Професионални познания

Относно техническите показатели на измервателите на оптична мощност, източниците на светлина, OTDR и спектроанализаторите

2021-04-19
Таблиците за тестване на оптични влакна включват: измервател на оптична мощност, стабилен източник на светлина, оптичен мултиметър, оптичен рефлектометър за времева област (OTDR) и оптичен локатор на неизправности. Измервател на оптична мощност: Използва се за измерване на абсолютна оптична мощност или относителна загуба на оптична мощност чрез секция от оптични влакна. Във оптичните системи измерването на оптичната мощност е най-основното. Подобно на мултицет в електрониката, при измерването на оптични влакна, измервателят на оптичната мощност е общ измервателен уред с голяма натовареност и техниците по оптични влакна трябва да имат такъв. Чрез измерване на абсолютната мощност на предавателя или оптичната мрежа, измервател на оптична мощност може да оцени работата на оптичното устройство. Използването на измервател на оптична мощност в комбинация със стабилен източник на светлина може да измери загубата на връзка, да провери непрекъснатостта и да помогне за оценка на качеството на предаване на връзките с оптични влакна. Стабилен източник на светлина: излъчва светлина с известна мощност и дължина на вълната към оптичната система. Стабилният източник на светлина се комбинира с оптичния измервателен уред за измерване на оптичните загуби на системата от оптични влакна. За готови системи с оптични влакна обикновено предавателят на системата може да се използва и като стабилен източник на светлина. Ако терминалът не може да работи или няма терминал, се изисква отделен стабилен източник на светлина. Дължината на вълната на стабилния източник на светлина трябва да бъде максимално съгласувана с дължината на вълната на системния терминал. След като системата е инсталирана, често е необходимо да се измери загубата от край до край, за да се определи дали загубата на връзката отговаря на изискванията за проектиране, като например измерване на загубата на съединители, точки на свързване и загуба на влакното. Оптичен мултиметър: използва се за измерване на загубата на оптична мощност на връзката на оптичните влакна.
Има следните два оптични мултиметра:
1. Състои се от независим измервател на оптична мощност и стабилен източник на светлина.
2. Интегрирана тестова система, интегрираща измервател на оптична мощност и стабилен източник на светлина.
В локална мрежа на къси разстояния (LAN), където крайната точка е в рамките на ходене или говорене, техниците могат успешно да използват икономичен комбинационен оптичен мултиметър в двата края, стабилен източник на светлина в единия край и измервател на оптична мощност в другия край. За мрежови системи на дълги разстояния техниците трябва да оборудват пълна комбинация или интегриран оптичен мултиметър на всеки край. Когато избирате метър, температурата е може би най-строгият критерий. Преносимото оборудване на място трябва да бъде при -18 ° C (без контрол на влажността) до 50 ° C (95% влажност). Оптичен рефлектометър за времева област (OTDR) и локатор на неизправности (локатор на неизправности): изразява се като функция от загуба на влакна и разстояние. С помощта на OTDR техниците могат да видят очертанията на цялата система, да идентифицират и измерват обхвата, точката на сплайсинг и съединителя на оптичното влакно. Сред инструментите за диагностика на грешки в оптичните влакна, OTDR е най-класическият и в същото време най-скъпият инструмент. За разлика от двукратния тест на измервател на оптична мощност и оптичен мултиметър, OTDR може да измерва загубата на влакна само през единия край на влакното.
Линията за проследяване на OTDR дава позицията и размера на стойността на затихване на системата, като например: позицията и загубата на всеки съединител, точката на сплайсиране, необичайната форма на оптичните влакна или точката на прекъсване на оптичните влакна.
OTDR може да се използва в следните три области:
1. Разберете характеристиките на оптичния кабел (дължина и затихване) преди полагане.
2. Получете формата на сигнала за проследяване на секция от оптично влакно.
3. Когато проблемът се увеличи и състоянието на връзката се влоши, намерете точката на сериозна повреда.
Локаторът на неизправности (Fault Locator) е специална версия на OTDR. Локаторът на неизправности може автоматично да открие повредата на оптичното влакно без сложните оперативни стъпки на OTDR и цената му е само малка част от OTDR. Когато избирате инструмент за изпитване на оптични влакна, обикновено трябва да вземете предвид следните четири фактора: т.е. да определите параметрите на вашата система, работната среда, сравнителните елементи на производителността и поддръжката на инструмента. Определете параметрите на вашата система. Работната дължина на вълната (nm). Трите основни прозореца на трансмисията са 850nm. , 1300nm и 1550nm. Тип източник на светлина (LED или лазер): При приложения на къси разстояния, поради икономически и практически причини, повечето нискоскоростни локални мрежи (100Mbs) използват лазерни източници на светлина за предаване на сигнали на големи разстояния. Видове влакна (едномодови / многорежимни) и сърцевина / покритие Диаметър (um): Стандартните едномодови влакна (SM) са 9 / 125um, въпреки че някои други специални едномодови влакна трябва да бъдат внимателно идентифицирани. Типичните многомодови влакна (MM) включват 50/125, 62.5 / 125, 100/140 и 200/230 um. Типове конектори: Общите домашни конектори включват: FC-PC, FC-APC, SC-PC, SC-APC, ST и др. Най-новите конектори са: LC, MU, MT-RJ и др. Максималната възможна загуба на връзка. Оценка на загубата / толерантност на системата. Изяснете вашата работна среда. За потребители / купувачи изберете измервател на полето, температурният стандарт може да е най-строг. Обикновено полевото измерване трябва да се използва. При използване в тежки условия се препоръчва работната температура на преносимия инструмент на място да бъде -18 ° ~ 50 °, а температурата на съхранение и транспортиране да бъде -40 ~ + 60 ° ƒ (95% относителна влажност). Лабораторните инструменти трябва да бъдат само в тесен диапазон на контрол е 5 ~ 50â. За разлика от лабораторните инструменти, които могат да използват захранване с променлив ток, преносимите инструменти на място обикновено изискват по-строго захранване за инструмента, в противен случай това ще повлияе на ефективността на работата. Освен това проблемът с електрозахранването на инструмента често причинява повреда или повреда на инструмента.
Следователно потребителите трябва да вземат предвид и да претеглят следните фактори:
1. Местоположението на вградената батерия трябва да бъде удобно за потребителя да я замени.
2. Минималното работно време за нова батерия или напълно заредена батерия трябва да достигне 10 часа (един работен ден). Въпреки това, батерията Целевата стойност на работния живот трябва да бъде повече от 40-50 часа (една седмица), за да се осигури най-добрата ефективност на работа на техниците и инструментите.
3. Колкото по-често срещан е типът батерия, толкова по-добре, като универсална 9V или 1.5V AA батерия за сухо и т.н. Тъй като тези батерии с общо предназначение са много лесни за намиране или закупуване на местно ниво.
4. Обикновените сухи батерии са по-добри от акумулаторните батерии (като оловно-киселинни, никел-кадмиеви батерии), тъй като повечето акумулаторни батерии имат проблеми с „паметта“, нестандартни опаковки и трудни покупки, екологични проблеми и т.н.
В миналото беше почти невъзможно да се намери преносим тестов инструмент, който да отговаря на четирите стандарта, споменати по-горе. Сега артистичният измервателен уред за оптична мощност, използващ най-модерната технология за производство на вериги CMOS, използва само общи AA батерии (Налични навсякъде), можете да работите повече от 100 часа. Други лабораторни модели осигуряват двойни захранвания (променлив ток и вътрешна батерия), за да увеличат своята адаптивност. Подобно на мобилните телефони, тестовите оптични инструменти също имат много форми за опаковане на външния вид. По-малко от 1,5 кг ръчен метър обикновено няма много излишни украшения и осигурява само основни функции и производителност; полу-преносимите измервателни уреди (над 1,5 кг) обикновено имат по-сложни или разширени функции; лабораторните инструменти са предназначени за контролни лаборатории / производствени случаи Да, с променливотоково захранване. Сравнение на експлоатационните елементи: ето третата стъпка от процедурата за подбор, включваща подробен анализ на всяко оборудване за оптично изпитване. За производството, инсталирането, експлоатацията и поддръжката на която и да е система за предаване на оптични влакна, измерването на оптичната мощност е от съществено значение. В областта на оптичните влакна, без измервател на оптична мощност, нито едно инженерство, лаборатория, производствена работилница или телефонно съоръжение за поддръжка не могат да работят. Например: оптичен измервателен уред може да се използва за измерване на изходната мощност на лазерни източници на светлина и LED източници на светлина; използва се за потвърждаване на оценката на загубите на връзките с оптични влакна; най-важният от които е да се тестват оптични компоненти (влакна, съединители, съединители, атенюатори) и т.н.) ключовият инструмент за показатели за ефективност.
За да изберете подходящ измервател на оптична мощност за конкретното приложение на потребителя, трябва да обърнете внимание на следните точки:
1. Изберете най-добрия тип сонда и тип интерфейс
2. Оценете точността на калибриране и производствените процедури за калибриране, които са в съответствие с вашите изисквания за оптични влакна и съединители. съвпада.
3. Уверете се, че тези модели съответстват на обхвата на измерване и разделителната способност на дисплея.
4. С функцията dB за директно измерване на загубата на вмъкване.
В почти всички характеристики на измервателя на оптичната мощност оптичната сонда е най-внимателно подбраният компонент. Оптичната сонда е твърд фотодиод, който приема свързаната светлина от мрежата от оптични влакна и я преобразува в електрически сигнал. Можете да използвате специален интерфейс на съединителя (само един тип връзка) за вход към сондата или да използвате универсален интерфейс UCI (с помощта на винтова връзка) адаптер. UCI може да приеме повечето индустриални конектори. Въз основа на калибриращия фактор на избраната дължина на вълната, схемата на измервателя на оптичната мощност преобразува изходния сигнал на сондата и показва показанията на оптичната мощност в dBm (абсолютният dB е равен на 1 mW, 0dBm = 1mW) на екрана. Фигура 1 е блок-схема на измервател на оптична мощност. Най-важният критерий за избор на измервател на оптична мощност е да се съобрази вида на оптичната сонда с очаквания обхват на работната дължина на вълната. Таблицата по-долу обобщава основните опции. Струва си да се спомене, че InGaAs има отлична производителност в трите прозореца на трансмисията по време на измерване. В сравнение с германия, InGaAs има по-плоски характеристики на спектъра и в трите прозореца и има по-висока точност на измерване в прозореца 1550nm. , В същото време той има отлична температурна стабилност и ниски шумови характеристики. Измерването на оптичната мощност е съществена част от производството, инсталирането, експлоатацията и поддръжката на всяка система за пренос на оптични влакна. Следващият фактор е тясно свързан с точността на калибриране. Калибриран ли е измервателят на мощността по начин, съвместим с вашето приложение? Тоест: стандартите за работа на оптичните влакна и конектори са в съответствие с вашите системни изисквания. Трябва ли да се анализира какво причинява несигурността на измерената стойност с различни адаптери за свързване? Важно е да се разгледат изцяло други потенциални фактори за грешка. Въпреки че NIST (Национален институт за стандарти и технологии) е установил американски стандарти, спектърът на подобни източници на светлина, видове оптични сонди и съединители от различни производители е несигурен. Третата стъпка е да се определи моделът на измервател на оптична мощност, който отговаря на вашите изисквания за обхват на измерване. Изразен в dBm, обхватът на измерване (обхват) е изчерпателен параметър, включващ определяне на минималния / максималния обхват на входния сигнал (така че оптичният измервателен уред да може да гарантира цялата точност, линейност (определена като + 0.8dB за BELLCORE) и разделителна способност (обикновено 0,1 dB или 0,01 dB), за да отговори на изискванията на приложението. Най-важният критерий за избор на оптични измервателни уреди е, че видът на оптичната сонда съответства на очаквания работен обхват. Четвърто, повечето измервателни уреди за оптична мощност имат функцията dB (относителна мощност) , които могат да бъдат разчетени директно Оптичните загуби са много практични при измерването. Евтините измервателни уреди за оптична мощност обикновено не осигуряват тази функция. Без функцията dB техникът трябва да запише отделната референтна стойност и измерената стойност и след това да изчисли разлика. Така че функцията dB е за потребителя Измерване на относителната загуба, като по този начин подобрява производителността и намалява грешките при ръчно изчисление. Сега потребителите са намалили избора на ба sic функции и функции на измервателите на оптична мощност, но някои потребители трябва да вземат предвид специални нужди, включително: събиране на компютърни данни, запис, външен интерфейс и др. Стабилизиран източник на светлина В процеса на измерване на загубата, стабилизираният източник на светлина (SLS) излъчва светлина с известна мощност и дължина на вълната в оптичната система. Измервателят на оптичната мощност / оптичната сонда, калибриран за специфичния източник на светлина с дължина на вълната (SLS), се получава от мрежата от оптични влакна. Светлината го преобразува в електрически сигнали.
За да се гарантира точността на измерването на загубите, опитайте се да симулирате характеристиките на предавателното оборудване, използвано в източника на светлина, доколкото е възможно:
1. Дължината на вълната е еднаква и се използва същият тип източник на светлина (LED, лазер).
2. По време на измерването, стабилността на изходната мощност и спектъра (стабилност във времето и температурата).
3. Осигурете същия интерфейс за връзка и използвайте същия тип оптични влакна.
4. Изходната мощност отговаря на измерването на загубите в най-лошия случай. Когато предавателната система се нуждае от отделен стабилен източник на светлина, оптималният избор на светлинен източник трябва да симулира характеристиките и изискванията за измерване на оптичния приемопредавател на системата.
Следните аспекти трябва да бъдат взети предвид при избора на източник на светлина: Лазерна тръба (LD) Светлината, излъчвана от LD, има широка честотна лента с дължина на вълната и е почти монохроматична светлина, т.е. една дължина на вълната. В сравнение със светодиодите, лазерната светлина, преминаваща през нейната спектрална лента (по-малка от 5nm), не е непрекъсната. Той също така излъчва няколко по-ниски пикови дължини на вълните от двете страни на централната дължина на вълната. В сравнение с LED източниците на светлина, въпреки че лазерните източници на светлина осигуряват повече енергия, те са по-скъпи от LED. Лазерните тръби често се използват в едномодовите системи на дълги разстояния, където загубата надвишава 10dB. Избягвайте да измервате многомодовите влакна с лазерни източници на светлина, доколкото е възможно. Светодиод (LED): LED има по-широк спектър от LD, обикновено в диапазона от 50 ~ 200nm. В допълнение, LED светлината е светлина без смущения, така че изходната мощност е по-стабилна. LED светлинният източник е много по-евтин от LD светлинния източник, но измерването на загубата в най-лошия случай изглежда недостатъчно. Светодиодните източници на светлина обикновено се използват в мрежи за къси разстояния и локални мрежи за локални мрежи с оптични влакна с много режими. Светодиодът може да се използва за точно измерване на загубите на едномодова система с лазерен източник на светлина, но предпоставката е изходът му да се изисква, за да има достатъчна мощност. Оптичен мултиметър Комбинацията от оптичен измервател на мощност и стабилен източник на светлина се нарича оптичен мултиметър. Оптичният мултиметър се използва за измерване на загубата на оптична мощност на оптичната връзка. Тези измервателни уреди могат да бъдат два отделни брояча или единичен интегриран модул. Накратко, двата вида оптични мултиметри имат еднаква точност на измерване. Разликата обикновено е в разходите и производителността. Интегрираните оптични мултиметри обикновено имат зрели функции и различни характеристики, но цената е относително висока. За да се оценят различни конфигурации на оптичен мултиметър от техническа гледна точка, основните стандарти за оптичен измервател на мощност и стабилни източници на светлина все още са приложими. Обърнете внимание на избора на правилния тип източник на светлина, работна дължина на вълната, сонда за измерване на оптична мощност и динамичен обхват. Оптичният рефлектометър за времева област и локатор на неизправности OTDR са най-класическото оборудване за оптични влакна, които предоставят най-много информация за съответното оптично влакно по време на тестването. Самият OTDR е едномерен оптичен радар със затворен цикъл и за измерване е необходим само един край на оптичното влакно. Стартирайте тесни светлинни импулси с висока интензивност в оптичното влакно, докато високоскоростната оптична сонда записва обратния сигнал. Този инструмент дава визуално обяснение за оптичната връзка. Кривата OTDR отразява местоположението на точката на свързване, съединителя и точката на повреда и размера на загубата. Процесът на оценка на OTDR има много прилики с оптичните мултиметри. Всъщност OTDR може да се разглежда като много професионална комбинация от тестови инструменти: тя се състои от стабилен високоскоростен импулсен източник и високоскоростна оптична сонда.

Процесът на избор на OTDR може да се съсредоточи върху следните атрибути:
1. Потвърдете работната дължина на вълната, типа влакна и интерфейса на съединителя.
2. Очаквани загуба на връзка и обхват за сканиране.
3. Пространствена разделителна способност.
Локаторите на неизправности са предимно ръчни инструменти, подходящи за многорежимни и едномодови оптични системи. Използвайки технологията OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), тя се използва за локализиране на точката на повреда на влакната, а разстоянието на теста е предимно в рамките на 20 километра. Инструментът показва директно цифрово разстоянието до точката на повреда. Подходящ за: широкообхватна мрежа (WAN), обхват от 20 км комуникационни системи, влакна до бордюра (FTTC), инсталиране и поддръжка на едномодови и многорежимни оптични кабели и военни системи. В едномодовите и многорежимните оптични кабелни системи за локализиране на дефектни съединители и лоши сплайси локатор на неизправности е отличен инструмент. Локаторът на неизправности е лесен за работа, само с една операция с ключ и може да открие до 7 множество събития.
Технически показатели на анализатора на спектъра
(1) Входен честотен диапазон Отнася се до максималния честотен диапазон, в който анализаторът на спектъра може да работи нормално. Горната и долната граница на диапазона се изразяват в HZ и се определят от честотния диапазон на сканиращия локален осцилатор. Честотният диапазон на съвременните анализатори на спектъра обикновено варира от нискочестотни ленти до радиочестотни ленти и дори микровълнови ленти, като 1KHz до 4GHz. Честотата тук се отнася до централната честота, т.е. честотата в центъра на ширината на дисплея.
(2) Разделителната способност на честотната лента се отнася до минималния интервал на спектралната линия между два съседни компонента в разрешаващия спектър и единицата е HZ. Той представлява способността на анализатора на спектъра да различава два сигнала с еднаква амплитуда, които са много близо един до друг в определена ниска точка. Линията на спектъра на измерения сигнал, видяна на екрана на анализатора на спектъра, всъщност е динамичната амплитудно-честотна характеристична графика на теснолентов филтър (подобно на кривата на звънец), така че разделителната способност зависи от честотната лента на това генериране на амплитудно-честотна честота. Широчината на честотната лента 3dB, която определя амплитудно-честотните характеристики на този теснолентов филтър, е честотната лента на разделителната способност на анализатора на спектъра.
(3) Чувствителността се отнася до способността на анализатора на спектъра да показва минималното ниво на сигнала при дадена широчина на честотната лента, режим на показване и други влияещи фактори, изразени в единици като dBm, dBu, dBv и V. Чувствителността на суперхетеродин анализатор на спектъра зависи от вътрешния шум на инструмента. При измерване на малки сигнали, спектърът на сигнала се показва над спектъра на шума. За да се види лесно спектъра на сигнала от шумовия спектър, общото ниво на сигнала трябва да бъде с 10dB по-високо от вътрешното ниво на шума. В допълнение, чувствителността е свързана и със скоростта на честотното обхождане. Колкото по-бърза е честотата на обхождане на честотата, толкова по-ниска е пиковата стойност на характеристиката на динамичната амплитудна честота, толкова по-ниска е чувствителността и амплитудната разлика.
(4) Динамичен обхват се отнася до максималната разлика между два сигнала, появяващи се едновременно на входния терминал, които могат да бъдат измерени с определена точност. Горната граница на динамичния диапазон е ограничена до нелинейни изкривявания. Има два начина за показване на амплитудата на анализатора на спектъра: линеен логаритъм. Предимството на логаритмичния дисплей е, че в рамките на ограничения ефективен диапазон на височината на екрана може да се получи по-голям динамичен диапазон. Динамичният обхват на анализатора на спектъра обикновено е над 60dB, а понякога дори достига над 100dB.
(5) Широчина на обхвата на честотата (Span) Има различни имена за ширина на спектъра за анализ, обхват, честотен диапазон и обхват на спектъра. Обикновено се отнася до честотния диапазон (ширината на спектъра) на сигнала за реакция, който може да се покаже в най-лявата и най-дясната вертикална линия на скалата на екрана на дисплея на анализатора на спектъра. Може да се регулира автоматично според нуждите на теста или да се задава ръчно. Широчината на размах показва честотния обхват, показан от анализатора на спектъра по време на измерване (т.е. разгъване на честотата), който може да бъде по-малък или равен на входящия честотен диапазон. Ширината на спектъра обикновено се разделя на три режима. „Пълночестотно почистване Анализаторът на спектъра сканира едновременно своя ефективен честотен диапазон. â´¡Sweep честота на решетка Анализаторът на спектъра сканира само определен честотен диапазон наведнъж. Ширината на спектъра, представена от всяка решетка, може да бъде променена. â ‘¢ Zero Sweep Широчината на честотата е нула, анализаторът на спектъра не почиства и се превръща в настроен приемник.
(6) Sweep Time (Sweep Time, съкратено като ST) е времето, необходимо за извършване на пълна честотна лента и завършване на измерването, наричано още време за анализ. Като цяло, колкото по-кратко е времето за сканиране, толкова по-добре, но за да се гарантира точността на измерването, времето за сканиране трябва да е подходящо. Основните фактори, свързани с времето за сканиране, са честотният диапазон на сканиране, честотната лента и филтрирането на видео. Съвременните анализатори на спектъра обикновено имат множество времена за сканиране, а минималното време за сканиране се определя от времето за реакция на веригата на измервателния канал.
(7) Точност на измерване на амплитудата Съществуват абсолютна точност на амплитуда и относителна точност на амплитудата, и двете се определят от много фактори. Точността на абсолютната амплитуда е индикатор за сигнала в пълен мащаб и се влияе от всеобхватните ефекти на затихването на входа, усилването на междинната честота, честотната лента на разделителната способност, точността на скалата, честотната характеристика и точността на самия сигнал за калибриране; относителната амплитудна точност е свързана с метода на измерване, в идеални условия Има само два източника на грешки, честотна характеристика и точност на калибриращия сигнал и точността на измерване може да достигне много висока. Инструментът трябва да бъде калибриран преди да напуснете фабриката. Различни грешки са записани отделно и са използвани за коригиране на измерените данни. Показаната точност на амплитудата е подобрена.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept