, а также пассивных оптических компонентов, расположенных по ходу кабеля, таких как разъемы, склейки, разветвители и мультиплексоры.
После получения и анализа этой информации ее можно использовать для оценки деградации этого же кабеля с течением времени.
Опторефлектометрия — единственное средство, позволяющее выявлять повреждения оптоволокна с определением расстояния до повреждения и типы повреждений, такие как разломы, изгибы и чрезмерные потери сигнала. Прибор для опторефлектометрии может быть портативным или устанавливаемым в стойку для постоянного наблюдения за сетью, генерируя уведомления в случае нарушения работы оптоволокна.
Среди проблем, выявляемых с помощью опторефлектометрии, — потери сигнала, связанные с разъемами, перегибами, разломами и разрушениями оптоволокна. С этой целью используется опторефлектометрия по методу Рэлеевского рассеяния. Опторефлектометрия по методу рассеяния Рамана и Мандельштама — Бриллюэна может использоваться для прогнозирования разломов и наблюдения за состоянием оптоволокна за счет оценки температуры и механического воздействия. Эти три метода представляют собой эффективное средство управления оптоволокном или использования оптоволокна для распределенных измерений. Многие проблемы, которые постепенно приводят к выходу оптоволокна из строя, могут быть устранены еще до того, как отказ повлияет на клиента.
И хотя изначально опторефлектометрия предназначалась для магистрального оптоволокна, новые поколения рефлектометров также можно использовать для диагностики гораздо более коротких кабелей, например кабелей, проложенных в авиалайнерах и на промышленных объектах, например в структурированных кабельных системах.
Для дополнительной информации об оборудовании VIAVI для опторефлектометрии обращайтесь в отдел продаж!
Как работает оптический рефлектометр?
Оптический рефлектометр излучает оптические импульсы, генерируемые лазерным диодом, в оконечность оптоволокна. Фотодиод измеряет возвращаемую с течением времени световую энергию (отраженную и обратно рассеянную) и преобразует их в значения электрического характера, усиливает и дискретизирует так, чтобы их можно было отобразить на экране.
Рефлектометры определяют расположение и потери на пассивных элементах оптической сети, которые также называются «событиями». Расположение или удаление до каждого события рассчитывается на основании времени прохождения светового импульса в двух направлениях по оптоволокну. Потеря рассчитывается на основании величины амплитуд возвращаемого сигнала (эффект обратного рассеяния).
Большинство современных рефлектометров автоматически выбирают оптимальные параметры получения данных для конкретного оптоволокна, отправляя тестовые импульсы в рамках процесса автоматической конфигурации.
Опторефлектометрия — проводим параллели
Очевидно, что между опторефлектометрией и тестированием сигнала на медных кабелях, которые с развитием технологий были заменены на оптоволокно, имеются очевидные параллели. В то же время, для визуализации процесса опторефлектометрии в качестве аналога лучше использовать технологию ультразвуковых исследований.
В аппаратуре для диагностической визуализации неслышимые высокочастотные звуки (20 кГц и выше) генерируются вибрирующими элементами ультразвукового зонда. Эти звуковые волны, во многом аналогичные световым импульсам, могут поглощаться, отражаться в направлении источника или распространяться в разных направлениях в зависимости от расстояния от зонда и особенностей анализируемого материала. Частота, направление и интенсивность звуковых волн, возвращающихся в зонд, обеспечивает достаточный объем данных для формирования точных и подробных изображений внутренней анатомической структуры.
Терминология опторефлектометрии
Для понимания научных основ опторефлектометрии необходимо усвоить несколько базовых понятий, неразрывно связанных с процессом опторефлектометрии.
Процесс опторефлектометрии
Процесс опторефлектометрии зависит от типа оборудования и тестируемого волоконно-оптического кабеля, а также от целей теста. В то же время, для любой сферы применения есть общепринятые процедуры опторефлектометрии.
Интерпретация результатов опторефлектометрии
После выполнения опторефлектометрии система отобразит результаты опторефлектометрии в числовом и графическом формате. Ось х отражает расстояние, а ось у — потерю сигнала в децибелах. На графике, который также называется трассой, отображается местонахождение каждого разъема, склейки или разлома, в которых четко видны характеристики потери сигнала и отражения по каждому элементу. Современное оборудование для опторефлектометрии превращает трассировку в графическое линейное представление с удобными для восприятия значками для каждого элемента и события, а также немедленным отображением информации в виде «тест пройден / тест не пройден» и названием каждого компонента.
Длина оптоволокна рассчитывается на основании индекса рефракции стекла в оптоволокне. Таким образом, чтобы результаты опторефлектометрии были точными, это значение должно быть задано правильно.
ThДля отображения местоположения разъемов, склеек и других событий потерь производится анализ времени, необходимого для отправки и возврата (или отражения) тестового импульса к приемнику.
Если изначально задавались пороговые значения потерь, то для каждого элемента кабельной линии будут показаны параметры тест пройден или тест не пройден. Вполне возможно, что у кабельной линии в целом будет проходной результат, а у одного или нескольких ее элементов — нет, и наоборот. Именно в этом случае данные предыдущих результатов опторефлектометрии помогут в поисках неисправности.
Типы оборудования для опторефлектометрии
Хотя набор функций и стоимость приборов могут существенно различаться, сегодня на рынке имеются два основных типа оборудования для опторефлектометрии.
Технические характеристики опторефлектометра
Важно понимать технические характеристики опторефлектометра, чтобы выбрать прибор, соответствующий поставленной задаче.
Калибровка оборудования для опторефлектометрии
Все измерительное оборудование должно регулярно калиброваться для отслеживания и исправления смещений и сброса соответствующих функций к эталонным стандартам. Хотя некоторые предпочитают в качестве «золотого стандарта» кабель Golden Fibre, созданный NPL, другие предложили подход к калибровке, основанный на электро-оптической имитации, не требующий физического эталона.
В отраслях, где точность результатов опторефлектометрии имеет первостепенную важность, признается стандарт МЭК 61746, а также TIA/EIA-455-226 (на основе стандарта МЭК).
В стандарте МЭК для соединений «точка-точка» отмечены особые подходы, помимо прочих свойств, к калибровке точности, линейности, затухания, выводу мощности и задержке. С учетом сложности калибровки опторефлектометров ее лучше проводить производителю оборудования или сертифицированным лабораториям по калибровке.
Будущее опторефлектометрии
Перед производителями всегда стоит задача расширения функциональности, повышения точности и разрешения при более низкой цене. Улучшение алгоритмов автоматического тестирования опторефлектометров может снизить входной барьер для техников и сделает приборы более популярными. Аналогичным образом, улучшения, связанные с преодолением проблем перегрузки по отражениям, свойственные более коротким кабельным линиям, позволят появиться технологии опторефлектометрии в новых областях.
Технология оптоволокна, побочного продукта традиционного производства стекла методом вытягивания, в сочетании с современными инновациями превратилась в новый революционный способ удовлетворения потребностей глобального сообщества в связи. С ростом потребности в передаче данных по волоконно-оптическим сетям, возможности опторефлектометрии должны и далее расширяться для того, чтобы им соответствовать.
Без такой технологии, как опторефлектометрия, оптоволокно было бы невозможно использовать в целом ряде случаев. Способность «увидеть» изнутри оптоволоконный кабель толщиной не более человеческого волоса стало не только невероятным достижением, но и практической необходимостью.
Блоги об опторефлектометрии
- Насколько грамотен ваш подходк сертификации оптоволокна?
- Результаты опторефлектометрии — не повод прекращать тестирование оптоволокна
- Насколько грамотно вы подходите к опторефлектометрии?
- Два подхода к двукратному сокращению временных затрат на тестирование оптоволокна
- Тестирование оптоволокна — правильный взгляд на вещи
- Насколько грамотен ваш подходк FTTH/PON?
- Как уложиться в бюджет — версия для масштабного тестирования оптоволокна