Как работать с рефлектометром: пошаговое руководство по тестированию ВОЛС

Шаг 1: Подготовка к тестированию

• Проверьте, чистые ли ферулы коннектора вашего рефлектометра с помощью оптического микроскопа. Если такого устройства нет, воспользуйтесь инструментом для чистки ферул OneClick Cleaner или безворсовыми палочками.

• Также протрите безворсовыми салфетками ферул оптического коннектора тестируемой линии. Если грязь или пыль с нее попадут в порт рефлектометра, то результат тестирования может быть некорректен. Одной из основных причин ошибок при измерении оптическим рефлектометром вызваны загрязнениями коннекторов.

• Обязательно следите, чтобы тип полировки ферулы на вашем рефлектометре был таким же, как и у ферулы коннектора тестируемой линии (UPC соединяется с UPC, APC с APC). APC (косая полировка) чаще обозначается зеленым цветом коннектора,

тогда как у UPC (прямая полировка) коннектор обозначается черным или синим цветом.

У рефлектометров EXFO, если на порту APC полировка, то присутствует зеленый ободок, если прямая полировка – серый.

• Убедитесь, что плотно подключили коннектор к порту рефлектометра. У типов FC необходимо попасть ключом коннектора в замок и аккуратно, но до конца закрутить резьбовое соединение. У коннекторов типа SC или LC необходимо приложить легкое усилие до характерного щелчка.

Шаг 2: Настройка параметров рефлектометра

Нельзя дать какое-то универсальное решение по настройке прибора, т.к. не всегда известно, с какой именно тестируемой линией мы имеем дело. Также необходимо соблюдать баланс между динамическим диапазоном, временем усреднения, разрешением и точностью. Поэтому разберем, на что следует обращать внимание. Рассмотрим три основных параметра по настройке теста и укажем, на что они влияют:

• Диапазон расстояний

Позволяет установить тестируемый диапазон и частоту дискретизации. Диапазон необходимо устанавливать из расчета: не менее «длина трассы + 30%»

• Длительность импульса:

Определяет мощность импульса и пространственное разрешение

• Время усреднения:

Необходимо для установки времени тестирования трассы. Также, в зависимости от длительности времени регулируется отношение сигнал/шум (SNR)

Исходя из этого, можно сделать несколько выводов:

1. Для достижения максимального динамического диапазона, придется установить большое(максимальное) время усреднения и выбрать большую (максимальную) длительность импульса, тем самым пренебречь пространственным разрешением;

2. Если наоборот, установить минимальное время усреднения, то тогда есть высокий риск не обнаружить события с малыми потерями;

3. Чтобы добиться высокого пространственного разрешения (т.е., обнаружить два близкорасположенных события), придется уменьшать длительность импульса, тем самым жертвовать расстоянием тестируемой трассы;

4. Для достижения высокой точности по измерению малых потерь на события, необходимо увеличивать время усреднения.

Помимо, данных параметров, есть также более детальный настройки для получения более точных результатов. Их можно условно разделить на две группы:

1. Параметры волокна

• ПП (Показатель преломления) – позволяет корректировать измерения расстояния;

• Обратное рассеяние – корректирует измерения отражения и ORL (обратных вносимых потерь);

• Фактор повива – волокно, находящееся в кабеле, может немного завиваться. Из-за чего не всегда длина кабеля и длина волокна имеют одинаковые значения. Фактор повива позволяет учитывать данную особенность.

2. Пороги обнаружения

• Пороги обнаружения – с помощью данных порогов рефлектометр определяет тип и присутствие того или иного события на трассе.

Шаг 3: Настройка режима измерения

Помимо установки параметров измерения, также необходимо определиться с наименованием файлов (чтобы в будущем не запутаться) и режимом измерения

• В современных рефлектометрах есть функция автонаименования файлов. В приборах производства компании EXFO и KIWI вы можете также настроить вид и тип имени, т.е. то, как оно будет выглядеть и какие данные будет содержать (например, направление, длина волны, заказчик, ID волокна и т.д.). 

• Важным моментом является выбор режима измерения. По сути это выбор варианта сбора данных. Рассмотрим их:

  1. Авто режим (Auto mode). Используется для обнаружения и определения линии связи, когда неизвестны ее длина, тип и прочие параметры.

  2. Если известна (приблизительно) длина тестируемой трассы, то можно использовать режим реального времени (Real time mode). В данном режиме, пока идет непрерывное измерение, вы можете вручную, не прекращая тестирования, откорректировать, например, длительность импульса.

В другом случае, если необходимо обнаружить точку на линии, создают в нужном месте сильный изгиб. Работая в реальном времени, рефлектометр быстро на это отреагирует, отобразив на дисплее в месте загиба резко уходящую вниз ступень.

3. Самый распространенный режим – режим измерения с усреднением. В данном режиме рефлектометр за выделенное ему время тестирования обрабатывает и усредняет полученную информацию и выводим конечный результат на дисплей. Режим усреднения можно использовать, если вы приблизительно знаете, какие параметры тестирования необходимо выставлять (Например, определили это после измерений в режиме реального времени). Если вам необходимо найти события на трассе, вычислить расстояние и потери на них, то в большинстве случаев рекомендовано использовать данный режим.

• Если трасса содержит много событий, есть вероятность, что одним измерением не обойтись. Обычно, лучше провести дополнительные измерения в режиме усреднения после измерения в авто режиме, т.к. в авто режиме рефлектометр использует избыточную длительность импульса. Из-за чего часть событий он может «проглотить» (или не увидеть). Поэтому лучше провести следующий тест в режиме усреднения с меньшей длительностью импульса.

• Если вы тестируйте PON-сети с одним и более сплиттерами, то также придется провести не одно измерение. Сплиттера, чем больше коэффициент деления, тем большее затухание вносят. Обычный сплиттер 1:2 вносит около 3-4 дБ затухания, тогда как сплиттер 1:8 вносит уже 9 -10 дБ, а 1:32 – около 15-17 дБ. Поэтому, чтобы протестировать вашу линию до конца, придется сначала использовать короткие импульсы для проверки качества трассы до первого сплиттера, а потом длительность увеличить, за счет чего увеличится мощность сигнала, что позволит нам проверить линию после сплиттера.

Шаг 4. Чтение рефлектограммы

Ниже представлен пример рефлектограммы с возможными событиями

Рассмотрим по порядку, с чем вы можете столкнуться во время измерений:

1. Событие №1.

Начало трассы, отражение от первого коннектора. На коннекторе с полировкой UPC нормальный уровень отражения равен -45…-50 дБ. При полировке APC: -60….-70 дБ. Может обозначаться таким значком или таким

2. Событие №2.

Отражающее событие. Чаще всего это соединение двух коннекторов или механическое соединение (в настоящее время встречается довольно редко). При соединении коннекторов с полировкой UPC нормальный уровень отражения равен -45…-50 дБ. При полировке APC: -60….-70 дБ. В таблице событий на рефлектометре может обозначаться следующим значком

3. Событие №3.

Объединение двух событий. Встречается в тех случаях, если расстояние между двумя близко расположенными событиями меньше, чем мертвая зона по затуханию у измеряемого импульса. Рефлектометр идентифицирует, что в данном месте расположено более, чем одно событие, однако уровень потерь рассчитает общий. В таблице событий на рефлектометре может обозначаться следующим значком суммы:

4. Событие №4.

Мнимое усиление. Возникает в случае, когда свариваете два конца волокон с разными диаметрами модового пятна (MFD). Из-за резкого увеличения уровня обратного рассеяния в точке сварки рефлектометр фиксирует усиление. И наоборот, при тестировании с другого конца трассы рефлектометр фиксирует избыточные потери. Чтобы точно понять уровень потерь на данном событии, следует проводить Двунаправленные измерения (Сначала направление А->В, а затем В->А).

Например:

G652D (больший MFD) > G657A (меньший MFD) = усиление;

G657A (меньший MFD) > G652D (больший MFD) = избыточные потери.

В таблице событий на рефлектометре может обозначаться следующим значком:

5. Событие №5.

Неотражающее событие. Первый вариант, это так называемое сварное событие или «сварка» - два сваренных конца волокна, без воздушного зазора и с низкими потерями. Второй вариант, соединение двух коннекторов с полировкой APC-APC. За счет своей косой полировки часть сигнала отражается не обратно в сердцевину, а наружу.

В таблице событий на рефлектометре может обозначаться следующим значком:

6. Событие №6.

Плохое отражающее событие. Плавное падение заднего фронта импульса, больше похожее на лыжню, свидетельствует либо об сильном загрязнение коннекторов, либо о большом воздушном зазоре (недокрутили или неплотно подключили коннектора), либо по ошибке соединили коннектора с разными полировками, UPC и APC, чего делать ни в коем случае нельзя.

7. Событие №7.

Отражающее событие. Второй возможный вариант – эхо или ложное событие. Может быть вызвано из-за другого, более сильного отражения, расположенного ближе к источнику, например, из-за переотражений на событии №6. В приведенном примере импульс попадает на разъём №6, отражается обратно к входному порту OTDR (№1) и снова отражается обратно в волокно. Затем он достигает разъёма №6 второй раз и снова отражается ко входу №1. Таким образом, приложение OTDR может ошибочно проанализировать, что после события №6 идет событие, которое расположено вдвое дальше, чем предыдущее событие.

Рефлектометр сможет распознать в событии №7 Эхо, если потери на нем будут близки нулю, а его расстояние будет кратно расстоянию до другого отражающего события.

8. Событие №8.

Макроизгиб. Чтобы его выявить, необходимо проводить тестирования на двух длинах волн, т.к. на длине волны 1550 нм потери будут больше, чем на 1310 нм.

9. Событие №9.

Конец трассы. Высокий уровень отражения при коннекторе с полировкой UPC, в районе ± –14,7 дБ и незначительный показатель при коннекторе с полировкой APC (± –45…–60 дБ)

10. Событие №10.

Шумы.

11. Событие №11.

Эхо или ложное событие. Может возникнуть из-за переотражений света от конца линии. Чаще всего появляется, если выбран диапазон намного больший, чем измеряемая линия.

Шаг 5. Часто встречаемые проблемы при измерении

• Проблема: слишком зашумленная трасса

Решение:

Увеличить длительность импульса и/или время усреднения

• Проблема: не видит конец трассы

Решение: увеличьте значение измеряемых диапазонов.

Или увеличьте длительность импульса для увеличения значения динамического диапазона в случае, если конец вашей трассы сильно зашумлен

До: длительность импульса 100 нс

После: длительность импульса 500 нс

• Проблема: плохое соединение на первом разъеме

Решение:

- Проверьте чистоту ферул вашего рефлектометра, а также коннектора тестируемой трассы с помощью микроскопа. Если такого в наличии нет, протрите безворсовой салфеткой, смоченной в изопропиловом спирте, или используйте чистящее средство Cleaner OneClick;

- Проверьте, что вы плотно подключили коннектор к порту рефлектометра. У типов FC необходимо попасть ключом коннектора в замок и аккуратно, но до конца закрутить резьбовое соединение. У коннекторов типа SC или LC необходимо приложить легкое усилие до характерного щелчка.

• Проблема: обнаружена активная линия.

Решение:

- Убедитесь перед тестированием, что в линии нет никакого сигнала.

Или

- Используйте рефлектометр с фильтрованным портом с рабочими длинами волн 1625 или 1650 нм.

Шаг 6: Формирование отчета

• Большинство современных рефлектометров позволяет на приборе также создавать отчет по проведенному измерению и сохраняет его, чаще всего, в формате PDF. Рефлектометры EXFO позволяют также создавать пользовательский отчет, меняя его содержание под нужды клиента.

Подытожим: всех нюансов невозможно учесть. В данной статье мы постарались затронуть основные моменты при подготовке к тестированию, что может получиться на самом тестировании, что будет, если менять тот или иной параметр, рассмотрели, какие проблемы наиболее часто могут возникнуть. Если хотите лучше разбираться в монтажных и измерительных работах на оптических линиях, приглашаем вас на курсы в наш обучающий центр.