光纤测试

Fiber Testing

激烈的市场竞争压力要求网络必须不断升级并得到持续维护,才能确保为客户提供速度更快、质量更高的应用和服务。

随着光纤系统的不断发展,为了支持这些应用和服务,光纤基础架构上的测试级别、准确性和精确度也需要提升到新的层次。通过提供业内最全面的一系列光纤测试解决方案,VIAVI Solutions 降低了这些全新网络架构的相关复杂性,让它们更易于测试。

如今,光纤测试对于几乎每种网络来说都是至关重要的。熟练进行光纤测试是光纤安装商、承包商、项目经理、技术人员和工程师所需要的技能,他们需要了解、应用并正确测量和记录光纤基础架构性能

光纤为当今全球大部分互联网、电话和电视数据传输提供支持。随着这些网络不断扩展和用户负载持续增加,制定标准化光纤测试实践变得越来越重要。

光纤测试的起源

The Origins of Fiber Testing 通过一根细玻璃“纤维”传输光信号并不是一个新概念。早在 100 多年前,实验就证明了光能够通过弯曲的玻璃基质传输并保留其大部分原始亮度。到二十世纪六十年代后期,激光光学、超透明玻璃纤维以及数字信号共同奠定了我们今天所知的光纤通信网络的基础。到二十世纪九十年代,光纤网络所能传输的信息已经比使用电子放大器的传统电缆多 100 倍.

光纤通过将电子/二进制信息转换为数字光脉冲形式的光信号来工作。这些光信号可通过铺设的长距离光纤传输到位于线路远端的接收器,在该处信号将转换回其原始二进制格式。这是一种对于计算机系统和设备可读的格式。为了在铺设的长距离光纤和复杂的网络中验证并保持光信号的完整性,并跟上带宽提升的步伐,光纤测试也必须不断发展。

光纤测试和光缆建设

光纤通信的应用看起来很简单,但光缆测试需要了解一些将光纤测试与上一代模拟有线测试区分开来的基本原理。

光纤由包覆有塑料防护涂层的非常细的玻璃棒组成。射入玻璃纤维纤芯中的光将沿着由于光在纤芯和包覆层之间的全内反射而形成的物理路径前进。

光纤的三个 C

从光纤测试角度来看,光纤的三个基本要素有时称为“三个 C”:

  • Core(纤芯):光缆的中心,由经过特殊处理的玻璃或塑料制成。这是用于在光缆范围内传输光的介质,因此它必须尽可能纯净。
  • Cladding(包覆层): 由类似于纤芯的材料制成的额外的一层,具有较低的折射率,便于将射入光连续反射回纤芯中。
  • Coating(涂层): 对纤芯和包覆层进行封装、保护和隔离的光缆外层。

光纤类型

光纤根据光在其中的传输方式分为不同类型(多模或单模)。光纤类型与纤芯和包覆层的直径密切相关。

多模光纤的主要优势是易于与光源和其他光纤耦合、光源(发射器)成本较低,并且连接器连接和熔接过程得到了简化。但是,它相对较高的衰减(光损耗)和低带宽使得光在多模光纤上的传输只能在短距离内进行。

单模光纤的优势是它在带宽和衰减方面具有更高的性能。

因为单模光纤纤芯尺寸很小,所以通常需要更加昂贵的发射器和对位系统才能实现高效耦合。尽管如此,对于高性能系统或长度超过几公里的系统,单模光纤仍然是最佳解决方案。/p>

光纤测试选项以及测量指标

为了评估光纤安装的质量、签署认可光纤已做好业务激活准备,并确保光纤链路持续稳定工作,必须执行一些光纤测试。

有若干要测量、评估和检查的指标:

光纤端面检测

Fiber End-Face Inspection 将两条光纤耦合在一起时,一项关键要求是确保光在从光纤传递到光纤时不会出现过多损耗或背向反射。剩下的挑战是保持端面不受污染。混入到光纤纤芯中的一颗微粒即可造成严重的插入损耗和背向反射,甚至会损坏设备。主动进行光纤检测对于确保可靠的光纤连接非常重要。

光纤连续性测试

在测试光纤网络时,可以使用连接到光缆一端的可见激光光源来验证到另一端的传输。这种类型的光纤测试仅用于检测诸如宏弯等严重光纤缺陷。光纤连续性测试也可用于确定光缆是否连接到了正确配线盘位置。

A 可视故障定位仪 (VFL) 使用可见光谱激光来测试光纤连续性以及检测故障情况。在任何光纤损坏位置或存在缺陷的熔接位置,将可透过涂层看到红色的光源。对于铺设距离超过 5 千米/3 英里的光纤或无法观察光纤的情况,将使用 OTDR 来准确找出任何连续性问题。

光损耗测量

在光源通过光纤时,其功率电平会降低。功率电平的降低也称为光损耗,用分贝 (dB) 表示。测量光纤中总体光损耗的最准确方式是在一端射入已知电平的光,并在另一端测量光的电平。这种使用光源和功率计完成的测量要求能同时访问光纤的两端。

光功率测量

功率测量是指在系统处于活动状态或激活后对来自发射器的信号强度进行的测试。光功率计将显示在其光电二极管上接收到的光功率,并可直接连接到光发射器的输出端,或光缆上光接收器所在的位置。光功率可以 以dBm 为单位进行测量,其中 m 代表 1 毫瓦,dB 指分贝

测试光纤的光损耗

Testing Fiber for Optical Loss 若要测试光纤的光损耗,您将需要连接到一个测试光源来提供一个光学光标准,以及连接到一条发射线缆来提供经过校准的“0 dB 损耗”参照。位于线路另一端的功率计将在有无受测光纤的情况下对光源进行对比测量,从而以 dB 单位对光纤本身的损耗进行量化。

其他光损耗测试方法既会测试发射线缆,也会测试连接到功率计的“接收”线缆。这种方法是已安装有线网络中的标准测试方法,会在测试线缆的两个连接端进行损耗测量。出于此原因,确保所有连接非常干净是任何光纤测试的一个重要方面。

也可以使用光时域反射仪 (OTDR) 通过另一种方式对光纤光损耗进行测试。利用在所铺设光缆的一端通过连接线缆按预定义脉冲间隔发射的高强度激光,OTDR 仪器对返回到光源位置的光的反向散射进行分析。这种单端光纤测试方法可用于对损耗进行定量分析,以及准确找出损耗位置。详细了解 OTDR 测试.

 

光缆测试最佳实践

测试光纤网络对于光纤安装以及持续维护是不可或缺的。通过遵循一些基本光纤测试最佳实践,将能更安全、更高效并更可靠地进行光纤部署和网络激活。

  • Fiber Optic Cable Testing Best Practices光纤安装和测试中清洁的重要性无论怎样强调都不过分。可以使用光纤显微镜来验证纤芯和连接陶瓷插芯是否清洁。建议使用专用清洗材料对光纤连接进行恰当的清洗。对于参照线缆和测试设备连接,同样也要注意清洁。
  • 使用 VFL 定位故障时,人眼安全极为重要。由于 VFL 利用高强度激光光源,因此不应裸眼直视光源和 VFL 照亮的光纤纤芯。
  • 使用光源及功率计或者光损耗测试仪(OLTS) 被认为是确保光功率分配不超过设计规范的良好实践。
  • 使用 OTDR 对光纤链路“特征”进行记录并作为基准。
  • OTDR 旨在检测、定位和测量光纤链路任何位置上的事件。它会生成有关局部损耗和反射事件的地理信息,为技术人员提供光纤特征的图片式永久记录。借助 OTDR,使用发射线缆来确定前端和远程连接器达标。发射线缆连接在测试仪和受测光纤之间,接收线缆连接在光纤链路的远端。请务必注意,发射线缆和接收线缆中使用的光纤应与受测光纤匹配(类型、纤芯尺寸等)
  • 最后,恰当的规划和准备是适用于任何有组织工作(包括光纤测试)的基本最佳实践。通过完成对设备进行清理和预先测试、确保设备已校准、研究拟建的布局和汇集完整全面的测试工具套件这些附加工作,将能进行最高效、最准确的光纤测试。

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