Optical Time Domain Reflectometer

Transkript

1 Agilent Technologies Reflektometry OTDR Optical Time Domain Reflectometer Stručný průvodce Agilent Technologies

2 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 E Vytištěno v Německu, srpen 2001 (E0401) Copyright 2001 Agilent Technologies Deutschland GmbH Herrenberger Str Boeblingen Germany 2

3 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 4

5 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 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

7 10 Servis a technická podpora Glosář 75 Rejstřík 89 Poznámky 95 7

8 8

9 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 Hz neboli GHz. Z technických důvodů používá většina zařízení modulaci Agilent Technologies 9

10 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 nm a 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, a 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

11 Základy vláknové optiky 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. Reflektometr OTDR stručný průvodce 11

12 Základy vláknové optiky 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

13 Základy vláknové optiky 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 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). Reflektometr OTDR stručný průvodce 13

14 Základy vláknové optiky 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

15 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. Agilent Technologies 15

16 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. VAROVÁNÍ Před čištěním konektorů je nutné reflektometr OTDR vypnout nebo alespoň dezaktivovat laser. VAROVÁNÍ NEVIDITELNÉ LASEROVÉ ZÁŘENÍ! NEDÍVEJTE SE PŘÍMO DO PAPRSKU A NEPOZORUJTE PAPRSEK POMOCÍ OPTICKÉHO PŘÍSTROJE. LASEROVÉ ZAŘÍZENÍ TŘÍDY 3A 16 Reflektometr OTDR stručný průvodce

17 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 Útlum Relativní výkon Vzdálenost 5 db/ Div 300m/ Div Obrázek 4 Samostatné vlákno Agilent Technologies 17

18 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 5 db/ Div Útlum Šum 4km/ Div Obrázek 5 Celé propojení Začátek vlákna Jestliže používáte obvyklý přímý konektor, je na začátku vlákna vždy zobrazen silný odraz čelního konektoru: Easy-OTDR 3 db/ Div 100m/ Div Obrázek 6 Začátek vlákna 18 Reflektometr OTDR stručný průvodce

19 Události na vláknech 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 100 m/ Div Obrázek 7 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 200 m/ Div Obrázek 8 Poškození Reflektometr OTDR stručný průvodce 19

20 Události na vláknech Konektor nebo mechanický spoj Konektory způsobují na vedeních odrazy i ztráty: Easy-OTDR Odraz Ztráta 3 db/ Div 100 m/ Div Obrázek 9 Konektor Mechanický spoj vrací podobný zápis jako konektor. Hodnoty ztrát a odrazu jsou obvykle nižší. 20 Reflektometr OTDR stručný průvodce

21 Události na vláknech 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

22 Události na vláknech 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

23 Události na vláknech Praskliny Jako prasklina je označováno částečně poškozené vlákno, které způsobuje odraz a ztrátu: Odraz Easy-OTDR Ztráta Zápis se šumem 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce 23

24 Události na vláknech 24 Reflektometr OTDR stručný průvodce

25 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 Index lomu Odraz km nebo míle Obrázek 15 Index lomu Agilent Technologies 25

26 Důležité parametry Definice indexu lomu: (rychlost světla ve vakuu) index lomu = (rychlost světelného impulsu ve vláknu) Vzdálenost zobrazená na displeji reflektometru OTDR: naměřený čas x (rychlost světla ve vakuu) vzdálenost = 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

27 Důležité parametry 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce 27

28 Důležité parametry 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

29 Důležité parametry 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce 29

30 Důležité parametry Rozsah měření Reflektometr OTDR měří určitý počet vzorkovacích bodů (maximálně ). 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: Rozsah měření Do 1,2 km Do 2,5 km Do 5 km Do 10 km Do 20 km Do 40 km Do 80 km Do 120 km Do 160 km Do 200 km Do 240 km Rozlišení vzorkování 0,080 m 0,159 m 0,318 m 0,639 m 1,27 m 2,56 m 5,09 m 7,64 m 10,18 m 12,73 m 15,36 m 30 Reflektometr OTDR stručný průvodce

31 Důležité parametry 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 (špička) Dynamický rozsah (SNR = 1) ~ 2,2 db 5 db/ Div 6 km/ Div Obrázek 19 Dynamický rozsah Reflektometr OTDR stručný průvodce 31

32 Důležité parametry 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

33 Důležité parametry 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce 33

34 Důležité parametry 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

35 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. Agilent Technologies 35

36 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. Než začnete čistit konektory, vypněte laser nebo přístroj. VAROVÁNÍ 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 F. 36 Reflektometr OTDR stručný průvodce

37 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: 13 Cívka s vláknem OTDR Obrázek 24 Přímé připojení vlákna nebo kabelu Reflektometr OTDR stručný průvodce 37

38 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. 13 Skříň 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

39 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

40 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

41 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce 41

42 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 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 8,78 km B 0,2 db/ Div 200 m/ Div Obrázek 33 Přesunutí zobrazení mezi značkami 42 Reflektometr OTDR stručný průvodce

43 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce 43

44 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: A Easy-OTDR B 3 db/ Div 500 m/ Div Obrázek 37 Vzdálenost mezi událostmi 44 Reflektometr OTDR stručný průvodce

45 Běžné úkoly Chcete-li změřit útlum vlákna mezi dvěma událostmi, vložte značku A za první událost a značku B před druhou událost: A Easy-OTDR B 3 db/ Div 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 Ujistěte se, že v nastavení byl použit správný index lomu. V opačném případě nebudou hodnoty vzdálenosti správné. Poznámka: Reflektometr OTDR stručný průvodce 45

46 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: A Easy-OTDR Ztráta 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: A Easy-OTDR Ztráta 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

47 Běžné úkoly Easy-OTDR A B Ztráta 5 db/ Div 6 km/ Div Obrázek 41 Celková ztráta propojení Reflektometr OTDR stručný průvodce 47

48 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: Ztráta A Easy-OTDR B Útlum (mezi dvěma body) 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

49 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)): A Easy-OTDR B Útlum (LSA) 3 db/ Div 500 m/ Div Obrázek 43 Útlum vlákna A Easy-OTDR 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. Reflektometr OTDR stručný průvodce 49

50 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: 1 Easy-OTDR A 2 3 Vložená ztráta 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

51 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: 1 Easy-OTDR A 3 2 Vložená ztráta Nesprávně 0,5 db/ Div Around A 1 km/ Div 4 Obrázek 46 Nesprávný popis vlastností vlákna způsobený špatně umístěnými značkami Reflektometr OTDR stručný průvodce 51

52 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 A Vložená ztráta ,5 db/ Div Around A 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: 1 Easy-OTDR A 3 Vložená ztráta 2 Nesprávně 0,5 db/ Div Around A m/ Div Obrázek 48 Nesprávné výsledky způsobené špatným umístěním značek 52 Reflektometr OTDR stručný průvodce

53 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 3 Odrazivost db/ Div Around A 500 m/ Div Obrázek 49 Výpočet odrazivosti konektoru Reflektometr OTDR stručný průvodce 53

54 Běžné úkoly 54 Reflektometr OTDR stručný průvodce

55 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. Agilent Technologies 55

56 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

57 Praktické rady od odborníků na reflektometry OTDR 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. Reflektometr OTDR stručný průvodce 57

58 Praktické rady od odborníků na reflektometry OTDR Ztráta v ohybech V jednovidovém režimu při vlnové délce 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 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 Reflektometr OTDR stručný průvodce

59 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. Agilent Technologies 59

60 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.) 5: NONREFL (NEREFL.) 6: NONREFL (NEREFL.) km km km 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. A Easy-OTDR další A předchozí 3 db/ Div Obrázek m/ Div Přepínání mezi vybranými událostmi Pomocí funkce Next Event (Další událost) můžete rychle zkontrolovat všechny události v zápisu. 60 Reflektometr OTDR stručný průvodce