Optical Time Domain Reflectometer

Agilent Technologies

Reflektometry OTDR

Optical Time Domain Reflectometer Stručný průvodce


Poznámky Informace obsažené v tomto dokumentu jsou vlastnictvím společnosti HP a jsou chráněny autorskými právy. Všechna práva jsou vyhrazena. Žádná část tohoto dokumentu nesmí být kopírována, reprodukována ani překládána do jiného jazyka bez předchozího písemného souhlasu společnosti Agilent Technologies GmbH. Číslo dílu příručky E6000-92417 Vytištěno v Německu, srpen 2001 (E0401)

© Copyright 2001 Agilent Technologies Deutschland GmbH Herrenberger Str. 130 71034 Boeblingen Germany

2

Obsah dokumentu Informace v tomto dokumentu podléhají změnám bez předchozího upozornění. Společnost Agilent Technologies neposkytuje na tento tištěný materiál záruku žádného druhu včetně (ale nikoli výhradně) předpokládaných záruk prodejnosti a způsobilosti pro daný účel. Společnost Agilent Technologies neodpovídá za chyby zde obsažené, ani za náhodné nebo následné škody vzniklé poskytnutím, realizací nebo použitím tohoto materiálu a zde uvedených doporučení.

Záruka Společnost Agilent nezaručuje nepoškozenost ani bezchybnost tohoto stručného průvodce. Žádné další záruky nejsou výslovně uvedeny ani předpokládány.

Výlučné nároky Zde uvedené nároky jsou jedinými a výlučnými nároky zákazníka. Společnost Agilent Technologies neodpovídá za žádné přímé, nepřímé, zvláštní, náhodné nebo následné škody založené na smlouvě, porušení občanského práva nebo na jiných právních normách.

Asistence K produktům společnosti Agilent Technologies jsou k dispozici smlouvy o údržbě produktů a další smlouvy o podpoře zákazníků. Potřebujete-li pomoc, obraťte se na nejbližší prodejní a servisní středisko společnosti Agilent.

Bezpečnostní opatření V průběhu všech fází čištění je nutné dodržovat obecná bezpečnostní opatření. Společnost Agilent Technologies Inc. nenese žádnou zodpovědnost za nedodržení těchto požadavků ze strany zákazníka.

3

4

1 Základy vláknové optiky 9 Technologie vláknové optiky 9 Typy vláken 11 Typy konektorů 13

2 Zařízení pro měření vláken 15 Reflektometr OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) 15 Bezpečnostní zásady při práci s laserem 16

3 Události na vláknech 17 Samostatná vlákna 17 Celá propojení 18 Začátek vlákna 18 Konec nebo přerušení vlákna 19 Konektor nebo mechanický spoj 20 Tavný spoj 21 Ohyby a makroohyby 22 Praskliny 23 Propojovací šňůry 23

4 Důležité parametry 25 Vlastní parametry vláken 25 Parametry používané při měřeních 27 Výkonové parametry 31

5 Běžné úkoly 35 Čištění vlákna 35 Připojení přístroje k vláknu 37 Obrazovka reflektometru OTDR 39 Zvětšení zápisů 40 Správné umístění značek 43 Určení celkové ztráty propojení 46 Určení útlumu mezi dvěma body vlákna 48 Určení útlumu vlákna 49 Určení ztráty spoje (analýza vložené ztráty) 50 Určení ztráty konektoru 52 Určení odrazivosti konektoru 53

5

6 Praktické rady od odborníků na reflektometry OTDR 55 Seznamte se s testovaným propojením 55 Vyčistěte konektory 55 Nejsou konektor nebo propojovací šňůra poškozené? 55 Nastavení přístroje 56 Doporučené parametry nastavení 56 Zápisy se šumem 56 Režim reálného času 56 Velmi dlouhé pásmo necitlivosti 57 Postup v případě, že není zobrazen žádný zápis 57 Přizpůsobení indexu lomu 57 Přesná jednosměrná ztráta 57 Ztráta v ohybech 58 Před uložením zápisu 58

7 Automatická analýza zápisu 59 Vyhledávaní událostí nad prahovou hodnotou 59 Prohlédnutí vybrané události 60

8 Reflektometry OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) společnosti Agilent Technologies 61 Analýza a dokumentace: sada nástrojů OTDR Toolkit IIplus 61 Vyhledávání poškození a údržba: přístroj Fiber Break Locator (vyhledávač poškození vlákna) 63 Instalace, uvedení do provozu a detekce událostí: reflektometr Mini-OTDR 64 Propojovací šňůry 67

9 Tabulky 69 Typické výsledky 69 Převod jednotek 70

6

10 Servis a technická podpora 73 11 Glosář 75 Rejstřík 89 Poznámky 95

7

8

1 Základy vláknové optiky

V této části najdete základní informace o vláknové optice a nejčastěji používaných typech vláken a konektorů. Cílem je seznámení s termíny používanými v dalších kapitolách a při práci s přístrojem OTDR. Tato část není zamýšlena jako úplný výklad fyziky a technologie vláknové optiky.

Technologie vláknové optiky Potřeba přenášet data rychleji a na větší vzdálenosti vedla k rozvoji nových technologií. Jestliže se místo elektronů použijí pro přenos signálů fotony, lze s mnohem nižšími náklady dosáhnout podstatně větší šířky pásma. Přestože myšlenka přenosu informací pomocí světla není nová, teprve poslední desetiletí přinesla materiály a zařízení umožňující tuto myšlenku realizovat. Výhoda kabelů s optickými vlákny spočívá v tom, že izolantem je sklo. Nedochází k vyzařování ani absorbování rušivých energetických polí. Sklo se vyznačuje nízkým útlumem nezávislým na modulační frekvenci. Porovnáme-li optické vlákno s měděným kabelem se stejnými schopnostmi přenosu, zjistíme, že optické vlákno je mnohem menší a má nižší hmotnost. Navíc je podstatně levnější, a to dokonce i tehdy, započteme-li náklady na instalaci a na všechna nezbytná ovládací zařízení. V průběhu vývoje dojde v budoucnu k dalšímu snížení nákladů na sítě z optických vláken. Tento pokles nákladů se týká všech oblastí, včetně výroby, instalace, údržby a samozřejmě používání sítí. Pro přenos dat kabelem s optickými vlákny potřebujete zdroj modulovaného světla. K tomu se obvykle používá laserová dioda, která do vlákna vysílá světelné impulsy. Na druhém konci kabelu je potřebný detektor světelného záření, což většinou bývá polovodičové zařízení. Pracuje na podobném principu jako solární článek, ve kterém se světelná energie převádí na elektrickou. Současná optická zařízení pracují se světlem o vlnové délce přibližně 1 µm, což odpovídá frekvenci 3 x 1014 Hz neboli 300 000 GHz. Z technických důvodů používá většina zařízení modulaci Agilent Technologies

9

Základy vláknové optiky

intenzity (AM) umožňující pracovat s šířkou pásma 5 až 10 GHz. V porovnání s nosnou frekvencí se šířka pásma může zdát malá. Je však omezena dostupnými technologiemi. Útlum světla ve skleněném vlákně závisí na vlnové délce. Útlumová křivka dosahuje minima kolem 1 310 nm a 1 550 nm. Kolem těchto bodů se nacházejí pásma o šířce zhruba 100 nm nazývaná okna. Okna odpovídají frekvencím, které se nejčastěji používají pro přenos dat. V současnosti umožňují vlákna pracovat s více okny (1 300, 1 400, 1 500 a 1 600 nm). Ve stejném okně lze v jednom vlákně přenášet signály o různých vlnových délkách. Na druhém konci vlákna se signály opticky rozdělí. Způsob přenosu umožňující přenášet více kanálů ve stejném okně jediného vlákna se nazývá multiplexní přenos s dělením podle vlnové délky (WDM). Další možností je posílání signálů o různých vlnových délkách ve stejném vláknu oběma směry. Jedná se o obousměrný přenos, při kterém se počet potřebných kabelů sníží o 50 %. Multiplexní přenos s časovým dělením (TDM) je postup, který se používá také pro přenos po telefonních linkách. Během časových mezer v jednom rychlém sériovém signálu lze najednou odeslat několik pomalých signálů. Na konci vlákna proběhne synchronní vzorkování a rozdělení toku dat (demultiplexing), při kterém se signály opět rozdělí.

10

Reflektometr OTDR – stručný průvodce


Typy vláken Většina v současnosti používaných kabelů obsahuje vlákna z křemenného skla. Tento materiál je velice čistý a pružný. V porovnání například s mědí jsou zdroje křemenného skla téměř neomezené. Některá vlákna se vyrábějí z polymerů nebo jiných syntetických materiálů. Vyznačují se však vysokým útlumem a lze je tedy použít jen na krátké vzdálenosti. Tyto typy vláken mají obvykle velký průměr, kterým lze vyslat značné množství světla. Vlákno tvoří jádro, plášť izolující jádro a izolační vrstva chránicí vlákno před mechanickým poškozením. Kabely se označují podle průměru jádra a pláště. Běžné jednovidové vlákno má například označení 9/125 µm, což znamená, že průměr jádra je 9 µm a průměr pláště 125 µm. Průměr izolační vrstvy kolem vlákna 9/125 µm obvykle bývá 250 µm. V zásadě se používají následující typy vláken: • Vlákno se skokovou změnou indexu lomu (jednovidové)

Obrázek 1

Jednovidové vlákno

Ve vláknech se skokovou změnou indexu lomu má jádro jiný index lomu než plášť. Jednovidová vlákna se vyznačují velice malým průměrem jádra (< 9 µm). Vlna světla se jimi tedy může šířit jen v jediném vidu. Tato vlákna mají velice malý útlum a velkou šířka pásma (> 10 GHz·km). Impuls se v nich nerozšiřuje a nevznikají rozdíly v době průchodu. Obvykle se používají vlákna 9/125 µm s vlnovou délkou 1300 nm pro přenos na dlouhé vzdálenosti.


11


• Vlákno se skokovou změnou indexu lomu (vícevidové)

Obrázek 2

Vícevidové vlákno

Vícevidová vlákna se vyznačují větším průměrem (> 100 µm). Může se jimi tedy šířit více vidů. Tato vlákna mají větší útlum a malou šířku pásma (< 100 MHz·km), dochází ke značnému rozšiřování impulsů a vznikají rozdíly v době průchodu. Obvykle se používají v místních sítích (na vzdálenosti > 300 m). • Vlákno s postupně se měnícím indexem lomu (vícevidové)

Obrázek 3

Vlákno s postupně se měnícím indexem lomu

V tomto typu vlákna se index lomu postupně mění od jádra k plášti. Tato vlákna se vyznačují malými rozdíly v době průchodu, malým rozšiřováním impulsů, nízkým útlumem a šířkou pásma < 1 GHz·km. Obvykle se používají vlákna 50/125 µm nebo 62,5/125 µm pro přenos na krátké vzdálenosti (< 500 m).

12



Typy konektorů Konektory se používají k propojení vláken. I po mnoha zapojeních a rozpojeních musejí zajišťovat nízké ztráty. Připojení pomocí konektorů musí navíc vyvolat minimum odrazů. Konektory by také měly být levné a měly by se snadno instalovat. Nejčastěji se vyrábějí z keramických materiálů, tvrdých kovů, některých slitin a syntetických materiálů. K dispozici je celá řada různých typů konektorů. Podle tvaru konce vlákna se rozlišují válcové, dvojkuželové a čočkovité konektory. Klasifikace konektorů se obvykle provádí na základě způsobu připevnění vláken ke konektoru: • Přímý fyzický kontakt (PC)

Konce vláken jsou v konektoru stlačeny k sobě. Jelikož zde není žádná vzduchová mezera, nedochází k odrazům. Ztráty odrazem činí 30 – 55 dB. Tento typ konektoru se nejčastěji používá u jednovidových vláken (například konektory FC/PC, ST, SC/PC, DIN, HMS a E 2000). • Zkosený (nakloněný) fyzický kontakt (APC)

V těchto konektorech jsou konce vláken zkosené. Ani zde není vzduchová mezera. Výsledkem jsou tedy optimální ztráty odrazem (60 – 80 dB). Tyto konektory se používají ve vysokorychlostních telekomunikačních vedeních a rozvodech kabelové televize (například konektory FC/APC, SC/APC a E 2000-HRL).


13


• Přímé konektory se vzduchovou mezerou

V tomto typu konektoru zůstává mezi konci obou vláken malá vzduchová mezera. Ztráty odrazem jsou nižší než 14 dB a odraz je dostatečně velký. Přímé konektory se vzduchovou mezerou, například konektory ST, se používají pro vícevidová vlákna.

14


2 Zařízení pro měření vláken

V současnosti roste ve světe poptávka po optických sítích stále rychleji. Sítě jsou stále větší, výkonnější a spolehlivější. Proto musí většina operátorů a společností zajišťujících instalaci a údržbu sítí poskytovat informace o sítích rychleji a přesněji než kdy dříve.

Reflektometr OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) Reflektometr OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) představuje optimální přístroj pro měření optických vláken. Můžete jej použít k vyhodnocení charakteristických vlastností jediného vlákna nebo celého vedení. Především lze okamžitě zjistit ztráty, poruchy a vzdálenosti mezi jednotlivými událostmi. Reflektometry OTDR společnosti Agilent Technologies zjišťují kvalitu optických propojení na základě měření zpětného rozptylu. Organizace zabývající se standardizací, například Mezinárodní telekomunikační unie (ITU), považují měření zpětného rozptylu za platný prostředek používaný k analýze útlumu vlákna. Měření zpětného rozptylu představuje také jediný způsob, jak v nainstalovaném vedení rozpoznat spoje (místa spojení). Reflektometr OTDR lze také použít k měření optické délky vlákna. Jedná se tedy o hodnotný nástroj určený pro všechny, kdo optická vlákna vyrábějí, instalují nebo udržují. Reflektometr OTDR vyhledává ve vlákně „události“, například nepravidelnosti a spoje. Díky tomu je neocenitelným nástrojem pro kontrolu kvality pro všechny společnosti zabývající se výrobou, instalací a údržbou kabelů s optickými vlákny. Reflektometr OTDR upozorňuje na nepravidelnosti ve vlákně, měří vzdálenost a útlum mezi událostmi, způsobené ztráty a homogenitu útlumu. Jedná se tedy o obzvlášť hodnotné zařízení používané v tomto oboru. Pomocí reflektometru můžete pravidelně kontrolovat, zda vedení vyhovuje specifikacím. Chcete-li zaznamenat údaje o kvalitě a uložit je pro účely údržby, je třeba změřit optickou délku, celkové ztráty a ztráty jednotlivých spojů a konektorů, a to včetně ztrát odrazem.


15

Zařízení pro měření vláken

Bezpečnostní zásady při práci s laserem Podíváte-li se do laserového paprsku, může vaše oko světlo zaostřit ve velice malém bodě na sítnici. V závislosti na množství energie, kterou sítnice absorbuje, může dojít k trvalému nebo dočasnému poškození zraku. V současnosti se v komunikačních vedeních s optickými vlákny používá světlo s vlnovou délkou v neviditelné části spektra. Kvůli tomu jsou i malé optické výkony nebezpečnější než jasné viditelné světlo. Jelikož světlo nevidíte, můžete se do laserového paprsku dívat mnohem déle. Standardy pro bezpečný provoz světelných zdrojů používaných ve vláknové optice stanovují národní a mezinárodní organizace. Všechny reflektometry OTDR společnosti Agilent splňuji bezpečnostní požadavky nejčastěji používaných standardů. V USA se jedná o standard 21 CFR, zařízení třídy 1, v Evropě o standard IEC 825, zařízení třídy 3A. Produkty vyhovující těmto standardům se považují za bezpečné, pokud k prohlížení nepoužijete optický přístroj, například mikroskop. Přesto byste se nikdy neměli dívat přímo do výstupní části zařízení nebo do konce vlákna, pokud může být laser zapnutý.

VAR OVÁNÍ

VAR OVÁNÍ

16

Před čištěním konektorů je nutné reflektometr OTDR vypnout nebo alespoň dezaktivovat laser.

NEVIDITELNÉ LASEROVÉ ZÁŘENÍ! NEDÍVEJTE SE PŘÍMO DO PAPRSKU A NEPOZORUJTE PAPRSEK POMOCÍ OPTICKÉHO PŘÍSTROJE. LASEROVÉ ZAŘÍZENÍ TŘÍDY 3A


3 Události na vláknech

Událost na vlákně je jakýkoli jev, který způsobí ztrátu nebo odrazy jiné, než je obvyklý rozptyl samotného materiálu vlákna. Jedná se o všechny typy propojení i poškození, jako jsou například ohyby, praskliny a přerušení. Výsledky měření jsou ve formě zápisu reflektometru OTDR graficky zobrazeny na obrazovce. Svislá osa udává výkon a vodorovná osa zobrazuje vzdálenost. V této části jsou uvedeny nákresy zápisů typických pro nejběžnější události.

Samostatná vlákna Samostatné vlákno vrací následující zápis. Můžete vidět lehce klesající úroveň výkonu (útlum) a výrazné odrazy na začátku a konci vlákna: Easy-OTDR

Odrazy

Relativní výkon

Útlum

Vzdálenost

5 dB/ Div

Obrázek 4

300m/ Div

Samostatné vlákno


17

Události na vláknech

Celá propojení Zápis celého propojení (například mezi dvěma městy) může vypadat takto. Kromě obvyklého útlumu si můžete za koncem propojení všimnout událostí a šumu: Easy-OTDR

Události

Útlum

Šum

5 dB/ Div

Obrázek 5

4km/ Div

Celé propojení

Začátek vlákna Jestliže používáte obvyklý přímý konektor, je na začátku vlákna vždy zobrazen silný odraz čelního konektoru: Easy-OTDR

3 dB/ Div

Obrázek 6

18

100m/ Div

Začátek vlákna



Konec nebo přerušení vlákna Ve většině případů lze na konci vlákna před poklesem zápisu na úroveň šumu sledovat silný odraz: Easy-OTDR

Odraz Šum

3 dB/ Div

Obrázek 7

100 m/ Div

Konec vlákna

Pokud je vlákno přerušené nebo porušené, mluvíme o poškození. Poškození jsou nereflektivní události. Zápis klesne na úroveň šumu: Easy-OTDR

Šum 0,5 dB/ Div

Obrázek 8

200 m/ Div

Poškození


19


Konektor nebo mechanický spoj Konektory způsobují na vedeních odrazy i ztráty: Easy-OTDR

Odraz

Ztráta 3 dB/ Div

Obrázek 9

100 m/ Div

Konektor

Mechanický spoj vrací podobný zápis jako konektor. Hodnoty ztrát a odrazu jsou obvykle nižší.

20



Tavný spoj Tavný spoj je nereflektivní událost. Sledovat lze pouze ztrátu. Moderní tavné spoje jsou natolik dokonalé, že téměř není možné je zachytit: Easy-OTDR

Ztráta

0,5 dB/ Div

200 m/ Div

Obrázek 10 Tavný spoj V případě špatného spoje lze odraz postřehnout. Některé spoje se jeví jako zesílení a úroveň výkonu se v nich zvyšuje. Příčinou tohoto jevu jsou odlišné koeficienty zpětného rozptylu vlákna před a za spojem: Easy-OTDR

Zvýšení výkonu

0,5 dB/ Div

200 m/ Div

Obrázek 11 Spoj jako zesílení Pokud při měření v jednom směru zpozorujete zesílení, proveďte měření z druhého konce vlákna. V příslušném místě vlákna uvidíte ztrátu. Skutečnou ztrátu v tomto místě udává rozdíl mezi zesílením a ztrátou („průměrná hodnota ztráty“). Proto je doporučeno obousměrné průměrové měření vlákna. Reflektometr OTDR – stručný průvodce

21


Ohyby a makroohyby Ohyby vlákna způsobují ztrátu, ale jedná se o nereflektivní události: Easy-OTDR

Ztráta

0,5 dB/ Div

200m/ Div

Obrázek 12 Ohyb nebo makroohyb Chcete-li odlišit ohyby a spoje, podívejte se na záznamy o instalaci a údržbě. V případě makroohybu se ztráty nachází na neznámém místě, zatímco spoje jsou ve známé a dokumentované vzdálenosti. Při měření na vyšší vlnové délce vykazují makroohyby větší ztrátu. Proto doporučujeme provést měření na více vlnových délkách, což umožní rozlišit ohyby a spoje.

22



Praskliny Jako prasklina je označováno částečně poškozené vlákno, které způsobuje odraz a ztrátu: Easy-OTDR

Odraz

Zápis se šumem Ztráta

3 dB/ Div

200 m/ Div

Obrázek 13 Prasklina Pokud kabel přesunete, může dojit ke změně odrazivosti a ztráty.

Propojovací šňůry Propojovací šňůry se používají pro připojení testovaných vláken k OTDR. Počáteční odraz nepokrývá začátek vlákna. Takto lze lépe zkontrolovat první konektor: Easy-OTDR

Propojovací šňůra

Vlákno

2 dB/ Div

20 m/ Div

Obrázek 14 Krátká propojovací šňůra


23


24


4 Důležité parametry

V této části najdete definice nejdůležitějších parametrů používaných při charakterizaci vláken.

Vlastní parametry vláken Podrobnější informace o konkrétních vláknech vám poskytne jejich dodavatel.

Index lomu Reflektometr OTDR změří dobu, která uplyne od okamžiku vyslání světla do okamžiku přijetí odrazu, a vypočítá vzdálenost k událostem. Událost může představovat například čelo odraženého impulsu konektoru na čelním panelu nebo odraz z konektoru. Zobrazená vzdálenost a naměřený čas spolu souvisejí prostřednictvím indexu lomu (někdy se používá název skupinový index). To znamená, že při změně indexu lomu dojde ke změně vypočtené vzdálenosti. Princip měření vzdálenosti pomocí reflektometru OTDR:

13

Světelný impuls

Odraz

Index lomu

km nebo míle

Obrázek 15 Index lomu


25

Důležité parametry

Definice indexu lomu: index lomu =

(rychlost světla ve vakuu) (rychlost světelného impulsu ve vláknu)

Vzdálenost zobrazená na displeji reflektometru OTDR: vzdálenost =

naměřený čas x

(rychlost světla ve vakuu)

index lomu

Index lomu závisí na použitém materiálu vlákna. Tento údaj poskytne výrobce vlákna nebo kabelu. Znát index lomu měřeného vlákna je velmi důležité. Pokud hodnotu indexu lomu neznáte přesně, vznikne chyba, která je obvykle větší než všechny ostatní nepřesnosti měřícího přístroje.

Koeficient rozptylu Reflektometr OTDR přijímá signály nejen o událostech, ale také o samotném vláknu. U světla pohybujícího se ve vlákně dochází v důsledku Rayleighova rozptylu k útlumu. Příčinou jsou drobné změny indexu lomu skla. Část světla se rozptýlí přímo zpět do reflektometru OTDR. Tomuto jevu se říká zpětný rozptyl. Koeficient rozptylu určuje, kolik světla se rozptýlí ve vlákně zpět. Tento koeficient má vliv na naměřené hodnoty ztrát odrazem a odrazivosti. Koeficient rozptylu se počítá jako poměr výkonu (nikoliv energie) optického impulsu na výstupu reflektometru OTDR k výkonu zpětného rozptylu na bližším konci vlákna. Tento poměr se vyjadřuje v dB. Jelikož výkon optického impulsu nezávisí na šířce impulsu, je poměr nepřímo úměrný šířce impulsu. V závislosti na vlnové délce a typu vlákna má koeficient rozptylu pro impuls s šířkou 1 µs obvykle hodnotu 50 dB.

26



Parametry používané při měřeních Šířka impulsu Jedním z klíčových parametrů pro dosažení správných výsledků měření je šířka světelného impulsu vyslaného do vlákna. Tento parametr určuje rozlišovací schopnost při měření vzdálenosti, což je velmi důležité pro jasné oddělení jednotlivých událostí. Čím je impuls kratší, tím je rozlišení vzdálenosti lepší. Při kratším impulsu je však menší dynamický rozsah a zápis může být poznamenán šumem. Chcete-li provádět měření na velké vzdálenosti, potřebujete velký dynamický rozsah, takže impuls by měl být dlouhý. Při delších impulsech se však vyrovnávají hodnoty v širším úseku vlákna, takže rozlišení je nižší. Podle konkrétního účelu měření je třeba najít kompromis mezi vysokým rozlišením a velkým dynamickým rozsahem. Pokud chcete měřit ztráty spojů nebo konektorů nacházejících se blízko sebe, vyberte krátkou šířku impulsu. Chcete-li však rozpoznat vzdálenou poruchu, zvolte dlouhý impuls. • Krátká šířka impulsu Přináší vysoké rozlišení, ale více šumu. Chcete-li zkrátit pásmo necitlivosti a zřetelně oddělit blízké události, zmenšete šířku impulsu. Easy-OTDR

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 16 Vyšší rozlišení pomocí krátkých impulsů


27


• Dlouhá šířka impulsu Přináší vysoký dynamický rozsah, ale dlouhá pásma necitlivosti. Chcete-li snížit šum a zjistit vzdálené události, zvětšete šířku impulsu. Easy-OTDR

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 17 Vyšší dynamický rozsah pomocí dlouhých impulsů

• Obvyklé hodnoty 5 ns / 10 ns / 30 ns / 100 ns /300 ns / 1 µs (krátká vedení), 100 ns / 300 ns / 1 µs / 3 µs / 10 µs (dlouhá vláknová vedení)

28



Režim optimalizace Běžné reflektometry OTDR jsou nastaveny na kompromis mezi rozlišovací schopností a šumem. Čím je rozlišovací schopnost vyšší, tím je více šumu. Důvodem je skutečnost, že každý hardwarový prvek má omezenou šířku pásma. Je-li šířka pásma úzká, šum se sníží, ale rozlišení je neuspokojivé a po silném odrazu se prodlouží doba obnovení. Při větší šířce pásma lze přijatý signál sledovat mnohem rychleji. Obvody však produkují více šumu. Reflektometry OTDR společnosti Agilent používají v každém modulu tři různé dráhy přijímačů. Kromě přijímače ve standardním režimu je k dispozici přijímač s užší šířkou pásma, který je optimalizován pro dynamický rozsah. Další přijímač má větší šířku pásma zajišťující dobré rozlišení. Během instalace můžete požadovanou dráhu vybrat nastavením možnosti Optimization Mode (Režim optimalizace). Při optimalizaci dynamického rozsahu používá reflektometr OTDR dlouhé impulsy a zápis obsahuje mnohem méně šumu. Můžete tedy vlákno měřit i z velkých vzdáleností. Vzhledem k menší šířce pásma však přijímač zaokrouhluje čela impulsů více než v případě, kdy se provádí optimalizace vzhledem k rozlišení. Kromě toho se prodlouží doba obnovení po odrazu od konektorů. Easy-OTDR

Optimalizováno vzhledem k dynamickému rozsahu Optimalizováno vzhledem k rozlišení

5 dB/ Div

200 m/ Div

Obrázek 18 Různé režimy optimalizace


29


Rozsah měření Reflektometr OTDR měří určitý počet vzorkovacích bodů (maximálně 15 710). Rozsah měření určuje, kde jsou vzorkovací body podél vlákna umístěny. Definuje tedy měřenou vzdálenost a rozlišovací schopnost při vzorkování. Rozlišení představuje vzdálenost mezi dvěma sousedícími měřenými body. Značky lze nastavit pouze ve vzorkovacích bodech. Chcete-li umístit značky přesněji, zkuste změnit rozsah měření a posunout tím vzorkovací body blíže k události. V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty rozsahu měření v souvislosti se vzdáleností vzorkovacích bodů:

30

Rozsah měření

Rozlišení vzorkování

Do 1,2 km

0,080 m

Do 2,5 km

0,159 m

Do 5 km

0,318 m

Do 10 km

0,639 m

Do 20 km

1,27 m

Do 40 km

2,56 m

Do 80 km

5,09 m

Do 120 km

7,64 m

Do 160 km

10,18 m

Do 200 km

12,73 m

Do 240 km

15,36 m



Výkonové parametry Dynamický rozsah Dynamický rozsah patří mezi nejdůležitější parametry reflektometru OTDR. Určuje maximální výkonové ztráty mezi začátkem zpětného rozptylu a špičkami šumu. Pokud v testovaném zařízení dochází k vysokým ztrátám, mizí vzdálený konec vedení v šumu. Pokud jsou ztráty menší, vystupuje konec vedení zřetelně nad šum a lze rozpoznat přerušení vlákna. Nezapomeňte, že v blízkosti úrovně šumu dochází k ovlivnění zápisu. Pro změření spoje s úrovní 0,1 dB se například zápis musí nacházet nejméně 6 dB nad šumem. K rozpoznání poškození vlákna potřebujete přibližně 3 dB. Z tohoto důvodu by dynamický rozsah reflektometru OTDR měl být minimálně o 3 až 6 dB větší než celkové ztráty systému. Stejně jako pásmo necitlivosti závisí dynamický rozsah na nastavení. Největší vliv mají šířka impulsu, režim optimalizace a vlnová délka. Všechny specifikace dynamického rozsahu musí tedy obsahovat podmínky nastavení. Dynamický rozsah lze uvádět vzhledem k špičkám šumu nebo vzhledem k poměru signál-šum (SNR) = 1. V tomto případě je vhodnější používat špičky šumu. Je-li dynamický rozsah uváděný vzhledem k poměru SNR = 1, můžete získat hodnotu rozsahu vzhledem k špičkám odečtením hodnoty 2,2 dB. Easy-OTDR

Dynamický rozsah (SNR = 1)

Dynamický rozsah (špička) ~ 2,2 dB

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 19 Dynamický rozsah


31


Pásmo necitlivosti útlumů Pásmo necitlivosti je část zápisu reflektometru OTDR, kde silný odraz zakrývá měřená data. Dochází k tomu proto, že silný signál zahlcuje přijímač a je nutná určitá doba k obnovení. Pásmo necitlivosti útlumů určuje vzdálenost od čela reflektivní události k místu, kdy se obnoví úroveň zpětného rozptylu vlákna. Bod, ve kterém čelo impulsu začíná, lze určit snadno. Je však obtížné rozeznat, kdy končí obnovení. Mnoho společností tedy vymezuje oblast +/– 0,5 dB kolem zpětného rozptylu po odrazu. Pásmo necitlivosti končí v bodě, kde zpětný rozptyl setrvává v pásmu povolené odchylky. Chcete-li rozpoznat spoj nebo poškození vlákna, je třeba zkoumat zpětný rozptyl. Pokud zpětný rozptyl nelze zobrazit, může se stát, že události v pásmu necitlivosti nebudou rozpoznány. Velikost pásma necitlivosti útlumů je do značné míry závislá na nastavení přístroje. Easy-OTDR

+/– 0,5 dB

Pásmo necitlivosti útlumů 0,5 dB/ Div

1 km/ Div

Obrázek 20 Pásmo necitlivosti útlumů

32



Pásmo necitlivosti událostí Pásmo necitlivosti událostí je minimální vzdálenost nutná k oddělenému zobrazení dvou událostí stejného typu. Pokud jsou například dva konektory od sebe vzdáleny dva metry, zobrazí se odraz se dvěma špičkami oddělenými sedlem. Sedlo naznačuje, že se ve skutečnosti jedná o dva odrazy ze dvou různých událostí. Pokud se události nacházejí příliš blízko od sebe, sedlo se nezobrazí a nebudete moci tyto události od sebe oddělit. Pásmo necitlivosti událostí je do značné míry závislé na nastavení přístroje. Easy-OTDR

1,5 dB

Pásmo necitlivosti událostí 0.5 dB/ Div

50 m/ Div

Obrázek 21 Pásmo necitlivosti událostí


33


Doba průměrování Reflektor OTDR opakovaně vysílá světelné impulsy do vlákna. Z výsledků těchto impulsů se poté vypočítá průměr. Díky tomu se sníží náhodný šum přijímače: Easy-OTDR

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 22 Zápis po uplynutí doby průměrování 10 sekund Při delší době průměrování klesne úroveň šumu z reflektometru OTDR a zvýší se tak dynamický rozsah. Zápis se nejvíce zlepší v průběhu prvních tří minut: Easy-OTDR

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 23 Zápis po uplynutí doby průměrování 3 minuty

34


5 Běžné úkoly

V této části jsou uvedeny nejběžnější úkoly prováděné při měření vláken a propojení. Přesný postup provádění těchto úkolů naleznete v příručce k příslušnému zařízení nebo softwaru.

Čištění vlákna Chcete-li, aby měření bylo přesné a opakovatelné, musí být všechny konektory čisté. Tento požadavek lze snadno pochopit, pokud srovnáte průměr typické částice prachu a s průměrem jádra vlákna. Průměr částice prachu se pohybuje v rozmezí 10 až 100 µm, zatímco jádro jednovidových vláken má průměr 9 µm. Už při zatemnění pouhých 5 % oblasti, ve které světlo prochází propojením, dochází k nárůstu vložené ztráty o 0,22 dB. Máte-li pochybnosti o správnosti výsledků měření nebo pokud měření nelze zopakovat, vyčistěte konektory. Ve většině případů je příčinou chyb tohoto typu znečištěný adaptér. Odeberte tedy rozhraní konektorů a vyčistěte konektor přístroje, konektory propojovací šňůry a konektory testovaného vlákna. Pro čištění konektorů jsou doporučena následující standardní zařízení: • Krytky proti prachu Všechny kabely jsou dodávány s krytkami, které chrání konce kabelu před poškozením nebo znečištěním. Tyto krytky zařízení sundávejte pouze v době používání optického zařízení. Po použití buďte při nasazování krytek proti prachu opatrní. Netlačte spodní část krytky na vlákno příliš silně, neboť sebemenší prach v krytce může poškrábat nebo znečistit povrch vlákna. • Izopropylalkohol Používejte pouze alkohol určený pro lékařské účely. Nepoužívejte žádné jiné rozpouštědlo ani alkohol s přísadami, které mohou vlákno poškodit. Jakmile prach a špínu rozpustíte, odstraňte alkohol a prach pomocí jemného tampónu nebo kapesníku.


35

Běžné úkoly

• Vatové tampóny Místo pěnových tampónů použijte přírodní vatové tampóny. Při čištění vlákna buďte opatrní. Dejte pozor, abyste přílišným tlakem nepoškrábali povrch vlákna. Pracujte pouze s čistými novými tampóny, které použijte pouze jednou. • Jemné kapesníčky Buničinové kapesníčky velmi dobře sají a jsou jemnější než vatové. K poškrábání povrchu tedy dojde pouze tehdy, pokud příliš přitlačíte. Vlákno čistěte opatrně a kapesníček použijte pouze jednou. • Čistič dýmek Rozhraní konektorů lze čistit pomocí čističe dýmek. I v tomto případě používejte pouze nový a jemný čistič a dejte pozor, abyste zařízení nepoškrábali. • Stlačený vzduch Stlačený vzduch musí být suchý a nesmí obsahovat prach, vodu nebo olej. Počátek proudu stlačeného vzduchu může obsahovat kondenzovanou kapalinu nebo pohonnou látku, proto stříkněte nejprve do prostoru. Vzduchovou nádrž vždy držte svisle, aby nedošlo k úniku pohonné látky a znečištění zařízení.

POZNÁMKA

Dbejte na to, abyste použili správný olej. Některé typy oleje rozpouštějí lepidlo použité uvnitř konektorů.

VAR OVÁNÍ

Než začnete čistit konektory, vypněte laser nebo přístroj.

Další informace naleznete v návodu nebo příručce ke konkrétnímu optickému zařízení. Informace můžete vyhledat rovněž ve stručném průvodci společnosti Agilent Technologies Cleaning Procedures for Lightwave Test and Measurement Equipment (Postup čištění zařízení pro testování a měření světelných vln), číslo dílu 5963-3538F.

36


Běžné úkoly

Připojení přístroje k vláknu V závislosti na aplikaci lze testované vlákno k reflektometru OTDR připojit třemi způsoby.

Přímé připojení Společnost Agilent nabízí rozhraní s vyměnitelnými konektory. Jestliže vlákno nebo kabel obsahuje jeden z těchto konektorů, můžete je připojit přímo: Cívka s vláknem

13

OTDR

Obrázek 24 Přímé připojení vlákna nebo kabelu


37

Běžné úkoly

Propojovací šňůra (konektory na obou koncích) Tento způsob je doporučován pro měření propojení v systému, především pokud je koncový konektor propojení připojen do skříně. Skříň

13

Propojovací kabel

Obrázek 25 Připojení pomocí propojovací šňůry

Ohebný přívod bez zakončení Pokud testované vlákno nemá konektor, použijte ohebný přívod bez zakončení a levný mechanický spoj. Takto lze dosáhnou dobrého připojení a opakovatelného měření:

13

Ohebný přívod

Mechanický nebo tavný spoj

Obrázek 26 Propojovací šňůra bez zakončení

38


Běžné úkoly

Obrazovka reflektometru OTDR Všechny reflektometry OTDR zobrazují měřené vlákno nebo propojení ve formě zápisu na obrazovce. Vodorovná osa představuje vzdálenost od reflektometru OTDR. Svislá osa zobrazuje relativní výkon odrazu vyzařovaného světelného impulsu. Z tvaru zápisu lze určit stav vlákna a souvisejících zařízení, jako jsou například konektory a spoje. Chcete-li si prohlédnout podrobnosti zápisu, je třeba změnit zobrazení. Reflektometr OTDR poskytuje funkce, které umožňují změnit měřítko obou os, zvětšit část zápisu nebo posouvat zápis podél os.

Obrázek 27 Kopie obrazovky reflektometru OTDR společnosti Agilent Zobrazení zápisu se pohybuje například v rozsahu od 0,2 dB/Div do 5 dB/Div na svislé ose a na vodorovné ose od plného měřítka po zobrazení přibližně stokrát větší. Do zápisu můžete navíc umístit dvě značky A a B a využít funkce zvětšení Around Marker A (Kolem značky A), Around Marker B (Kolem značky B) a Between Markers (Mezi značkami). Tyto funkce jsou při práci s reflektometrem OTDR nejvíce používané, a proto je třeba, abyste se s nimi seznámili. Většina úkolů popsaných v následující části z těchto funkcí vychází. Reflektometr OTDR – stručný průvodce

39

Běžné úkoly

Zvětšení zápisů Po dokončení měření se na obrazovce reflektometru OTDR zobrazí přehled celého měření. Svislé měřítko a svislé odsazení jsou pevně dané: Easy-OTDR

A 37,50 km

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 28 Úplný zápis

Pomocí funkcí zvětšení okolo značek A a B můžete určité oblasti zobrazit podrobněji. Vodorovné měřítko je nyní přibližně desetkrát zvětšeno: Easy-OTDR

A 37,50 km

2 dB/ Div

Around A

600 m/ Div

Obrázek 29 Zvětšení kolem značky A

40


Běžné úkoly

Značku lze ve zobrazení postupně posouvat. Na obrazovce se však neustále bude nacházet ve středu. Zápis se proto bude zdánlivě pohybovat doleva nebo doprava: Easy-OTDR

A 37,48 km

2 dB/ Div

Around A

600 m/ Div

Obrázek 30 Přesunutí značky

Měřítko úplného zápisu pro propojení dlouhé 60 km může být 6 km/Div a 5 dB/Div. Toto měřítko umožňuje přibližné umístění značky: Easy-OTDR

A 43,00 km

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 31 Úplné zobrazení zápisu umožňující přibližné umístění


41

Běžné úkoly

Pokud zobrazení zvětšíte, mohou měřítka být 200 m/Div a 0,2 dB/Div. Tato měřítka umožňují značku umístit přesněji: Easy-OTDR

A 42,93 km

0,2 dB/ Div

200 m/ Div

Obrázek 32 Zvětšené zobrazení umožňující přesnější umístění

Při výrobě vláken nebo kabelů bude pravděpodobně nutné otestovat stejnoměrnost útlumu. Značku A umístěte na začátek a značku B alespoň o 500 až 2 000 m za značku A. Zvětšením zobrazení mezi značkami lze prověřit útlum. Obě značky také můžete paralelně přesunout podél zápisu a zobrazit sousední části vlákna: Easy-OTDR

A 7,50 km

0,2 dB/ Div

8,78 km B

200 m/ Div

Obrázek 33 Přesunutí zobrazení mezi značkami

42


Běžné úkoly

Správné umístění značek Událost se vždy nachází tam, kde zápis opouští úroveň zpětného rozptylu. Přesné umístění všech událostí je automaticky určeno a zaneseno do tabulky událostí. Konektory a jiné reflektivní události se vždy nacházejí na počátku čela odrazu: Easy-OTDR

A

0,2 dB/ Div

Around A

200 m/ Div

Obrázek 34 Měření reflektivní události

Nereflektivní událost se nachází v posledním bodě na úrovni zpětného rozptylu před místem poklesu zápisu: Easy-OTDR

A

0,2 dB/ Div

Around A

200 m/ Div

Obrázek 35 Měření nereflektivní události


43

Běžné úkoly

Poškození se nachází na počátku poklesu zápisu: Easy-OTDR

A

2 dB/ Div

Around A

100 m/ Div

Obrázek 36 Měření poškození Chcete-li změřit vzdálenost mezi dvěma událostmi, umístěte značku A před první událost a značku B před druhou, jak je popsáno na předchozí stránce: Easy-OTDR

A

3 dB/ Div

B

500 m/ Div

Obrázek 37 Vzdálenost mezi událostmi

44


Běžné úkoly

Chcete-li změřit útlum vlákna mezi dvěma událostmi, vložte značku A za první událost a značku B před druhou událost: Easy-OTDR

A

3 dB/ Div

B

500 m/ Div

Obrázek 38 Útlum mezi událostmi Přesvědčete se, že mezi značkami A a B se nenachází žádná událost, takže příslušná část zápisu je zobrazena jako rovná čára.

POZNÁMKA Poznámka:

Ujistěte se, že v nastavení byl použit správný index lomu. V opačném případě nebudou hodnoty vzdálenosti správné.


45

Běžné úkoly

Určení celkové ztráty propojení Změřte celé propojení. Umístěte značku A na začátek a značku B na konec zpětného rozptylu. Poté zvětšete zobrazení kolem značky A a umístěte ji přesně za odraz prvního konektoru: Easy-OTDR

Ztráta

A

3 dB/ Div

100 m/ Div

Obrázek 39 Značka A umístěná na konci prvního konektoru

Nyní přejděte na značku B a vložte ji přímo před koncový odraz: Easy-OTDR

Ztráta

A

0,5 dB/ Div

50m/ Div

Obrázek 40 Značka B umístěná před koncovým odrazem Nakonec se vraťte do úplného zobrazení a zkontrolujte, zda jsou obě značky skutečně správně umístěny. Podle typu zařízení vyberte funkci Loss (Ztráty) a zobrazte celkovou ztrátu na obrazovce:

46


Běžné úkoly

Easy-OTDR

A

Ztráta

B

5 dB/ Div

6 km/ Div

Obrázek 41 Celková ztráta propojení


47

Běžné úkoly

Určení útlumu mezi dvěma body vlákna Postupujte stejným způsobem jako při měření celkové ztráty (Další informace naleznete v části Určení celkové ztráty propojení na straně 46.). Namísto funkce Loss (Ztráty) však vyberte funkci 2-Point Attenuation (Útlum mezi dvěma body). Útlum mezi dvěma body se rovná velikosti ztráty mezi značkami A a B vydělené vzdáleností mezi těmito značkami: Easy-OTDR

Útlum (mezi dvěma body)

B

Ztráta

A

5 dB/ Div

1 km/ Div

Obrázek 42 Výpočet útlumu mezi dvěma body Vzhledem k tomu, že tato funkce představuje pouze podíl rozdílu výkonů a vzdálenosti, je výsledek vždy přiměřený, a to i tehdy, nachází-li se mezi značkami konektory nebo spoje.

48


Běžné úkoly

Určení útlumu vlákna Rovná čára mezi spoji a konektory představuje zpětný rozptyl vlákna. Chcete-li útlum přesně změřit, vložte značku A za první událost (vlevo) a značku B před druhou událost (vpravo). Pak vyberte funkci Attenuation (LSA) (Útlum (LSA)): Easy-OTDR

B

A

Útlum (LSA)

3 dB/ Div

500 m/ Div

Obrázek 43 Útlum vlákna Easy-OTDR

A

B

Útlum (LSA)

0,1 dB/ Div

50 m/ Div

Obrázek 44 Útlum zpětného rozptylu se šumem Pokud mezi značky zahrnete události, způsobí čára LSA pravděpodobně závažné chyby. Používáte-li čáru LSA, je dobré se této situaci vyhnout. Měření útlumu mezi dvěma body není rovněž vhodné pro vlákno se šumem. Přesnost měření může být snížena špičkami šumu.


49

Běžné úkoly

Určení ztráty spoje (analýza vložené ztráty) Umístěte značku A do místa spoje a zvětšete kolem ní zobrazení. Vyberte funkci Analyze Insertion Loss (Analýza vložené ztráty). Zobrazí se čtyři další značky, které lze na zápisu přesouvat.. Všechny čtyři značky úrovní umístěte na čáru zpětného rozptylu na levé i pravé straně, aby byly co nejlépe popsány vlastnosti vlákna: Easy-OTDR

Vložená ztráta

A

1

2

3 4

0,5 dB/ Div

Around A

1 km/ Div

Obrázek 45 Analýza vložené ztráty spoje Podle obrázku výše se snažte udržet značky úrovní 2 a 3 co nejblíže ke spoji a čáry mezi značkami 1 a 2 a mezi značkami 3 a 4 co nejvíce prodloužit. Čáry však musí ležet přesně na úrovni zpětného rozptylu, a to i tehdy, vyskytuje-li se šum.

50


Běžné úkoly

Ujistěte se, že čáry mezi značkami úrovní (čáry LSA) sledují rovnou část zápisu. Čára LSA by neměla pokrývat žádnou část zápisu obsahující událost: Easy-OTDR

Vložená ztráta

A

1 3 2

Nesprávně 0,5 dB/ Div

4 Around A

1 km/ Div

Obrázek 46 Nesprávný popis vlastností vlákna způsobený špatně umístěnými značkami


51

Běžné úkoly

Určení ztráty konektoru Vzhledem k podobnosti tohoto měření a měření ztráty spoje se používá stejná funkce ztráty. Umístěte značku A do bodu konektoru a zvětšete okolní oblast. Spusťte funkci Insertion Loss (Vložená ztráta). Zobrazí se čtyři značky úrovní. Umístěte všechny čtyři značky na čáru zpětného rozptylu nalevo a napravo od konektoru: Easy-OTDR

Vložená ztráta

A

1

2 3

0,5 dB/ Div

Around A

4 100 m/ Div

Obrázek 47 Umístění značek do zápisu okolo konektoru Pro značky úrovní platí stejná pravidla jako při měření spojů. Čáry musí ležet přesně na úrovni zpětného rozptylu, a to i tehdy, vyskytuje-li se šum. Vždy se vyhněte místům zaoblení zápisu. Tyto oblasti jsou příčinou nesprávných výsledků: Easy-OTDR

A

1

Vložená ztráta

3

2 4

Nesprávně 0,5 dB/ Div

Around A

500 m/ Div

Obrázek 48 Nesprávné výsledky způsobené špatným umístěním značek

52


Běžné úkoly

Určení odrazivosti konektoru Umístěte značku A na začátek odrazu konektoru a zvětšete okolní oblast. Ujistěte se, zda je viditelný zpětný rozptyl i vrchol křivky. V případě potřeby přizpůsobte svislé zvětšení a odsazení. Aktivujte funkci Reflectance (Odrazivost). Zobrazí se tři značky úrovní. První dvě značky posuňte na průměrnou úroveň zpětného rozptylu (nikoli na maximum šumu) před bodem odrazu. Potvrďte jejich umístění a poté přesuňte značku úrovně 3 do maxima odrazu. Reflektometr OTDR vypočítá výsledek a zobrazí jej v poli výsledků: Easy-OTDR

A

1

1 dB/ Div

Odrazivost

3

2 Around A

500 m/ Div

Obrázek 49 Výpočet odrazivosti konektoru


53

Běžné úkoly

54


6 Praktické rady od odborníků na reflektometry OTDR

V této části jsou uvedeny praktické rady a tipy shromážděné mezi zkušenými uživateli, kteří reflektometry OTDR používají v továrnách, v průběhu instalace a při údržbě telekomunikačních sítí.

Seznamte se s testovaným propojením Dříve než začnete propojení optickým vláknem měřit, podívejte se na plán instalace. Přesvědčete se, zda máte správný modul a příslušenství. Určete, jaká vlnová délka bude použita. Určete, zda dané propojení měříte poprvé, nebo zda půjde o porovnání se starším měřením. V případě porovnání se starším měřením je pouze třeba načíst předchozí zápis, který bude v režimu porovnání sloužit jako reference. Reflektometr OTDR automaticky provede nastavení a vy pouze spustíte nové měření.

Vyčistěte konektory Znečištěný korektor může být příčinou nespolehlivého měření s vysokou úrovní šumu a může měření dokonce znemožnit. Vyloučeno není ani poškození reflektometru OTDR. Dejte rovněž pozor na to, abyste použili správný olej. Některé typy oleje rozpouštějí lepidlo použité uvnitř konektorů.

Nejsou konektor nebo propojovací šňůra poškozené? Ujistěte se, že konektor je čistý. Zjistěte, zda jsou propojovací šňůra, modul a testované vlákno jednovidové nebo vícevidové. Chcete-li otestovat propojovací šňůru, aktivujte laser v režimu CW (režim trvalé vlny) a pomocí měřiče výkonu (například měřič Agilent E6006A) změřte výkon na konci kabelu. U většiny jednovidových modulů a vlnových délek by se měla zobrazit hodnota v rozmezí 0 až - 4 dBm.


55

Praktické rady od odborníků na reflektometry OTDR

Nastavení přístroje Jestliže reflektometr OTDR pravidelně používáte pro podobná propojení, optimalizujte nastavení pro tyto aplikace a uložte je jako jedno ze čtyř nastavení, která mohou být definována uživatelem. Tomuto nastavení dejte srozumitelný název (například VNITROSTÁTNÍ, MĚSTSKÉ VEDENÍ, VEDLEJŠÍ, HLAVNÍ a tak dále).

Doporučené parametry nastavení Rozsah měření nastavte o něco větší, než je délka vedení. Je-li například vedení dlouhé 56,3 km, zvolte rozsah měření 60 km. U vzdáleností větších než přibližně 15 km proveďte první měření v režimu pro dlouhé vzdálenosti, v ostatních případech použijte režim pro krátké vzdálenosti. U rozsahu většího než 10 km začněte s impulsem 1 ms, pro menší rozsah použijte hodnotu 100 ns. Index lomu nastavte podle údajů o vedení. Pokud index neznáte, použijte typickou hodnotu 1,4580.

Zápisy se šumem Pokud se v zápise vyskytuje příliš mnoho šumu, zvyšte počet měření, z nichž se počítá průměr. Jestliže jste průměr již vypočetli z více než sto měření, zvětšete šířku impulsu. Pokuste se získávat průměrné hodnoty po delší dobu.

Režim reálného času Chcete-li přizpůsobit nastavení v průběhu měření, aktivujte režim reálného času přístroje. Přístroj v tomto režimu stanovuje průměr pouze po dobu 0,3 sekundy, proto je obrazovka aktualizována třikrát za sekundu. V tomto režimu lze upravit libovolný parametr nastavení, aniž by bylo nutné měření zastavit. Tím se režim reálného času liší od režimu stálého průměru, kdy je obrazovka aktualizována jednou za sekundu. V tomto režimu je nutné před úpravou parametrů měření zastavit. Takto zabráníte náhodnému smazání zápisu, který po dlouhou dobu zaznamenával průměr. Režim reálného času je vhodný pro kontrolu propojení, kvality spojů a existence připojení vlákna. Nejprve spusťte automatický režim, poté přepněte do režimu reálného času a vyberte vhodné parametry.

56



Velmi dlouhé pásmo necitlivosti Pokud je pásmo necitlivosti příliš dlouhé a požadované události od sebe nelze odlišit, zmenšete šířku impulsu. Nacházíte-li se v režimu optimalizace dynamiky, pokuste se před zmenšením šířky impulsu nejprve měření zopakovat v režimu optimalizace rozlišení.

Postup v případě, že není zobrazen žádný zápis Jestliže jste při zvětšování ztratili čáru zápisu, vraťte se do úplného zobrazení. Pokud místo zápisu vidíte pouze šum, pak je rozsah měření příliš velký nebo se počáteční pozice nachází za koncem vlákna. Obě hodnoty zkontrolujte v nastavení. Prověřte také připojení k vláknu.

Přizpůsobení indexu lomu Index lomu je možné měřit, pokud znáte přesnou fyzickou délku testovaného vlákna. Měření začněte s indexem lomu 1,5000. Umístěte značku na konec vlákna. Poté vyberte funkci Refractive Index (Index lomu) a upravujte ji tak dlouho, dokud není zobrazená pozice značky shodná se známou délkou vlákna. Nyní je zobrazen skutečný index lomu.

Přesná jednosměrná ztráta Měření ztrát je u reflektometru OTDR založeno na jevu zpětného rozptylu ve vláknu. Tento jev se u různých vláken mění a přesnost ztráty tedy nemusí vyhovovat vašim požadavkům. Za účelem přesnějšího měření ztráty propojení nabízejí jednovidové moduly režim CW. V tomto režimu dochází jednoduše k zapnutí laseru. Pomocí měřiče výkonu (například měřiče Agilent E6006A) změřte výkon v dBm na konci krátké propojovací šňůry. Absolutní hodnota výkonu je u různých zdrojových modulů odlišná, ale výkon určitého modulu je po dlouhou dobu stabilní. Potom připojte vedení k propojovací šňůře a změřte výkon na vzdáleném konci. Rozdíl mezi těmito dvěma výsledky je označován jako jednosměrná ztráta vlákna.


57


Ztráta v ohybech V jednovidovém režimu při vlnové délce 1 550 nm jsou vlákna velmi citlivá na makroohyby, například na těsný ohyb nebo tlak v určitém místě kabelu. Může se stát, že na této vlnové délce ztrátu v ohybu zřetelně vidíte, ale při vlnové délce 1 310 nm ji nevidíte vůbec. Vedení proto změřte na obou vlnových délkách.

Před uložením zápisu Po dokončení měření byste měli před uložením zápisu na disk nebo paměťovou kartu zadat identifikační údaje. Za tímto účelem nabízejí reflektometry OTDR okno Trace Information (Informace o zápisu), které je přístupné z nabídky File (Soubor). Pomocí této funkce uložte identifikační číslo kabelu, identifikační číslo vlákna, umístění začátku a konce vlákna a jeho operátor. Informace o použitém reflektometru a modulech jsou stejně jako datum a čas měření ukládány spolu se souborem automaticky. Tyto údaje jsou velmi užitečné při dalším použití zápisu za účelem porovnání nebo další analýzy pomocí počítače.

58


7 Automatická analýza zápisu

Řada vedení je tvořena několika propojenými a vzájemně spojenými úseky. Změřením všech ztrát ve vedení lze po dokončení instalace zkontrolovat kvalitu a ověřit, zda spoje, konektory a podobné součásti vyhovují požadavkům. Ruční měření je však časově náročné.

Vyhledávaní událostí nad prahovou hodnotou Reflektometry OTDR společnosti Agilent tento úkol urychlují díky integrované funkci analýzy zápisů: Funkce Scan Trace (Skenovat zápis) vyhledává události v zápisu od začátku až do konce. Jestliže událost překročí stanovenou prahovou hodnotu (například 0,05 dB), zapíše reflektometr tuto událost do tabulky. Tabulka obsahuje informace o pozici dané události, jejích ztrátách a ztrátách odrazem (jedná-li se o reflektivní událost) a o útlumu vlákna mezi událostmi. Po dokončení automatického skenování zápisu uloží reflektometr OTDR tabulku události společně se zápisem a nastavenými hodnotami. To znamená, že pokud ukládáte zápis do binárního souboru nebo do souboru ve formátu ASCII, uloží se také tato tabulka. Po otevření souboru ve formátu ASCII v počítači lze tyto informace použít k vypočtení statistických údajů. V úsecích vlákna, kde dochází k šumu, zvýší reflektometr OTDR prahovou hodnotu a sníží tak citlivost vůči špičkám šumu. Přesto je však často velmi obtížné rozhodnout se, zda se jedná o skutečnou událost nebo o zkreslení způsobené šumem. Proto je důležité události důkladně analyzovat. Podle potřeby odeberte všechny zjištěné události, které ve skutečnosti jsou pouze špičkou šumu. Můžete také přidat událost, která byla vyhodnocena jako šum.


59

Automatická analýza zápisu

Prohlédnutí vybrané události Předpokládejme, že tabulka s událostmi obsahuje několik nereflektivních událostí zjištěných ve vzdálenosti 12,689, 15,632 a 20,091 km: NO (Č.)

TYPE (TYP)

LOCATION (UMÍSTĚNÍ)

LOSS (ZTRÁTA) dB

ATT (ÚTLUM) dB/km

4:

NONREFL (NEREFL.)

12.689 km

0.192

0.220

5:

NONREFL (NEREFL.)

15.632 km

0.172

0.220

6:

NONREFL (NEREFL.)

20.091 km

0.380

0.215

V instalačních plánech jsou uvedeny spoje ve vzdálenosti 12,7 km a 20,1 km, ale nic mezi nimi. Chcete si tedy prohlédnout zápis události ve vzdálenosti 15,6 km. Vyberte v tabulce neznámou událost. Použijte funkci Snap to Event (Přichytit k události). Tato funkce přiblíží událost a umístí značku A a všechny značky úrovně používané při měření ztrát ve spojích přesně do místa, kde funkce Scan Trace nalezla danou události. Easy-OTDR

A

A další předchozí

3 dB/ Div

500 m/ Div

Obrázek 50 Přepínání mezi vybranými událostmi Pomocí funkce Next Event (Další událost) můžete rychle zkontrolovat všechny události v zápisu. 60


8 Reflektometry OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) společnosti Agilent Technologies

Společnost Agilent Technologies nabízí veškerá zařízení potřebná pro rychlé a snadné testování optických sítí. Řada reflektometrů OTDR společnosti Agilent poskytuje technikům vysoce spolehlivé nástroje pro instalaci a údržbu optických vláken. Všechny modely této řady obsahují funkce umožňující komplexní analýzu a jejich použití je velmi snadné. Důležité je, že veškeré používané formáty souborů mají certifikát Bellcore a je tedy možná jejich výměna s jakýmkoli jiným standardizovaným zařízením. V této části jsou představeny různé reflektometry OTDR, moduly, software a příslušenství Další informace o produktech OTDR společnosti Agilent můžete najít na webu na adrese www.agilent.com/comms/otdr.

Analýza a dokumentace: sada nástrojů OTDR Toolkit IIplus Sada nástrojů Agilent E6091A OTDR Toolkit IIplus je software pro počítače se systémem Windows, který je nepostradatelným doplněním dalších zařízení OTDR. Shromažďuje, analyzuje, uspořádává a ukládá zápisy a umožňuje tak rychle vytvářet přejímací dokumentaci. Uživatelé mohou díky dávkovému zpracování a tisku kdykoli a kdekoli splnit požadavky na dokumentaci. Je-li k reflektometru OTDR připojený počítač, můžete dokonce přímo ze softwaru Toolkit IIplus nastavit a spustit měření.


61

Reflektometry OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

Obrázek 51 Kopie obrazovky sady nástrojů ODTR Toolkit IIplus Hlavní funkce sady nástrojů Toolkit IIplus: • rozšířené dávkové zpracování, • možnost zobrazení a následného zpracování dat zápisu reflektometru OTDR pomocí počítače, • dálkové ovládání přístrojů OTDR, • vysokorychlostní přenos více zápisů mezi reflektometrem OTDR a počítačem, • analýza spojů, konektorů a útlumů, • souběžné porovnání libovolného počtu zápisů, • obousměrné průměrové měření umožňující přesný výpočet ztrát, • obsáhlá kontextová nápověda online, • velké okno událostí s tabulkami událostí, tabulkami překročení hodnot, mřížkou událostí, mřížkou mikroohybů atd., • rychlé a snadné vytváření sestav (shrnutí pro techniky), • funkce exportu do aplikace Microsoft Excel, • prohlížeč zápisů, • k dispozici v pěti jazycích.

62



Vyhledávání poškození a údržba: přístroj Fiber Break Locator (vyhledávač poškození vlákna) Přístrojem E6020A Fiber Break Locator vychází společnost Agilent Technologies vstříc specifickým potřebám údržbářů. Tento přístroj dokáže s přesností na jeden metr najít chyby v síti až do vzdálenosti 150 km. Nabízí práci s průvodcem a nápovědu online, která nezkušeným uživatelům usnadní a urychlí osvojení práce se zařízením. Vyhledávač poškození vlákna je navržen pro použití v interiérech i v terénu. Je lehký a přenosný a dodává se v odolném kufříku. Jeho součástí je výkonná obrazovka. K dispozici je také celá řada konektorů a příslušenství.

Obrázek 52 Přístroj Fiber Break Locator Hlavní funkce vyhledávače poškození vlákna: • podrobné postupy doprovázené pomocníkem Fiber Break Assistant (Pomocník při poškození vláken), • jednoduchá chybová hlášení usnadňující rychlé řešení problémů, • ochrana zařízení pomocí detekce přenosů dat, • výběrová tabulka dodavatelů vláken usnadňující nastavení, • ostré a jasné zobrazení místa poškození vlákna, • jednoduchý režim ukládání výsledků testu, • k dispozici ve čtyřech jazycích. Reflektometr OTDR – stručný průvodce

63


Instalace, uvedení do provozu a detekce událostí: reflektometr Mini-OTDR Reflektometr E6000C Mini-OTDR společnosti Agilent je navržen jako nejrychlejší nástroj, který je uživatelům k dispozici pro instalaci a zprovoznění propojení více vláken a vyhledávání chyb za účelem údržby vláken. Tohoto cíle je dosaženo prostřednictvím vysokého výkonu měření a oceněného jednoduchého uživatelského rozhraní.

Obrázek 53 Reflektometr Mini OTDR Hlavní funkce reflektometru Mini OTDR: • vysoký dynamický rozsah (- 45dB), • vyhledávač poškození vlákna umožňující rychle nalézt poškození a ohyby, • vyhledání a popis ztrát spojů a konektorů, • test více vláken umožňující spolehlivě určit kvalitu kabelu, • měření výkonu a ztrát pomocí integrovaného světelného zdroje a modulu měřiče výkonu, • grafické znázornění výsledků měření pomocí tabulek událostí znázorňujících ztráty, odrazy a výsledky testů překročení hodnot, 64



• detektor viditelných vad umožňující kontrolu úniku světla u propojovací šňůry, • k dispozici ve čtrnácti jazycích. Reflektometr Mini-OTDR můžete vybavit různými moduly a dílčími moduly, které slouží odlišným účelům. Moduly lze snadno zapojit do zadní stěny reflektometru OTDR a dílčí moduly do modulů.

Dílčí modul měřiče výkonu E6006A Dílčí modul měřiče výkonu E6006A se používá k měření výkonu světla na konci vlákna, nachází-li se zdroj světla na začátku.

Obrázek 54 Dílčí modul měřiče výkonu Můžete zobrazit absolutní výkon světla i výkon vztažený k referenční hodnotě. Máte také možnost přepínat mezi různými jednotkami zobrazení (dBm, dB a W). Kromě toho lze provádět měření na různých vlnových délkách.


65


Detektor viditelných vad E6007A Pomocí dílčího modulu detektoru vizuálních vad E6007A a rozhraní optického konektoru lze vidět výrazné ohyby a tlaky na vláknech, propojovacích šňůrách atd. Detektor viditelných vad používá jako zdroj světla viditelný červený laser. Toto světlo může být vysíláno nepřetržitě nebo může blikat s kmitočtem 1 Hz. V místech poškození vlákna dochází v obalu k lámání světla (je-li tento obal tenčí než 3 mm). Můžete tedy přesně vidět, kde se chyba nachází.

Obrázek 55 Detektor viditelných vad

66



Propojovací šňůry Při každém měření reflektometrem OTDR se u čelního konektoru projevuje silný odraz. Pásmo necitlivosti za tímto odrazem může být příčinou toho, že události v první části vlákna nebudou zjištěny. Této situaci mají zabránit propojovací šňůry použité mezi reflektometrem OTDR a testovaným vláknem.

13 Propojovací šňůra

Obrázek 56 Reflektometr OTDR s propojovací šňůrou Je nutné, aby propojovací šňůra a testované vlákno byly stejného typu. Jestliže například měříte vlákno o průměru 50/125 µm, budete pro reflektometr OTDR potřebovat vícevidový modul 50/125 µm a propojovací šňůru stejného typu. Budete-li měřit více vláken v kabelu nebo v terminálové stanici, můžete propojovací šňůru po prvním připojení k reflektometru nechat zapojenou. V případě poškození druhého konce propojovací šňůry některým vláknem budete vyměňovat pouze propojovací šňůru. Potřebujete-li změřit vloženou ztrátu prvního konektoru vedení, použijte propojovací šňůru o délce 300 m až 1 000 m. Pokud takovou šňůru připojíte na oba konce, můžete změřit první i poslední konektor. Propojovací šňůra o délce 300 m a mechanický spoj použité při výrobě vláken a kabelů výrazně omezují obtíže způsobené pásmem necitlivosti a vloženou ztrátou u adaptérů bez zakončení a nástrojů pro nastavení v řádu mikrometrů.


67


68


9 Tabulky

Typické výsledky Tabulky v této části obsahují typické hodnoty pro různé parametry vlákna.

Útlum vlákna


Jednovidové vlákno

850 nm

<= 3,5 dB/km

Nepoužívá se.

1 300/1 310 nm

<= 1,5 dB/km

< 0,4 dB/km

1 550 nm

Nepoužívá se.

< 0,3 dB/km

Tavný spoj

<= 0,10 dB

<= 0,15 dB

Mechanický spoj

<= 0,15 dB

<= 0,20 dB

Konektor s fyzickým kontaktem

<= 0,5 dB

<= 0,5 dB

Vložená ztráta

Ztráta odrazem Konektory bez fyzického kontaktu (například konektor FC)

11 až 15 dB (dvě rozhraní sklo/vzduch)

Konektory s fyzickým kontaktem (například konektory HMS-10, FC/PC, ST, DIN 47256)

30 až 50 dB (čisté, dobře vyleštěné)

Zkosené konektory s fyzickým kontaktem (například konektory HMS-10/HRL, APC)

60 dB a více


69

Tabulky

Převod jednotek V této části je uvedeno několik tabulek užitečných pro převod různých jednotek.

Převodní tabulka

70

+ 30 dBm

1 W (watt)

+ 20 dBm

100 mW (miliwattů)

+ 10 dBm

10 mW

+ 7 dBm

5 mW

+ 3 dBm

2 mW

0 dBm

1 mW = 0,001 W

– 3 dBm

500 µW (mikrowattů)

– 7 dBm

200 µW

– 10 dBm

100 µW

– 20 dBm

10 µW

– 30 dBm

1 µW = 0,001 mW

– 40 dBm

100 nW (nanowattů)

– 50 dBm

10 nW

– 60 dBm

1 nW = 0,001 µW

– 70 dBm

100 pW (pikowattů)

– 80 dBm

10 pW

– 90 dBm

1 pW = 0,001 nW


Tabulky

Užitečné vztahy + 3 dB

*2

– 3 dB

1/2

+ 6 dB

*4

– 6 dB

1/4

+ 10 dB

* 10

– 10 dB

1/10

+ 20 dB

* 100

– 20 dB

1/100

+ 30 dB

* 1 000

– 30 dB

1/1 000

+ 40 dB

* 10 000

– 40 dB

1/10 000

+ 50 dB

* 100 000

– 50 dB

1/100 000

+ 60 dB

* 1 000 000

– 60 dB

1/1 000 000

Převod délkových jednotek 1 nm

(nanometr)

0,001

µm

1 µm

(mikrometr)

0,001

mm

1 in (1")

(palec)

25,4

mm

1 kft

(1 000 stop)

304,8

m

1,6093

km

1 míle


71

Tabulky

72


10 Servis a technická podpora

Veškeré úpravy, údržbu a opravy tohoto produktu musí provádět kvalifikovaná osoba. Prostřednictvím místního servisního centra společnosti Agilent Technologies kontaktujte pracovníka technické podpory zákazníkům. Seznam místních středisek služeb pro zákazníky lze najít na webu na následující adrese: http://www.agilent.com/find/assist Můžete se také obrátit na odborníky na testování a měření společnosti Agilent Technologies (v obvyklé pracovní době). USA (tel) 1 800 452 4844 Kanada (tel) 1 877 994 4414 (fax) (905) 206 4120 Evropa (tel) (31 20) 547 2323 (fax) (31 20) 547 2390 Japonsko (tel) (81) 426 56 7832 (fax) (81) 426 56 7840 Latinská Amerika (tel) (305) 269 7500 (fax) (305) 269 7599 Austrálie (tel) 1 800 629 485 (fax) (61 3) 9272 0749 Nový Zéland (tel) 0 800 738 378 (fax) 64 4 495 8950 Asie – oblast Tichomoří (tel) (852) 3197 7777 (fax) (852) 2506 9284 Agilent Technologies

73

Servis a technická podpora

74


11 Glosář

V tomto glosáři najdete vysvětlení termínů z oboru vláknové optiky a termínů souvisejících se zařízeními a technologií OTDR.

A Absorpce

Fyzikální jev ve vláknech, při kterém se světlo mění na teplo, zvyšuje se teplota vlákna a dochází k útlumu. V praxi je teplotní nárůst malý a obtížně měřitelný. Příčinou absorpce bývají dokmity z pásma ultrafialové a infračervené absorpce, nečistoty jako například ionty OH a vady ve struktuře skla.

Adresa IP

Slouží k identifikaci uzlu v síti a k určení informací o směrování. Každému uzlu v síti musí být přiřazena jedinečná adresa IP. Obvykle se vytváří pomocí ID sítě a jedinečného ID hostitele přiřazeného správcem sítě. Adresa IP se obvykle uvádí v desítkovém zápisu s tečkami – desítková hodnota každého bajtu je oddělena tečkou (například 138.57.7.27).

C Celkový vnitřní odraz

Celkový odraz, ke kterému dojde, když světlo dopadne na rozhraní pod úhlem větším, než je kritický úhel.

Celsius

Stupnice teploty, kde nula odpovídá bodu mrazu a sto stupňů bodu varu. Jednotka: °C (stupeň Celsia).

Centralizovaná kabeláž Topologie kabeláže používaná u centralizovaných elektronických komponentů. V telekomunikační skříni pasivně propojuje optickou horizontální kabeláž s páteřní kabeláží uvnitř budovy.

Citlivost přijímače

Optický výkon, který přijímač potřebuje k vysílání signálů s malým počtem chyb. V případě přenosu digitálních signálů se střední optický výkon udává ve wattech nebo dBm (decibely odpovídají 1 mW).


75

Glosář

Č Číselná apertura Míra rozsahu úhlů dopadajícího světla vyslaného přes vlákno. Závisí na rozdílech indexu lomu mezi jádrem a pláštěm (číslo vyjadřující schopnost vlákna zachytit světlo v závislosti na úhlu dopadu).

D Decibel (dB) Standardní jednotka používaná k vyjádření zisku nebo ztráty optického výkonu.

Detektor

Snímač reagující na dopadající optický signál elektrickým signálem na výstupu. Proud vytvářený detektorem je závislý na množství přijatého světelného signálu a na typu zařízení.

Dielektrický

Nekovový a nevodivý. Skleněná vlákna se považují za dielektrikum. Dielektrický kabel neobsahuje žádné kovové součásti.

Dioda LED (Light Emitting Diode) Polovodičové zařízení, které při napájení v propustném směru vysílá z přechodu P-N nekoherentní světlo. V závislosti na konstrukci může světlo vycházet hrany nebo povrchu přechodu.

Disperze materiálu

Disperze u zdroje nemonochromatického světla, která vzniká kvůli tomu, že vlnová délka závisí na indexu lomu daného materiálu a na rychlosti světla v tomto materiálu.

E Eliptičnost jádra (odchylka od kruhovosti)

Míra odchylky

jádra od kruhovosti.

Excentricita jádra Míra posunutí středu jádra vzhledem ke středu pláště. Externí Veškerá externí síťová zařízení, například kabely, vlákna a uzly.

76


Glosář

F Fahrenheit

Standardní stupnice používaná k měření teploty v USA. Bodu mrazu odpovídá třicet dva stupňů a bodu varu dvě stě dvanáct. Jednotka: °F (stupeň Fahrenheita).

Fotodioda

Dioda vytvářející fotoelektrický proud z pohlceného světla. Používá se k detekci optického výkonu a jeho převodu na elektrický výkon.

Foton

Kvantum elektromagnetické energie.

G Geografická značka

Geografický symbol představující budovu, lokalitu, most nebo jiný orientační bod.

Gigahertz (GHz)

Jednotka frekvence odpovídající miliardě cyklů za

sekundu, 109 Hertzů.

H Hlavní propojení (MC)

Centralizovaná část páteřní kabeláže používaná k mechanickému zakončení a správě páteřní kabeláže. Zajišťuje konektivitu mezi místnostmi se zařízeními, vstupními zařízeními a horizontálními a pomocnými propojeními.

Horizontální kabeláž Část telekomunikační kabeláže zajišťující konektivitu mezi horizontálním propojením a telekomunikačním výstupem na pracovišti. Horizontální kabeláž tvoří přenosová média, výstup, zakončení horizontálních kabelů a horizontální propojení. Horizontální propojení (HC) Propojení horizontální kabeláže s jinou kabeláží, například s horizontální kabeláží, páteřní kabeláží nebo se zařízením.

Hraniční značka

Charakteristický bod na geografické mapě.

Hybridní kabel Optický kabel obsahující dva nebo více různých typů optických vláken, například vícevidové a jednovidové vlákno 62,5 µm.


77

Glosář

CH Chromatická disperze (CD) Šíření světelného impulsu způsobené rozdílem indexů lomu při různých vlnových délkách.

I Index lomu

Poměr rychlosti světla ve vakuu a v médiu s jistou optickou hustotou.

Index lomu

Poměr rychlosti světla ve vakuu k rychlosti světla v daném přenosovém médiu.

Instalační trubka

Trubice nebo trubka, ve které jsou vedeny kabely.

Intenzita záření Hustota výkonu na povrchu, kterým záření prochází, na vyzařujícím povrchu zdroje světla nebo v průřezu optického vlnovodu. Obvyklou jednotkou jsou watty na centimetr čtvereční neboli W/cm2.

Interní

Zařízení a připojení uvnitř budovy, například propojovací šňůry a moduly plug-in.

Izolace

(1) Ochranný materiál nalisovaný přímo na povrchovou vrstvu vlákna, který chrání vlákno před vlivy okolního prostředí (těsná izolace). (2) Nalisování trubice kolem povrchové vrstvy vlákna tak, aby vlákno bylo chráněno před namáháním vznikajícím v kabelu (izolační trubice).

Izolační trubice

Nalisované válcové trubice zakrývající optická vlákna. Používají se k ochraně a izolování vláken.

Izolační vrstva

Materiál používaný k ochraně optického vlákna před fyzickým poškozením. Zajišťuje mechanickou izolaci a ochranu. Vyrábějí se trubice s volnou a těsnou izolací a také vícevrstvé izolace.

J Jádro

Prostřední část optického vlákna. Používá se k přenosu světla.

Jednovidové vlákno Optické vlákno s malým průměrem jádra (obvykle 9 µm) umožňující pouze jediný (základní) vid šíření. Jelikož šířka pásma je omezena pouze chromatickou dispersí, je tento typ vlákna vhodný především pro širokopásmový přenos na velké vzdálenosti.

78


Glosář

K Kabel s optickými vlákny Jedno nebo více optických vláken nebo svazek vláken s pláštěm kabelu a výztužnými prvky. Vyrábí se v souladu se specifikacemi pro optické a mechanické parametry a parametry prostředí.

Kabel s rozvětvením (kabel Fan-Out) Kabel s více vlákny uzavřený v těsné izolační vrstvě. Je určen ke snadnému zapojování konektorů. Používá se u členitých instalací uvnitř budovy a mezi budovami.

Kabel s více vlákny

Kabel obsahující dvě nebo více optických

vláken.

Kabel Sestava optických vláken a ostatních materiálů zajišťujících mechanickou ochranu a ochranu před vlivy prostředí.

Kanál Lambda

Speciální vlnová délka vlákna. Pro přenos různých dat lze použít různé kanály Lambda.

Kelvin

Standardní stupnice používaná k měření teploty, kde bodu mrazu odpovídá 271 stupňů. Jednotka: °K (stupeň Kelvina).

Kilometr (km)

Tisíc metrů neboli přibližně 3 281 stop. Kilometr je standardní jednotka délky používaná ve vláknové optice. Převod se provádí v poměru 1 stopa = 0,3048 m

Koeficient útlumu Poměr poklesu optického výkonu vzhledem ke vzdálenosti na vlákně. Pro určitou vlnovou délku se obvykle měří v decibelech na kilometr (dB/km). Čím je tato hodnota nižší, tím je útlum vlákna příznivější. U vícevidových vláken se většinou používá světlo o vlnové délce 850 a 1 300 nanometrů (nm). Jednovidová vlákna pracují se světlem o vlnové délce 1 310 a 1 550 nm. Poznámka: Při určování útlumu je důležité vědět, zda se jedná o průměrnou nebo jmenovitou hodnotu.

Konektor

Mechanické zařízení sloužící k zarovnání a spojení dvou vláken. Používá se k připojení vlákna k vysílači, přijímači nebo jinému vláknu (propojovací panel) a k odpojení vlákna od těchto součástí.

Koeficient rozptylu

Stanovení světelných ztrát vyslaného paprsku (pod úhlem 0°), tedy množství světla odebrané z dopadajícího paprsku v důsledku rozptylu. Proměnná měřená touto metodou se nazývá činitel rozptylu s.


79

Glosář

kpsi Jednotka tlaku, který je vyjádřen v tisících liber na čtvereční palec. Obvykle se používá při zkoušce odolnosti vlákna, například 100 kpsi. 1 kpsi odpovídá přibližně 6,9 pascalů (Pa). Kritický úhel Nejmenší úhel od osy vlákna, při kterém se paprsek může od rozhraní jádra a pláště zcela odrazit.

L LAN

Viz Místní síť.

Laserová dioda (LD) Laser je zkratka z anglického Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (zesílení světla stimulovanou emisí záření). Laserová dioda je elektronické optické zařízení vysílající koherentní světelné záření v úzkém pásmu vlnových délek, obvykle kolem 780 nm, 1320 nm nebo 1 550 nm. Pro lasery s vlnovou délkou kolem 780 nm se často používá název lasery CD.

Lom Ohyb světelného paprsku na rozhraní dvou různých médií nebo v médiu, jehož index lomu spojitě závisí na poloze (u média s postupně se měnícím indexem lomu).

M Makroohyb

Makroskopická odchylka vlákna od přímé osy.

Megahertz (MHz)

Jednotka frekvence odpovídající miliónu cyklů za

sekundu.

Mechanický spoj

Spojení dvou vláken pomocí dočasných nebo trvalých mechanických prostředků (na rozdíl od tavných spojů nebo konektorů) umožňující nepřetržité vedení signálu. Příklad mechanického spoje může být vačkový spoj.

Miliontina metru neboli 10-6 metru. Obvykle se používá k vyjádření geometrických rozměrů vláken, například 62,5 µm.

Mikrometr (µm)

Místnost se zařízeními Centralizovaný prostor pro telekomunikační zařízení sloužící uživatelům budovy. Z důvodu povahy či složitosti zařízení se místnost se zařízeními odlišuje od telekomunikační skříně.

80


Glosář

Místní síť (LAN) Místní síť je datový komunikační systém umožňující uživatelům přístup ke společným zařízením pro zpracování dat (osobní počítače, minipočítače a sálové počítače) a periferním zařízením (tiskárny a faxy). Místní sítě se vytvářejí tak, že se pracovní stanice s adaptéry připojí k souborovým serverům (na kterých je uložen operační systém nebo software) a k tiskárnám. V případech, kdy je nutné sdílet počítačové systémy v rámci oddělení nebo podniku, se používají brány, které místní síť připojují k jiné místní síti nebo jinému operačnímu systému (například ve velkém sálovém počítači). Místní síť může mít různou složitost, od několika pracovních stanic fungujících bez souborového serveru až po stovky pracovních stanic na více patrech budovy nebo v různých budovách v rámci areálu. Tyto sítě byly původně navrženy proto, aby uživatelé mohli sdílet přístup k několika drahým tiskárnám nebo řadičům. Postupně však získaly funkci základních telekomunikačních sítí. V současnosti se místní sítě používají ke sdílení souborů a tiskáren, k odesílání a přijímání e-mailů, k přístupu ke sdíleným databázím a pro prodejní a objednávkové systémy. Modul panelu s konektory

Modul určený k použití společně s propojovacími panely. Obsahuje 6 nebo 12 vláken s konektory spojenými s vlákny v páteřní kabeláži.

Modul plug-in

Síťové zařízení v modulu karet, například reflektometr OTDR nebo přepínač.

Modulace

Kódovaní informací na nosné frekvenci. Rozlišujeme amplitudovou, frekvenční a fázovou modulaci.

Monochromatický

Tvořený zářením o jediné vlnové délce. V praxi není žádné záření čistě monochromatické. Vždy se jedná alespoň o úzké pásmo vlnových délek.

Multiplexní přenos s dělením podle vlnové délky (WDM) Současný přenos několika signálů o různých vlnových délkách v jednom optickém vlnovodu.

Multiplexor

Zařízení spojující dva nebo více signálů do jediného bitového proudu, který lze samostatně obnovit.

N Nanometr (nm) Jednotka míry odpovídající jedné miliardtině metru; 10-9 metru. Obvykle se používá k vyjádření vlnové délky světla, například 1 300 nm.


81

Glosář

O Odraz

Náhlá změna směru světelného paprsku na rozhraní dvou různých médií, při které se paprsek vrátí do média, ze kterého směřoval.

Optické vlákno

Viz Vlákno.

Optický vlnovod

Dielektrický vlnovod s jádrem z opticky průhledného materiálu s malým útlumem (obvykle křemenné sklo) a pláštěm z opticky průhledného materiálu s menším indexem lomu, než je index lomu jádra. Používá se k přenosu signálů o vlnové délce světla a často se označuje jako vlákno. Jako optické vlnovody se také označují planární struktury dielektrických vlnovodů v některých optických součástech, například v laserových diodách.

Optoelektronický

Označuje zařízení reagující na optickou energii, vydávající nebo upravující optické záření nebo využívající optické záření pro svůj vlastní provoz. Může se jednat o libovolný prvek fungující jako elektrooptický nebo optoelektrický převodník.

OTDR

Reflektometr OTDR (Optical Time Domain Reflectometer). Vysílá do vlákna impulsy a měří zpětný rozptyl. Na základě analyzovaného zápisu lze identifikovat události.

P Panel s konektory

Panel určený k použití společně s propojovacími panely. Obsahuje 6, 8 nebo 12 předem nainstalovaných adaptérů, které se využívají pro připojení vláken ke konektorům.

Paprsek

Geometrická reprezentace dráhy světla v optickém médiu. Čára kolmá k čelu vlny, která označuje směr toku energie záření.

Plášť

Dielektrický materiál obklopující jádro optického vlákna.

Poloměr ohybu kabelu

Poloměr ohybu kabelu během instalace označuje, že kabel je zatěžován v tahu. U volného ohybu není kabel zatížený, takže přípustný poloměr ohybu je menší.

Poloměr ohybu vlákna

Poloměr, na jaký lze vlákno ohnout, aniž by došlo k poškození vlákna nebo nárůstu útlumu.

82


Glosář

Port K portům na modulech plug-in se připojují propojovací šňůry a vlákna. Povrchová vrstva

Materiál nanesený na vlákno v průběhu tažení. Chrání vlákno před vlivy okolního prostředí a před poškozením při manipulaci.

Prahový proud

Budicí proud. Zesílení světelné vlny v laserové diodě je při hodnotách vyšších než prahový proud větší než optické ztráty, takže může začít stimulované emitování záření. Prahový proud je do značné míry závislý na teplotě.

Profil indexu

Křivka indexu lomu v průřezu optického vlnovodu.

Propojení

Telekomunikační obvod mezi libovolnými dvěma telekomunikačními zařízeními bez konektorů.

Propojovací šňůra

Interní propojení mezi dvěma moduly plug-in.

Přenosová rychlost Maximální počet bitů informací, které lze v přenosovém vedení přenést za jednu sekundu. Obvykle se vyjadřuje v megabitech za sekundu (Mb/s). Přenosové ztráty

Celkové ztráty vzniklé během přenosu v systému.

Přepínací modul

Optický multiplexor.

Převaděč

Optoelektronické zařízení nebo modul, které v systému světelných vln přijímá optický signál, převádí jej do elektrické podoby, zesiluje nebo rekonstruuje a následně jej znovu vyšle v optické podobě.

Přijímač

Detektor a elektronické obvody měnící optické signály na

elektrické.

Připojovací hardware Zařízení s konektory a adaptéry. Připojují se k němu konce kabelů s optickými vlákny. Představuje správní bod pro propojení jednotlivých segmentů kabeláže a pro připojení elektronických zařízení.

R Referenční měření

Měření provedené po uvedení propojení do provozu. Umožňuje porovnání výsledků pozdějších měření s původním a funkčním stavem propojení.


83

Glosář

Reflektometr OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) Zařízení analyzující vlákno, kterým se šíří optický impuls, a měřící výsledný zpětný rozptyl a odrazy v závislosti na čase. Používá se k odhadu koeficientu útlumu v závislosti na vzdálenosti a k určování závad a ostatních lokalizovaných ztrát.

Rozhraní FDDI (Fiber Distributed Data Interface) Standard pro místní sítě s optickými vlákny s přenosovou rychlostí 100 Mb/s. Rozptyl

Vlastnost skla. Způsobuje vychylování světla z vlákna a přispívá k optickému útlumu.

RTU Remote Test Unit (Dálková testovací jednotka).

S Sestava kabelu

Kabel s optickými vlákny a konektory nainstalovanými na jednom nebo obou koncích. Sestavy kabelů se zpravidla používají k propojení kabelových systémů s optickými vlákny a optoelektronických zařízení. Pokud jsou konektory připevněny jen k jednomu konci kabelu, používá se název ohebný přívod. Kabel s konektory na obou koncích se nazývá můstek nebo propojovací šňůra.

Skříň

Jednotka, do které se instaluje modul karet.

Sledování tmavého vlákna Při sledování tmavého vlákna je třeba k testovacímu zařízení připojit alespoň jedno volné vlákno z kabelu s N jádry. Dané vlákno se nebude používat k přenosu informací. Více než 80 % problémů s vlákny ovlivní celý kabel a pomocí sledování tmavého vlákna je tedy lze zjistit.

Směšování vidů

Jednotlivé vidy vícevidového vlákna mají různou rychlost šíření. Pokud se šíří nezávisle na sobě, mění se z důvodu vícevidového zkreslení šířka pásma v nepřímé úměře ke délce vlákna. Jelikož geometrie vlákna a profil indexu nejsou homogenní, začne u vidů s různými rychlostmi postupně probíhat výměna energie. V důsledku tohoto směšování vidů je šířka pásma dlouhých vícevidových vláken větší než hodnota získaná lineární extrapolací hodnot naměřených u krátkých vláken.

84


Glosář

SNMP Protokol Simple Network Communication Protocol. K agentům protokolu SNMP získávají přístup řídicí stanice vzdálené sítě. Pro odesílání dotazů agentovi protokolu SNMP z řídicí stanice v síti je nutné definovat seznam názvů komunit a adres IP, které mohou používat dané názvy. Spoj

Trvalé spojení mezi dvěma optickými vlnovody.

Svazek Více samostatných vláken v jediném plášti nebo izolační trubici. Tento termín může označovat také skupinu izolovaných vláken, která je nějakým způsobem oddělena od jiné skupiny ve stejném jádru kabelu.

Světelné vlny

Elektromagnetické vlny v oblasti optických frekvencí. Termín světlo se původně používal pouze k označení záření viditelného pro lidské oko, tedy pro záření s vlnovou délkou mezi 400 a 700 nanometry (nm). Později se však tento termín začal používat také k označení záření v části spektra sousedící s viditelným zářením (poblíž oblasti infračerveného záření od 700 do asi 2 000 nm), protože toto záření má s viditelným světlem řadu společných fyzikálních a technických parametrů.

Světlo

V oboru laserových zařízení a optických komunikací se tento termín používá k označení části elektromagnetického spektra, kterou lze zpracovat pomocí základních optických technologií pro viditelné spektrum. Za světlo se považuje záření s vlnovou délkou pohybující se zhruba od 0,3 m poblíž oblasti ultrafialového záření, přes viditelnou část spektra, až k vlnové délce přibližně 30 m nacházející se uprostřed infračerveného spektra.

Š Šířka pásma

Nejnižší frekvence, při které velikost přenosové funkce vlnovodu (optický výkon) klesne o 3 dB pod hodnotu nulové frekvence. Šířka pásma je funkcí délky vlnovodu, ale nemusí být této délce přímo úměrná.

Špičková vlnová délka Vlnová délka, při které optická energie zdroje dosahuje maxima.


85

Glosář

T Tavený spoj Trvalý spoj vzniklý aplikací lokalizovaného tepla postačujícího k roztavení nebo stavení konců optického vlákna tak, aby vzniklo jediné spojité vlákno.

Telekomunikační skříň (TC)

Uzavřený prostor pro umístění telekomunikačních zařízení, kabelových zakončení a propojení. Skříň představuje propojení mezi páteřní a horizontální kabeláží.

U Událost

Změna stavu objektu v síti. Událost může vyvolat například poškozené vedení.

Uzel Místo spoje.

Ú Útlum

Pokles velikosti výkonu signálu při přenosu mezi body. Tento termín vyjadřuje celkové ztráty optického systému, které se obvykle pro určitou vlnovou délku měří v decibelech (dB).

V Vedení s optickými vlákny Libovolný přenosový kanál s optickými vlákny určený k propojení dvou koncových bodů nebo k připojení do řady jiných kanálů.

Víceuživatelský výstup

Telekomunikační výstup používaný k obsluhování více pracovišť. Většinou se používá u aplikací otevřeného systému.


Optický vlnovod, ve kterém se světlo pohybuje ve více videch. Rozměr jádra a pláště vícevidového vlákna obvykle bývá 62,5/125 m.

Vícevidové zkreslení Zkreslení signálu v optickém vlnovodu způsobené superpozicí vidů s různými zpožděními.

86


Glosář

Vidová disperze Šíření impulsů vyvolané tím, že se v optickém vláknu pohybuje několik světelných paprsků různými rychlostmi do různých vzdáleností. Vid

Termín používaný k označení nezávislé dráhy světla ve vlákně. Rozlišují se jednovidová a vícevidová vlákna.

Vidy

Oddělené optické vlny šířící se v optických vlnovodech. Představují řešení diferenciálních rovnic charakterizujících vlnovod pro vlastní hodnoty. V jednovidovém vláknu se může šířit pouze jeden vid, takzvaný základní vid. Ve vícevidovém vlákně existují stovky vidů, které se liší diagramem pole a rychlostí šíření. Horní mez počtu vidů je dána průměrem jádra a číselnou aperturou vlnovodu.

Vlákno

Jakékoli vlákno vyrobené z dielektrických materiálů, které vede světlo.

Vláknová optika Odvětví optické technologie zaměřené na přenos vyzařované energie přes vlákna vyrobená z průhledných materiálů, například ze skla, taveného křemenného skla nebo plastů.

Vlnová délka s nulovou disperzí Vlnová délka, při které je chromatická disperze optického vlákna nulová. Vzniká v případech, kdy disperze vlnovodu vyruší disperzi materiálu.

Vložená ztráta Útlum způsobený vložením optického prvku, tedy konektoru nebo spojky, do optického přenosového systému.

Vysílač

Ovladač a zdroj používaný k přeměně elektrických signálů na

optické.

Vyzařované vidy V hraniční oblasti mezi vedenými vidy optického vlnovodu a světelnými vlnami, které nejsou schopné šíření, existují takzvané vyzařované vidy. Tyto vidy nejsou vedené, v omezené míře a se zvýšeným útlumem jsou však schopné šíření. Vyzařované vidy jsou při měření ztrát ve vlákně možným zdrojem chyb. Jejich vliv lze omezit oddělovači vidů.


87

Glosář

Z Zápis Průběh křivky měření. Zařízení Telekomunikační zařízení. Zesilovač

Elektrické zařízení používané k zesílení obrazových nebo zvukových signálů nebo energie rádiové frekvence (RF). Stejný výsledek zajistí převaděč digitálních signálů.

Zpětný rozptyl Rozptyl světla v opačném směru než je původní.

88


Rejstřík A Around Marker A (Kolem značky A), 39 Around Marker B (Kolem značky B), 39 automatická analýza zápisu, 59

B Between Markers (Mezi značkami), 39 bezpečnostní opatření při práci s laserem, 16 bezpečnostní zásady při práci s laserem, 16

C celková ztráta propojení, 46

D displej, 39 dráha přijímače, 29 dynamický rozsah, 31

E čištění vlákna, 35

F funkce Scan Trace (Skenovat zápis), 59 funkce Snap to Event (Přichytit k události), 60

I index lomu definice, 25 měření, 57 vzorec, 26

J jednosměrná ztráta, 57

89

K koeficient rozptylu, 26 konektory, 20 čištění, 55 poškození, 55 typy, 13 ztráta, 52

M makroohyby, 22 mechanický spoj, 20 mikroohyby, 22 Mini-OTDR, 64

N nastavení přístroje, 56

O Odrazivost, 53 ohyby, 22 OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) popis, 15

P parametry, 25 doporučené pro nastavení, 56 parametry nastavení, 56 pásma necitlivosti pásmo necitlivosti událostí, 33 pásmo necitlivosti útlumů, 32 poškození definice, 19 umístění, 44 přímé připojení, 37 připojení přístroje k vláknu, 37 praktické rady od odborníků na reflektometry OTDR, 55 praskliny, 23 propojení celková ztráta, 46 měření, 55 zápis, 18 Propojovací, 67 propojovací šňůra, 38 bez zakončení, 38 poškození, 55 popis, 23

90

R režim optimalizace, 29 Režim reálného času, 56 Reflektometr OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) typy, 61 rozsah měření, 30

S servis a technická podpora, 73 spoj mechanický, 20 spoje tavné, 21 zesílení, 21 ztráta, 50 správné umístění značek, 43

Š šířka impulsu, 27

šířka pásma, 29

T tavné spoje, 21 technologie vláknové optiky, 9 typické hodnoty pro parametry vlákna, 69

U událost analýza, 60 definice, 17 měření vzdálenosti, 44 nad prahovou hodnotou, 59 pásmo necitlivosti, 33 tabulka, 59 úkoly prováděné při měření vláken a propojení, 35 útlum dva body, 48 měření, 45 pásmo necitlivosti, 32 stejnoměrnost, 42 vlákna, 49 útlum (LSA), 49 útlum mezi dvěma body, 48

91

V vlákna čištění, 35 měření útlumu, 45 připojení k přístroji, 37 typy, 11 události, 17 útlum, 49 začátek, 18 zařízení pro měření, 15 vzdálenost mezi událostmi, 44 měření, 25 rozlišení, 27 vzorkovací body, 30

Z zařízení pro měření vláken, 15 zápis šum, 56 automatická analýza, 59 celého propojení, 18 samostatného vlákna, 17 uložení, 58 zvětšování, 40 zápis samostatného vlákna, 17 zápisy se šumem, 56 zesílení popis, 21 značky, 30 správné umístění, 43 umístění, 41 zobrazení sousední části vlákna, 42 určité oblasti zápisu, podrobně, 40 zpětný rozptyl, 15 definice, 26 Ztráta, 46 ztráta konektoru, 52 spoje, 50 ztráta mezi dvěma body, 46 ztráta v ohybech, 58 zvětšení zápisů, 40

92

Poznámky


95

Poznámky

96


Poznámky


97

Poznámky

98


Optical Time Domain Reflectometer

Recommend Documents