Разрушение мифов о методах тестирования оптоволокна — назад к основам

19 июля 2016 г. / General

ВВЕДЕНИЕ

Некоторые методы, используемые для измерения затухания в установленных оптоволоконных каналах с источником света/измерителем мощности (LSPM) хорошо задокументированы во многих стандартах. В некоторых из них описывается, как проверить соединение. В других описывается, как протестировать канал. Затухание соединения и канала измеряются с помощью процедур, указанных в различных стандартах (см. таблицу 1). Часто методы испытаний, особенно для особых случаев, могут быть запутанными. Цель этой статьи заключается в том, чтобы прояснить, каким образом и когда использовать различные методы испытаний.

ТЕСТИРОВАНИЕ ПОСТОЯННЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КАНАЛОВ

В эталонную плоскость постоянного соединения входит затухание установленного волокна и затухание два подключений на обоих концах. В соединении могут быть другие подключения и сращивания. Затухание шнуров оборудования не включено, так как они не используются во время измерения затухания эталонных показателей или затухания (см. рисунок 1).

Постоянное соединение
Эталонная плоскость
Шнур оборудования Шнур оборудования Разъем установленного кабеля EQP EQP
Эталонная плоскость постоянного соединения
Рисунок 1. Эталонная плоскость постоянного соединения

 

В эталонную плоскость канал входит затухание установленного волокна, подключений, сращивания, а также затухание между шнурами оборудования и установленными кабелями, который в большинстве случаев являются постоянным соединением. В канал не включено затухание подключений шнуров оборудования, сопряженных с оборудованием (см. рисунок 2).

 

       Канал
Эталонная плоскость
Шнур оборудования Шнур оборудования Разъем установленного кабеля EQP EQP
Эталонная плоскость канала
Рисунок 2. Эталонная плоскость канала

 

КОНФИГУРАЦИЙ КАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Известны следующие конфигурации кабельных систем:

  • адаптеры или разъемы на обоих концах кабеля;
  • штекеры на обоих концах кабеля.
  • штекеры на обоих концах кабеля.
  • штекеры на обоих концах кабеля.

Существует пять уникальных способов испытаний, которые могут использоваться для тестирования четырех кабельных конфигураций:

  • метод с одним шнуром;
  • метод с двумя шнурами;
  • метод с тремя шнурами;
  • улучшенный метод с тремя шнурами;
  • метод со шнуром оборудования или канала.

Метод с одним шнуром используется для тестирования соединения. При этом шнур возбуждения подключается непосредственно к измерителю мощности для получения эталонных показаний, также предполагается, что у измерителя мощности есть сменный адаптер. Он используется, если на на обоих концах кабелей установлены адаптеры или разъемы. Метод с одним шнуром всегда предпочтительнее, когда это возможно, потому что он обеспечивает самую малую неопределенность измерений.

Метод с двумя шнурами используется для тестирования соединения и может применять для двух кабельных конфигураций: если на обоих концах кабеля установлены штекеры; если на одном конце установлен штекер, а на другом конце — адаптер. Метод с двумя шнурами по сути измеряет кабельные системы, но только на одном конце подключения.

Метод с тремя шнурами исключает затухание обоих подключений тестируемых кабелей. Он может использоваться, если выводы световода соединены на обоих концах кабеля и напрямую подключены к передающему оборудованию. Этот метод может также использоваться для тестирования канала, если другие методы не реализуемы.

Улучшенный метод с тремя шнурами включает затухание обоих подключений тестируемых кабелей и может использоваться для измерений соединения. Этот метод может использоваться для измерений соединений, если разъемы на каждом конце кабеля отличаются друг от друга, что не позволяет применять метод с одним шнуром.

Метод испытания со шнуром оборудования/канала используется, если шнуры оборудования установлены на обоих концах кабелей и ожидают подключения к передающему оборудованию. Этот метод используется для измерения затухания канала. Этот метод обеспечивает меньшую неопределенность, чем метод с тремя шнурами, но может быть труднее в использовании.

В таблице 1 перечислены известные стандарты измерения затухания для установленных волоконно-оптических кабелей, методы испытаний и, что наиболее важно, когда их следует использовать. При тщательном изучении таблицы можно заметить пересечения между стандартами. Единственный уникальный метод тестирования, который указан только для одного стандарта — это улучшенный метод с тремя шнурами.

Таблица 1. Методы тестирования, определяемые стандартами

 

Стандартный Методы тестирования Когда используется Комментарий:
TIA-526-14-C, адаптация IEC61280-4-1, выпуск 2 Один шнур Требуемый метод тестирования для соединения, если адаптеры подключены к штекерам или разъемам на обоих концах кабеля.  
Два шнура Требуемый метод тестирования для соединений со смешанными разъемами на обоих концах кабеля, где один конец терминирован адаптером, а другой — штекером.  
Три шнура Требуемый метод тестирования для соединений со штекерами на обоих концах кабеля.  
IEC61280-4-1, выпуск 3 в пересмотре Один шнур Требуемый метод тестирования для соединения, если адаптеры подключены к штекерам или разъемам на обоих концах кабеля. Предполагается, что разъем измерителя мощности совместим с тестируемыми кабелями, к которым подключен возбуждающий шнур. (Измеритель мощности оснащен сменным адаптером.)
Два шнура Требуемый метод тестирования для соединений, на обоих концах кабелей которых установлены штекеры. Требуемый метод тестирования для соединений со смешанными разъемами на обоих концах кабеля, где один конец терминирован адаптером, а другой — штекером.  
Три шнура Тестирование соединения как альтернатива методу с одним шнуром, тремя шнурами и метода со шнуром оборудования.  
Шнур оборудования Требуемый метод тестирования для соединений со штекерами на обоих концах кабелей, использующих шнуры оборудования. По большей части это вариант метода с одним шнуром.
TIA-526-7, адаптация IEC 61280-4-2, выпуск 2 Один шнур Требуемый метод тестирования для соединения, если адаптеры подключены к штекерам или разъемам на обоих концах кабеля. Прямая адаптация, отсутствие адаптации, поэтому содержимое IEC 61280-4-2 совпадают.
Два шнура Требуемый метод тестирования для соединений со смешанными разъемами на обоих концах кабеля, где один конец терминирован адаптером, а другой — штекером.
Три шнура Требуемый метод тестирования для соединений со штекерами на обоих концах кабеля.
TIA-568,3-D Как указано в TIA 526-7 и TIA 526-14. Для тестирования канала следует использовать метод с тремя шнур, как определено в стандартах IEC, но не в стандарте ISO/IEC. Метод с одним шнуром метод является предпочтительным для многомодовых и одномодовых соединений.
ISO/IEC 14763-3, выпуск 2 Один шнур Затухание соединения, когда тестируемые кабели имеют такой же интерфейс, как у измерителя мощности; измеряет постоянное соединение. В стадии редактирования
Улучшенный метод с тремя шнурами Затухание соединения, если тестируемые кабели имеют различные разъемы на каждом конце; измеряет постоянное соединение.
Канал Затухание канала с помощью шнуров оборудования (заказчика) с исключением подключений к оборудованию (приемопередатчикам); измеряет канал.
ARINC 805 Один шнур для многомодовых и одномодовых соединений Требуемый метод тестирования Основан на TIA-526-7(SM) и TIA-526-14(MM)

 

МЕТОД С ОДНИМ ШНУРОМ

  1. Установите эталонный уровень между источником света и измерителем мощности с помощью возбуждающего шнура (см. рисунок 3).

    Возбуждающий шнур Источник светаИзмеритель мощности
    Установка эталонного уровня
    Рисунок 3. Установка эталонного уровня

     

  2. Подключите шнур приема к измерителю мощности.
  3. Подключите возбуждающий шнур и шнур приема к тестируемым кабелям (см. рисунок 4).
  4. Сделайте измерение и сравните его с эталонным уровнем.
Возбуждающий шнур Источник светаШнур приема Измеритель мощностиКабельная система A B
Измерение затухания кабелей, подключения A и подключения B
Рисунок 4. Измерение затухания кабелей, подключения A и подключения B

 

МЕТОД С ДВУМЯ ШНУРАМИ

  1. Установите эталонный уровень между источником света и измерителем мощности с помощью возбуждающего шнура и шнура приема (см. рисунок 5).

    Возбуждающий шнур Источник светаШнур приема Измеритель мощностиD
    Установка эталонного уровня
    Рисунок 5. Установка эталонного уровня

     

  2. Сделайте измерение и сравните его с эталонным уровнем (см. рисунок 6а и 6б).
  3. Для 2 шнур адаптера становится частью возбуждающего шнура (см. рисунок 6б)
Возбуждающий шнур Источник светаШнур приема Измеритель мощностиКабельная система A B
Измерение затухания для случая 1
Рисунок 6a. Измерение затухания для случая 1 (штекер-адаптер и штекер на концах кабелей)

 

Возбуждающий
  шнур
Шнур
адаптера
Источник светаШнур приема Измеритель мощностиКабельная система A B E
Измерение затухания для случая 2
Рисунок 6б. Измерение затухания для случая 2 (на обоих концах кабеля штекеры)

 

МЕТОД С ТРЕМЯ ШНУРАМИ

  1. Установите эталонный уровень между источником света и измерителем мощности с помощью возбуждающего шнура, сменного шнура и шнура приема (см. рисунок 7).

     

    Возбуждающий
      Шнур
    замены
    Источник светаШнур приема Измеритель мощности E D
    Установка эталонного уровня
    Рисунок 7. Установка эталонного уровня

     

  2. Замените сменный шнур на тестируемый кабель.
  3. Сделайте измерение и сравните его с эталонным уровнем (см. рисунок 8).

     

    Возбуждающий
      Шнур
    Кабельная система Источник света Шнур приема Измеритель мощности B A
    Измерение затухания
    Рисунок 8. Измерение затухания

     

 

УЛУЧШЕННЫЙ МЕТОД С ТРЕМЯ ШНУРАМИ

  1. Установите эталонный уровень между источником света и измерителем мощности с помощью возбуждающего шнура (см. рисунок 9).

     

    Возбуждающий шнур Источник света Измеритель мощности
    Установка эталонного уровня с помощью метода с одним шнуром
    Рисунок 9. Установка эталонного уровня с помощью метода с одним шнуром

     

  2. Подключите шнур приема к измерителю мощности и сменный шнур между возбуждающим шнуром и шнуром приема, а затем проверьте уровень потерь (например, 0,4 дБ) для одномодовых соединений (см. рисунок 10).

     

    Возбуждающий
      Шнур
    замены
    Источник светаШнур приема Измеритель мощности E D
    Проверка низких потерь
    Рисунок 10. Проверка низких потерь

     

  3. Замените сменный шнур на тестируемый кабель.
  4. Измерьте затухание кабелей и сравните его с эталоном (см. рисунок 11).

     

    Возбуждающий
      Шнур
    Кабельная система Источник света Шнур приема Измеритель мощности B A
    Измерение затухания
    Рисунок 11. Измерение затухания

     

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ КАНАЛА СО ШНУРОМ ОБОРУДОВАНИЯ

  1. Установите эталонный уровень, используя возбуждающий шнур и первый шнур оборудования, подключенный к источнику света (см. рисунок 12).

     

    Возбуждающий шнур Источник светаШнур оборудования Измеритель мощностиD
    Установка эталонного уровня
    Рисунок 12. Установка эталонного уровня

     

  2. Подключите второй шнур оборудование к измерителю мощности.
  3. Подключите шнуры оборудование к кабельной системе и измерьте затухания (см. рисунок 13).

    Возбуждающий
      Шнур
    Шнур оборудования 1 Источник света Шнур оборудование 2 Измеритель мощностиКабельная система A B D
    Измерение затухания
    Рисунок 13. Измерение затухания

     

ВЫВОДЫ

Понять разницу между постоянным соединением и каналом может быть довольно сложно, как и выбрать метод тестирования, особенно для гибридной конфигурации. Такие гибридные конфигурации существуют, и их знание станет хорошим подспорьем для монтажников кабельных систем. Существует много стандартов для тестирования, но в сфере методов тестирования они пересекаются. Таблица 1 содержит полезные сведения о различных стандартах, методе тестирования, который следует использовать, и о том, какой метод следует применять в зависимости от конфигурации кабельной системы. Хотя существуют и другие методы тестирования, компания Fluke Networks сетей продолжает рекомендовать метод с одним шнур для всех испытаний.