Измерительные приборы для оптоволоконных сетей

Измерительные приборы для оптоволоконных сетей: OTDR, тестеры, измерители мощности и визуальные локаторы

Строительство, приемка и эксплуатация волоконно-оптических линий связи требуют не только качественного кабеля, сварочного оборудования и компонентов, но и измерительных приборов. По внешнему виду невозможно определить фактическое затухание линии, качество сварного соединения или точное расстояние до повреждения. Для этого применяют специализированные средства диагностики.

К базовым приборам для работы с ВОЛС относятся оптический рефлектометр OTDR и комплект для измерения оптической мощности и потерь. Дополнительно монтажнику полезны оптический мультиметр, визуальный локатор дефектов и детектор инфракрасного излучения. Эти устройства решают разные задачи и дополняют друг друга.

Содержание

• Какие параметры ВОЛС необходимо контролировать
• Оптический рефлектометр OTDR
• Что позволяет определить рефлектометр
• Измеритель оптической мощности и оптический тестер
• Как измеряют сквозное затухание линии
• Оптический мультиметр
• Визуальный локатор дефектов VFL
• Карточка-детектор инфракрасного излучения
• OTDR и измеритель мощности: почему нужны оба метода
• Измерительное оборудование в каталоге «Анбик»
• Практическая последовательность проверки ВОЛС
• Типичные ошибки при измерениях
• Как выбрать прибор под задачу
• Заключение

Какие параметры ВОЛС необходимо контролировать

При монтаже и обслуживании оптической линии обычно требуется определить или проверить:

• целостность волокна;
• длину линии;
• уровень оптической мощности в контрольной точке;
• суммарные вносимые потери между началом и концом линии;
• положение сварных соединений, коннекторов и других событий;
• расстояние до обрыва или выраженной неоднородности;
• локальные участки с повышенными потерями;
• соответствие фактических параметров расчетному оптическому бюджету.

Одного универсального прибора для всех этих задач недостаточно. Рефлектометр показывает распределение событий по длине волокна, а измеритель мощности оценивает уровень сигнала и сквозные потери. Визуальный локатор позволяет быстро обнаруживать часть грубых дефектов на доступных участках.

Оптический рефлектометр OTDR

Оптический рефлектометр, или OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), применяется для диагностики волоконно-оптической линии по отраженному и обратно рассеянному излучению. Прибор вводит в волокно короткие оптические импульсы, после чего регистрирует свет, возвращающийся к приемнику.

В исправном волокне часть оптической энергии возвращается за счет рэлеевского обратного рассеяния. На разъемах, механических соединениях, торцах и некоторых дефектах возникают отражения. Анализируя время прихода и уровень возвратного сигнала, OTDR строит рефлектограмму — зависимость уровня обратного сигнала от расстояния.

Рефлектограмма позволяет увидеть трассу как последовательность участков и событий. Это особенно важно при поиске неисправности: монтажнику необходимо знать не только факт повышенных потерь, но и расстояние до проблемной точки.

Что позволяет определить рефлектометр

В зависимости от модели, настроек и параметров линии OTDR позволяет оценить:

• общую длину оптического участка;
• расстояние до конца волокна или обрыва;
• положение сварных и механических соединений;
• положение разъемных соединений;
• затухание на отдельных участках;
• потери на отдельных событиях;
• отражающие события и их уровень;
• неоднородности, резкие изгибы и повреждения, если они создают заметные потери.

Для корректного анализа важно правильно выбрать длину волны, диапазон измерения, длительность импульса, время усреднения и показатель преломления волокна. Неверные настройки могут ухудшить пространственное разрешение или скрыть слабые события.

При приемочных измерениях также используют пусковое и, при необходимости, приемное волокно. Это позволяет вывести ближнее и дальнее разъемные соединения за пределы мертвых зон прибора и оценить их корректнее.

Измеритель оптической мощности и оптический тестер

Измеритель оптической мощности определяет уровень оптического сигнала на выбранной длине волны. Результат обычно отображается в дБм или в единицах мощности. Для измерения затухания линии измеритель используют совместно со стабильным источником оптического излучения.

В исходной измерительной схеме источник подключают к одному концу волокна, а измеритель мощности — к другому. После установки опорного уровня можно определить суммарные потери участка, включая волокно, сварки, разъемные соединения и другие элементы, находящиеся между точками измерения.

Такой комплект часто называют оптическим тестером или комплектом OLTS. В отличие от OTDR он не показывает, где именно находятся потери, зато непосредственно измеряет потери линии «из конца в конец».

Как измеряют сквозное затухание линии

Принцип измерения основан на сравнении оптического уровня на входе и выходе. Если опорная мощность источника известна или предварительно обнулена относительно измерителя, разница уровней показывает суммарные вносимые потери.

При работе важно:

• использовать длину волны, соответствующую проверяемой системе и типу волокна;
• очистить торцы коннекторов перед подключением;
• использовать исправные эталонные патч-корды;
• не менять измерительную схему после установки опорного уровня без повторной нормировки;
• учитывать переходники и дополнительные соединения в тракте;
• для ответственных линий выполнять измерения по принятой методике и фиксировать результаты.

Оптический мультиметр

Оптический мультиметр объединяет несколько измерительных функций в одном корпусе. В зависимости от модели он может работать как измеритель мощности, выполнять абсолютные и относительные измерения, запоминать результаты и использовать сменные адаптеры или встроенные модули источника излучения.

Для монтажных и сервисных работ это удобно, когда один прибор должен обслуживать как одномодовые, так и многомодовые линии на нескольких длинах волн.

Визуальный локатор дефектов VFL

VFL (Visual Fault Locator) — источник видимого красного лазерного излучения, обычно около 650 нм. Он предназначен для быстрой визуальной проверки целостности волокна, патч-кордов и пигтейлов.

Если свет выходит через поврежденную оболочку, сильный изгиб, трещину или место обрыва, дефект можно обнаружить визуально. VFL также помогает идентифицировать конкретное волокно или порт на небольших дистанциях.

Визуальный локатор не заменяет рефлектометр и измеритель мощности: он не измеряет нормированное затухание и не формирует рефлектограмму. Его задача — быстрая локальная проверка.

Важно: лазерное излучение нельзя направлять в глаза и нельзя смотреть в торец активного оптического разъема или волокна.

Карточка-детектор инфракрасного излучения

Рабочее излучение большинства телекоммуникационных ВОЛС находится в инфракрасном диапазоне и невидимо для глаза. Карточка-детектор преобразует ИК-излучение в видимое пятно и позволяет быстро подтвердить наличие оптического сигнала на выходе.

Такой инструмент удобен как вспомогательное средство при настройке и обслуживании, но не является измерителем мощности: он показывает наличие излучения, а не его точное значение.

OTDR и измеритель мощности: почему нужны оба метода

Поэтому профессиональная диагностика строится не вокруг одного «главного» прибора, а вокруг набора методов. OTDR отвечает на вопрос «где находится событие», а измеритель мощности с источником — «какие суммарные потери имеет тракт».

Измерительное оборудование в каталоге «Анбик»

Измеритель оптической мощности FOD 1204

Портативный прибор для измерения средней оптической мощности в волоконно-оптическом тракте. Поддерживает калибровочные длины волн 850, 1310 и 1550 нм, работает с одномодовым и многомодовым волокном. Диапазон измеряемой мощности — от -60 до +3 дБм, разрешение — 0,1 дБ. Для измерения затухания используется совместно с источником оптического сигнала.

Для подключения LC-интерфейсов в каталоге представлен адаптер LC для FOD 1202/1204/1203.

Оптический мультиметр Photom 215

Мультиметр предназначен для измерения оптической мощности и затухания при прокладке, эксплуатации и ремонте ВОЛС. Поддерживаются длины волн 850, 1300, 1310 и 1550 нм, диапазон измерения мощности от -60 до +5 дБм. Прибор работает с SM- и MM-волокном, поддерживает абсолютные и относительные измерения и имеет разрешение 0,01 дБ.

Визуальный локатор дефектов VFL-650-5

Компактный визуальный локатор с длиной волны 650 ± 10 нм и выходной мощностью 5 мВт. В карточке товара указана проверяемая дистанция до 5 км, поддержка одномодового и многомодового волокна, непрерывный и импульсный режимы. Универсальный интерфейс 2,5 мм рассчитан на ферулы FC, SC и ST.

Карточка-детектор инфракрасного излучения FIS F1-IDC

Вспомогательный детектор для визуального обнаружения инфракрасного излучения. Карточка оптимизирована для диапазона 850–1550 нм и может использоваться для быстрой проверки наличия оптического сигнала.

Другие приборы и принадлежности представлены в разделе «Измерительное, контрольное оборудование».

Практическая последовательность проверки ВОЛС

1. Визуальный осмотр. Проверяют трассу, состояние кабеля, кроссов, патч-кордов, адаптеров, радиусы изгиба и маркировку.
2. Очистка оптических интерфейсов. Загрязнение коннектора способно заметно увеличить потери и исказить результаты.
3. Проверка целостности. На коротких и доступных участках удобно применять VFL.
4. Измерение оптической мощности. Проверяют фактический уровень в контрольных точках.
5. Измерение сквозных потерь. Используют стабильный источник и измеритель мощности после установки опорного уровня.
6. Рефлектометрия. OTDR применяют для анализа событий по длине линии и локализации проблемных участков.
7. Документирование. Результаты измерений, рефлектограммы и параметры прибора сохраняют для последующего сравнения.

Типичные ошибки при измерениях

• подключение прибора к загрязненному коннектору;
• использование поврежденных или неизвестных эталонных патч-кордов;
• неверно выбранная длина волны;
• ошибочное значение показателя преломления при измерении OTDR;
• слишком широкий импульс для короткой линии, из-за чего ухудшается разрешение;
• слишком слабый импульс или недостаточное усреднение на длинной линии;
• попытка заменить измерение сквозных потерь только рефлектограммой;
• отсутствие повторной установки опорного уровня после изменения измерительной схемы;
• отсутствие сохраненной эталонной рефлектограммы после ввода линии в эксплуатацию.

Как выбрать прибор под задачу

При выборе оборудования дополнительно учитывают тип волокна SM/MM, рабочие длины волн, динамический диапазон, диапазон измеряемой мощности, типы адаптеров, требуемую точность, условия эксплуатации и необходимость документирования результатов.

Заключение

Для полноценной диагностики волоконно-оптической линии важно использовать приборы по назначению. OTDR локализует события и повреждения по длине трассы. Измеритель оптической мощности совместно с источником позволяет определить сквозные потери. Оптический мультиметр объединяет несколько функций, а VFL и ИК-детектор ускоряют повседневную проверку и поиск простых неисправностей.

В каталоге «Анбик» представлены измерители оптической мощности, оптические мультиметры, визуальные локаторы дефектов, адаптеры и вспомогательные средства для монтажа и обслуживания ВОЛС.