Meten & certificeren van multimode glasvezel netwerken Eddie van Born
Certificatie is applicatie afhankelijk! • De toepassing of applicatie bepaalt in belangrijke mate hoe een certificatie er uit zal zien. • Applicaties lopen meestal voor op installatie praktijk als bijvoorbeeld de EN 50173-1. • Dus daarom een korte inventarisatie van de huidige en toekomstige applicaties • Vervolgens gaan we in op de certificatie zelf!
OM-X en applicatie: 1 Gb/s Link
Fibre Class 11801 OM-x
Fibre Type
850nm 1300nm 850nm Serial
1000BASE-
Bandwidth
OM-1 62.5 µm
OFL-BW: 200 / 500 MHz.km
OM-2 50 µm
OFL-BW: 500 / 500 MHz.km
OM-3 50 µm
EMB(850nm): 2000 MHz.km
OM-4 50 µm
EMB(850nm): 4700 MHz.km
OM-4 50 µm
EMB(850nm): 4700 MHz.km EB(850nm): 5000 MHz.km
10 Gb/s Link
De kleine lettertjeSXzijn hetLX belangrijkst en hebben een enorme invloed op de Standard 275m 55 m wijze van certificatie Standard
550m
550m
10 Gb/s Link 1300nm WWDM
40G/100G Link 850nm Parallel links
10GBASE-SR 10GBASE-LX4 40GBASE-SR4 or LRM 100GBASE-SR10 High system costs
33m
300m
82m
300m
Not applicable
Not applicable MaxCap-BB-OM2+
750m
550m
150m
300m
1000m 550m
300m
300m
140m*
300m
170m*
300m
200m*
MaxCap-OM3 MaxCap-BB-OM3 MaxCap-OM4
1100m 550m 400m / 550m*
MaxCap-BB-OM4 MaxCap-BBOM4-Plus **
1200m 550m
600m*
*) Engineered solution: max. cabled fibre attenuation of 3.0d B/km at 850 nm; maximum total connector loss of 1.0 dB and VCSELs using a max. spectral width of 0.29 nm **) Chromatic-Dispersion-Compensating MMF
Wat staat er eigenlijk? • Maximale vezeldemping 3dB/km bij 850nm • Maximale totale connectordemping 1dB, dit is
inclusief eventuele lassen! • Maximale spectrale bandbreedte van gebruikte VC-sel laser 0,29nm • Als niet aan al deze voorwaarden wordt voldaan is de maximale afstand van 550 meter voor OM4 vezel niet gegarandeerd! We komen dan niet verder dan 400 meter!
En de EN 50173-1 vraagt? • ≤ 0,75dB per connector overgang. • Bij 2 patches naar ODF overschrijdt u dus al de eisen van de 10Gbs applicatie. • De patchkabels moeten dus mee gemeten worden en de eisen verzwaard! • Connectormontage in het veld wordt nu een hachelijke zaak: over naar pigtails! Of nog beter: Trunk cables! • OTDR meten wordt nu onvermijdelijk! • TIER-2 is nu noodzakelijk geworden!
Tier-2 is meten met OTDR! • • • •
Hoge eisen aan gebruikte OTDR Event dode zone ca 0,5 meter Attenuation dode zone ca 1,5 meter Hoog dynamisch bereik bij kortste pulslengte, minimaal 5dB bruikbaar, liever meer, zodat langere voorspanhaspels gebruikt kunnen worden (universeel) • Patchkabels moeten mee gemeten worden!!!
Voorbeelden JDSU programma die voldoen aan de eisen, er zijn er natuurlijk meer: • E4123MM • E4146QUAD
Geschikt voor MTS2000 en MTS4000 platform
• E8123MM • E8123SRL • E8146SRL • E8156SRL Geschikt voor MTS6000 en MTS8000 platform
Controleer dynamisch bereik OTDR! Trace moet ruisvrij zijn voorbij 3 km!
Netwerk verlies is iets anders dan certificatie verlies! Voor 550 meter mag deze waarde (550/1000 x 3dB) + 1dB = 2,65dB bedragen
Netwerkdemping mag iets boven 3dB zijn
Meet altijd na met powermeter! • Power meter geeft correcte verliezen van het netwerk. • Vergeet niet om de hogere orde modi uit te filteren. • Nauwkeuriger dan OTDR met relatieve meting. • Denk om schone connectoren.
Extra eisen aan connectoren: • Deze moeten absoluut schoon zijn, gebruik dus geschikte video microscopen. • Apex offset moet nu net als bij hoogwaardige single mode connectoren ≤50µ zijn. • Return loss waarde moet ook maximaal zijn. • Conclusie: veldmontage is voor 10GbE niet meer mogelijk: pigtails en/of trunk cables zijn de enige garantie dit goed te krijgen. • Goede leveranciers kunnen dit gewoon leveren!
Singlemode kent grade’s
Grade:
50% metingen random
97% metingen random
Grade “A” Grade “B” Grade “C” Grade “D”
≤ 0,0625dB ≤0,125dB ≤0,250dB ≤0,500dB
≤0,125dB ≤0,250dB ≤0,500dB ≤1,000dB
Let op: Grade’s A+B+C moeten getuned zijn, anders voldoen deze niet aan eisen! Grade B maximaal 1,05µ excentrisch en Grade C maximaal 1,5µ excentrisch gericht naar Keylock of binnen cirkel 0,3µ! Alles wat afwijkt is automatisch grade D!
Faal opties voor netwerk:
Vervuiling levert de meeste problemen op voor een correcte werking!
Oorzaken slechte glasvezelverbinding: Moderne productietechnieken hebben de uitdagingen ten aanzien van CORE ALIGNMENT en PHYSICAL CONTACT weggenomen. De overgeleven uitdaging is het behouden van een Absoluut schoon eindvlak. Het gevolg is, dat VERVUILING de belangrijkste oorzaak voor fout eliminatie in optische netwerken is gebleven. •
•
Een enkel stofdeeltje op de kern van een vezel kan back reflectie, insertion loss en zelfs equipment beschadiging veroorzaken. De druk is 40k PSI – 45k PSI is voldoende om staal te snijden!
Light
Back Reflection
Core Cladding
DIRT
Insertion Loss
Illustratie van Partikel Migratie 15.1µ 10.3µ
11.8µ Core
Cladding
Daadwerkelijk aanzicht van vervuiling door partikels
Telkens wanneer connectoren verbonden worden, worden partikels rond de kern verplaatst, waardoor deze zicht over het gehele vezeloppervlak verdelen. Partikels groter dan 5µm exploderen en vermenigvuldigen zich hierdoor. Grote partikels kunnen een blokkade opwerpen(“lucht spleten”) die fysiek contact tegengaan.
Partikels kleiner dan 5µm nestelen zich in de vezel zelf, pits en chips zijn het gevolg.
Vervuiling en Signaal kwaliteit 1 Schone verbinding
Vervuiling en het effect op signaaldoorgifte
Back Reflection = -67.5 dB Total Loss = 0.250 dB
3
Vuile verbinding
Schone Verbinding vs. Vuile Verbinding Deze OTDR laat een dramatisch verval zien bij het gebruik van vuile connectoren in de signaalweg. Back Reflection = -32.5 dB Total Loss = 4.87 dB
Vuil beschadigt vezel! Licht
Back Reflection
Insertion Loss
Core Cladding
PITS DIRT (permanente beschadiging)
Verbinden van vuile connectoren laten het vuil inbedden in het vezeloppervlak.
Wanneer ingebedde vervuiling verwijderd is, blijven pits and chips in de vezel. Deze pits kunnen ook lichtdoorgifte tegengaan, back reflection, insertion loss en
beschadiging aan andere netwerk componenten veroorzaken. De meeste connectoren worden pas gecontroleerd, als het probleem er al is… NADAT permanente beschadiging al aanwezig is en blijft..
Soorten vervuiling Een glasvezel eindvlak dient vrij te zijn van enige vervuiling of beschadiging, als
hieronder:
SINGLEMODE vezel
Veel voorkomende vervuiling en defecten kunnen zijn:
Dirt
Oil
Pits & Chips
Scratches
Proactief t.o.v. Reactief Inspecteren PROACTIEVE INSPECTIE:
REACTIEVE INSPECTIE:
Visueel controleren van glasvezel connectoren in elke vorm van gebruik VOOR verbinding.
Visueel controleren van glasvezel connectoren NA een opgetreden probleem, meestal tijdens het foutzoeken.
Connectoren zijn veel eenvoudiger te reinigen voor verbinding, voordat partikels ingebed zijn. Dirty VezelFiber NA Reiniging PRIOR to Mating
Tegen deze tijd kunnen connectoren en andere onderdelen definitief beschadigd zijn. Dirty VezelFiber NA verbinden PRIOR toen Mating meerdere malen reinigen.
Voorbeelden van Oplossingen P5 Probe HP3 Systeem
HP2 Systeem
P5000 Probe met MP-Series OPM FiberChek2 Beeld Analyse Software
Voorbeelden van Oplossingen P5000 Probe
MTS4000
P5 Probe
USB Converter
HST met MP-Series OPM
MTS6000
Aanbevolen Acceptatie Criteria voor MM-PC Connectoren (IEC 61300-3-35)
Zone Naam (diameter)
Krassen
Defecten
geen > 5μm breed
4 5μm geen> 5μm
B, Cladding Zone (65-120μm)
geen > 5μm breed
Geen beperking< 2μm 5 van 2 - 5μm geen> 5μm
C, Adhesive Zone (120-130μm)
Geen beperking
Geen beperking
D, Contact Zone (130-250μm)
Geen beperking
Geen> 10μm
A, Core Zone (0-65μm)
Introductie Automatische Beeld Analyse Oplossing (FiberChek2) •
Automatische analyse stelt vast of het glasvezel oppervlak wel of niet voldoet (PASS/FAIL resultaten met druk op de knop)
•
Speciaal ontwikkelde hoge resolutie camera (imaging) systeem, specifieke algorithmes, met inbegrip van snelle Westover vezel inspectie domein expertise resulterent in intelligente software
•
Bench-top versie voor automatische inspectie bij hoge productie aantallen en in QC omgeving
•
Draagbare versie gebruik makend van probe scope en een PC (beeldscherm) voor automatische inspectie in veld omgeving.
•
Voorziet in navolgbare papieren bevestiging dat succesvolle inspectie werd uitgevoerd in elke stap van de waardeketen (productie, assemblage, QC, installatie, foutzoeken)
•
Markt zal snel groeien met de uitgave van internationale standaardsen voor vezel acceptatie Revolutionaire voordelen in de industrie, omdat het uiterst effectieve en desondanks standaard, herhaalbare automatische vezel inspectie mogelijk maakt door productie medewerkers of veld technici met slechts een kleine training en/of expertise. (Sluit de scope aan en krijg een pass/fail bestemming.)
Profielen De “PASS/FAIL” criteria in FiberChek2 wordt bepaald door gebruiker in het Profiles menu.
Kies uit een aantal voor geprogram-meerde profielen in de lijst
Bewerk of maak nieuwe profielen
Controleer welk profiel opkomt in de lijst
Password beschermt tegen verandering van profielen.
Define parameters voor vervuiling, pits/chips & scratches binnen elke zone
Stel gevoeligheid in afhankelijk van applicatie
Profile Menu Determine number of Zones
Define name and size of each Zone
Edit profile name Password protect Input specific failure criteria for contamination, pits/chips and scratches
Adjust sensitivity levels based on application Define specific parameters for identifying scratches
Provide specific failure criteria for each Zone
Automated Analysis
Archive Button
Color-coded identification of contamination and defects
Toggle overlay zones (ON/OFF)
Dirt identified in blue Pits/Chips identified in yellow
Color-coded concentric circles superimposed over the image to identify fiber core and zones
Scratches identified in green Failure Modes identified in Red
Failure mode explanation
Pass/Fail Inspection Result
Inspect Before You Connectsm Follow this simple “INSPECT BEFORE YOU CONNECT” process to ensure fiber end faces are clean prior to mating connectors.
Conclusies: • Multimode netwerken zijn niet eenvoudig meer. • Veldmontage voor 10GbE applicatie niet meer zinvol, eigenlijk ondoenlijk. Gebruik pigtails en/of trunk cables! • Kosten gereedschap voor installateur is nu vergelijkbaar met single mode applicaties. • Hoge eisen aan kennis installatietechniek voor 10GbE applicatie. • Netwerk plannen en installeren vraagt nodige aandacht.
Hartelijk dank voor uw aandacht!
VRAGEN?
Contactgegevens Voor vragen of voor meer informatie kunt u via onderstaande gegevens contact opnemen met: Datwyler Cables Emiel Taling 06-51080612
[email protected] www.datwyler.com Eddie van Born 05-55894451
[email protected]
