Шесть основных процедур тестирования оптоволоконного кабеля

Заказчики, занимающиеся прокладкой оптоволоконного кабеля, обычно требуют документального подтверждения результатов испытаний перед принятием и оплатой работ. Испытания должны проводиться тщательно, чтобы гарантировать точность и достоверность измерений. Полный набор тестов, известный как «шесть основных», может быть полезен даже начинающему системному инженеру. Шесть основных процедур испытаний позволяют измерять расстояние, потери в волокне, потери в событии, потери в линии, потери при возврате события и потери при возврате линии. Эти процедуры применяются на всех четырёх этапах эксплуатации оптоволокна, включая этапы предмонтажа, монтажа и приёмки, обслуживания и восстановления.

 

Для выполнения всех шести процедур тестирования можно использовать рефлектометр. Кроме того, необходимо обеспечить чистоту соединений на тестируемом оптоволоконном кабеле. Все шесть процедур тестирования будут неточными или невозможными, если оптоволоконные разъемы загрязнены.

 

Оптическое расстояние между одной точкой и другой зависит от определения. Например, это может быть длина оптоволоконного кабеля между передатчиком и приёмником или длина оптоволоконного кабеля между двумя стыками. Рефлектометр (OTDR) — это измерительный прибор, используемый во всём мире для измерения событий оптического тестирования как автоматически, так и вручную. События обнаруживаются как помехи на относительно линейной кривой рефлектометра.

 

 

Для измерения оптического расстояния между двумя точками рефлектометр посылает лазерный световой импульс по волокну на передающем конце кабеля. Затем прибор регистрирует обратное рассеяние, отраженное от волокна, и любые отражения от блестящих поверхностей. Он измеряет время, необходимое световому импульсу для прохождения всего пути по волокну, и преобразует это время в расстояние.

 

Одним из незначительных отклонений в этом тесте является разница между реальным и видимым расстоянием. Оптическое, или видимое, расстояние – это расстояние, зафиксированное рефлектометром, и оно всегда больше реального. Одна из причин разницы в расстоянии – волнистость волокна при его прокладке в кабеле со свободной укладкой, что увеличивает его длину. Другая причина – подземный кабель, который извивается в траншее, что увеличивает оптическую длину.

 

Кривая обратного рассеяния отображает состояние самого волокна. Наклон кривой обратного рассеяния показывает, что по мере увеличения длины волокна отражается всё меньше света. Этот наклон отражает потери в волокне, указанные производителем. Типичные значения потерь в волокне выражаются как количество света (в децибелах), потерянного на километр. Например, в телефонном волокне для дальней связи потери могут составлять 0,15 дБ/км, тогда как в многомодовом волокне локальной сети — 3 дБ/км. Потери в волокне всегда измеряются вдоль невыразительного участка обратного рассеяния без каких-либо событий, искажающих результаты.

 

Тестовое событие – это помеха, возникающая выше или ниже базовой линии обратного рассеяния. Сращивания, разъёмы, изгибы и трещины – типичные события, вызывающие искажения трассы на дисплее рефлектометра. Обычно (но не всегда) событие приводит к потере света. Существует два типа событий: отражающие и неотражающие. Выбросы вдоль базовой линии указывают на отражение. Поскольку появляется больше фотонов, превышающих нормальный уровень обратного рассеяния, обнаруживается механическое соединение или конец волокна. Другими причинами отражений являются разъёмы и трещины в волокне.

 

События, происходящие вдоль оптоволокна, приобретают значение при расчёте бюджета потерь в волокне. Передатчик излучает лишь ограниченное количество света. Следовательно, если приемник не получает достаточного количества света, это свидетельствует о серьёзной проблеме с кабелем.

 

Потеря связи — это общее количество света, теряемого между двумя точками. Связь может быть расстоянием между событиями или между двумя конечными точками. Общая потеря связи обычно указывается, когда она напрямую влияет на бюджет потерь. Если потеря связи высокая, то определённые события потребляют свет.

 

 

По сути, обратные потери — это потери света из-за отражений обратно к передающему концу или концу источника. Блестящие поверхности разъемов и механических соединений отражают свет. Часть этого отраженного света возвращается к источнику. Любой переданный свет, не достигший конца волокна, теряется. Рефлектограмма OTDR отображает обратные потери как высоту отражения.

 

Обратные потери определяются как отношение мощности падающего сигнала к мощности отраженного сигнала (в дБ). Обратные потери всегда выражаются положительным числом:

 

В отличие от этого, коэффициент отражения определяется как отношение мощности отраженного света к мощности падающего света или как обратная величина для формулы обратных потерь. Выражённый в децибелах коэффициент отражения является отрицательным числом. Кроме того, коэффициент отражения может быть выражен через плотность или в процентах.

 

На самом деле эти термины означают шум. Отражённый свет возвращается к источнику, отражается от входа и совершает ещё один круговой путь. Для цифровой системы отражённый свет выглядит как битовая ошибка. Для аналоговой системы, например, кабельного телевидения, отражённый свет создаёт мерцание. Чем выше коэффициент отражения, тем сильнее становится уровень шума.

 

Возвратные потери в линии связи аналогичны потерям в линии связи. Это общее количество отраженного света в линии связи. Поэтому возвратные потери в линии связи часто используются в качестве приемочного теста. Если общее количество возвратных потерь ниже определенного уровня, считается, что линия связи не содержит ни одного события, превышающего допустимые значения.

 

Эти шесть основных тестов следует использовать для проверки волокна на этапах предмонтажа, монтажа и приёмки, а также при техническом обслуживании и восстановлении. Предмонтажный тест следует проводить сразу после получения оптоволоконного кабеля от поставщика. Этот приёмный тест важен, поскольку позволяет быстро и легко определить, принимается ли изделие или нет до начала эксплуатации системы.