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光ファイバーネットワークでは、新規ケーブルの敷設でも既存ケーブルのトラブルシューティングでも、ケーブルテストは常に重要な役割を果たします。光パワーメーターは、光パワー測定や損失試験に広く利用されており、よく知られています。今日は、この馴染み深く、かつ必須の光ファイバーテスターである光パワーメーターについてお話します。
光パワーメータは、その名の通り、光パワーをテストするためのメータです。では、光パワーとは何でしょうか？そして、光パワーメータを使ってどのようにパワーを測定するのでしょうか？
光パワー
簡単に言えば、光パワーとは光の明るさ、つまり「強度」のことです。光ネットワークでは、光パワーは「dBm」という単位で測定されます。これは、1ミリワット（mW）の電力に対するデシベル値です。つまり、電力レベルが0dBmの光源は1mWの電力を持っています。同様に、3dBmは2mW、-3dBmは0.5mWといった具合です。そして、0mWは負の無限大（dBm）であることを知っておく必要があります。
送信機または受信機での電力測定に必要なのは、光パワーメーター、使用するケーブルの光ファイバーコネクタ用のアダプタ、およびネットワーク電子機器をオンにする機能だけです。
光パワーメータは、パワー測定時に適切なレンジ（通常はdBmですが、mWの場合もあります）と波長に設定する必要があります。準備が整ったら、光パワーメータを受信機側のケーブルに接続して受信機のパワーを測定するか、システムソースに接続された短いテストケーブルに接続して送信機のパワーを測定します。値をマークし、システムの規定パワーと比較し、システムの許容範囲内であることを確認します。
光パワーメータは、光パワーの測定に加えて、光源と組み合わせて光損失の試験にも使用できます。光損失とは何ですか？また、光パワーメータはどのようにして損失試験を実現するのでしょうか？
光損失
光がファイバーを通過する際、ガラス粒子に吸収されて熱に変換されたり、ファイバー内の微細な欠陥によって散乱したりするなど、一部のエネルギーが失われます。この強度低下を「減衰」と呼びます。減衰は、ケーブルの長さあたりの dB 損失で測定されます。dB は 2 つの電力の比です。最高のコネクタやスプライスでも完璧ではありません。そのため、2 本のファイバーを接続するたびに損失が発生します。この損失を挿入損失と呼びます。これは、スプライスや接続点などのデバイスをケーブルに挿入することによって発生する減衰です。実際の損失は、ファイバー コネクタと嵌合条件によって異なります。また、挿入損失は、Mux からの損失を表す場合にも使用されます。これは、「ファイバーを挿入するだけで発生するペナルティ」だからです。
光パワーメータと光源を用いた損失試験
ケーブルの損失は、送信端でケーブルに結合されたパワーと受信端で出力されるパワーの差です。ただし、損失テストには光パワーメータだけでなく光源も必要です。一般的に、マルチモード光ファイバーは LED 光源を使用して 850 nm でテストされ、オプションで 1300 nm でもテストされます。シングルモード光ファイバーはレーザー光源を使用して 1310 nm でテストされ、オプションで 1550 nm でもテストされます。測定された損失は損失バジェット、つまりリンクに対して計算された推定損失と比較されます。さらに、損失を測定するには、実際の動作条件をシミュレートする、光ファイバーおよびコネクタをテストするための再現可能なテスト条件を作成する必要があります。このシミュレーションは、適切な光源を選択し、光源に対する「0 dB」損失基準となる校正済みの光源パワーを備えた光源基準ケーブルを組み合わせることによって作成されます。
There are two methods used to measure loss which are called “single-ended loss” and “double-ended loss”. Single-ended loss works by using only the launch cable while the double-ended loss works using a received cable attached to the meter also. The method “signle-ended loss” is described in FOTP-171. By using this method, you can test the loss of the connector mated to the launch cable and the loss of any fiber, splices or other connectors in the cable you are testing. Thus, it is the best possible method of testing patchcords, since it tests each connector individually. The method “double-ended loss” is specified in OFSTP-14. In this way, you can measure loss of two connectors and the loss of all the cable or cables, including connectors and splices in between. The following picture shows these two methods to us. From left to right: Single-ended loss testing (Patch Cord), Double-ended loss testing (installed cable plants).
Optical Power Meter Selection Guide
As described above, optical power meter is very useful and necessary for fiber optic testing such as optical power measurement and loss testing. Thus, to select a suitable optical power meter is very important. According to the user’s specific application, several points should be considered when choosing an optical power meter:
Choosing optical power meter with the best type of detector and interface
Evaluation of calibration and precision as well as the manufacturing calibration procedures should match your fiber and connector requirement
Make sure that the model of the meter is consistent with your measurement range and the display resolution
Whether have a direct insertion loss (dB) measurement function
In addition to optical power meter and light source, other tools such as launch cable, mating adapters, visual fault locator or fiber tracer, cleaning and inspection kits as well as other testers are also required for fiber optic testing. fiber-mart.com offers a comprehensive solution of fiber optic testers and tools which help you achieve a reliable and valuable fiber optic system. Contact us via [email protected] for more information.
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