Přesné měření kabelů, tras a součástek Jak přesnéje vaše OTDR? Jan Brouček, Ján Ďurovka 1. Zvolit vhodnou měřicí metodu 2. Zvolit vhodnou měřicí techniku 3. Dodržovat postupy 4. Připravit a udržovat dokumentaci Seminář Sítě FTTx v roce 2019 a Mistrovství světa v mikrotrubičkování Brno 29.3.2019 1/22 Jak jednoduché Měřit a věřit. OTDR optický reflektometr = = měřidlo zpětného rozptylu 1. Zvolit vhodnou měřicí metodu OTDR dokáže vyhodnotit parametry podél optické trasy např. délku L [km], zdánlivý nebo skutečný vložný útlum IL [db], měrný útlum α[db/km] pro měření kabelových úseků optického vlákna, i pro měřenícelé trasy (co dokážeme pomocí OTDR měřit a jak přesně?) Source Variations in IOR Ray of light Zdroj: EXFO
OTDR optický reflektometr = = měřidlo zpětného rozptylu Jaké parametry měřit pomocí OTDR? OTDR dokáže vyhodnotit parametry jednotlivých součástek např. pozici L [km], vložný útlum IL [db], reflektancir [db], útlum odrazu RL [db] pro měření konektorů, propojovacích šňůr, svarů, odbočnic, filtrů atd. Odraz od součástky je reprezentován výraznou špičkou Po odrazuvznikámrtvázóna Zdánlivý útlum = měření v jen jednom směru A B (1 reflektogram) Skutečný útlum = měření v obou směrech A B, B A (2 reflektogramy) a ze 2 hodnot zdánlivých útlumů spočítat průměr = skutečný útlum To platí pro diskrétní součástky i pro úseky vláken a kabelů v trase. Zdroj: EXFO Skutečný útlum celé trasy lze získat i měřením v jednom směru A B pomocí předřadného vlákna, zařadného vlákna a OTDR s funkcionalitou iolm(intelligent OpticalLink Mapper) Co dokáže měřit OTDR? Lze pomocí OTDR měřit skutečný útlum trasy? Parametr délka L [km] pozice L [km] vložný útlum IL [db] součástka, díl nebo část trasy celá trasa úsek vlákna úsek kabelu Problém MFD (Mode Field Diameter) = průměr vidového pole OTDR je nepřímé měření útlumu (měříme zpětný rozptyl a odrazy) Vliv různých MFD na reflektogram OTDR zobrazí zdánlivý útlum měrný útlum α[db/km] reflektance R [db] konektor svar A B B A útlum odrazu RL [db] pasivní součástka (filtr, splitter, atd.) větší zdánlivý útlum menší zdánlivý útlum SměrA -B Směr B -A
iolm OTDR skutečný útlum Předřadné vlákno IL Zařadné vlákno Délka trasy Jak obejít problém MFD při měření skutečného vložného útlumu celé trasy Využít předřadné + zařadnévlákno se stejným MFD (případně započítat korekci MFD) Aplikace iolm(inteligent Optical Link Mapper) zajistí vyhodnocení Vysoká přesnost měření RL IL PSB PSB CelkovéILa RLtrasy Výsledek měření = kritérium shody REFLEKTOMETRICKÁ METODA ŠÍŘKA PULSU Jak dlouhé trasy lze měřit? Dynamickýrozsah(dB) Rozdíl mezi počáteční úrovní zpětného rozptylu a vlastním šumem přijímače Lišíse podlepoužitéšířkypulsua vlnovédélky Měřicí rozsah (db) Kam až reflektometr dohlédne a najde tam svar (IL cca 0,5 db) Měřicí rozsah = Dynamický rozsah cca 8dB Měřicí rozsah Dynamický rozsah SNR=1 S každým pulzem jiná mrtvá zóna a jiný dynamický/měřicí rozsah
OTDR Linearity Měření útlumu OTDR 7300E 7400E 7500E 7600E 1311nm, FWHM 8,6 nm 4 lambda OTDR 1310/1383/1550/1625 nm Na které vlnové délce je hodnota útlumu nejvíce závislá na rozladění laseru? A proč? 1383nm, FWHM 0,65 pm 1554 nm, FWHM 12,6nm 1626nm, FWHM 14,1 nm Přehled vlnových délek Měření útlumu OTDR,OLTS a výpočet spektrální závislosti měrný útlum (db/km) 5 4 3 2 1 850 nm 1 okno ~190 THz mezní vlnová ~50 THz délka jednovidových 1490 nm vláken 1310 nm OH 1550 nm OH okna 1300 nm 2 5 3 4 1625 nm OH 0 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 vlnová délka-λ (µm) CWDM DWDM 4 lambda OTDR 1310/1383/1550/1625 nm Calculated Fiber Spectral Attenuation from Spectral Model Attenuation (db/km) 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 Wavelength (nm) Calculated Fiber Spectral Attenuation IL TOTAL= α KOEF * L
Měření útlumu OTDR Měření útlumu OTDR 4 lambda OTDR 1310/1383/1550/1625 nm 4 lambda OTDR 1310/1383/1550/1625 nm Měření délky pomocí OTDR Chromatická disperze 1311nm, FWHM 8,6 nm 4 lambda OTDR 1310/1383/1550/1625 nm 1383nm, FWHM 0,65 pm Na které vlnové délce je hodnota délky nejvíce závislá na rozladění laseru? A proč? 1554 nm, FWHM 12,6nm 1626nm, FWHM 14,1 nm Group delay (ps) Různé l se šíří s různou vg dorazí do RX v rozdílném čase λ 0 zero dispersion wavelength λ (nm) v g v g Delší λ je rychlejší Delší λ je pomalejší Strmost tečny křivky Chromatic Dispersion (ps/nm-km) + 0 _ Malá nápověda. vypadá takhle λ 0 λ (nm) zero dispersion wavelength
MRTVÁ ZÓNA OTDR Chromatic Dispersion (ps/(nm-km) +20 +10 0 10 20 1100 +17 120 0 dispersion unshifted G.652 non-zero dispersion 1300 1400 1500 1600 G.652 má17 ps/(nm.km) @ 1550 nm non-zero dispersion shifted G.655 λ (nm) Identifikační mrtvá zóna EDZ (Event Dead Zone) Útlumová mrtvá zóna ADZ (Attenuation Dead Zone) Definováno na PC konektoru: R 45 db, IL 0,5 db Jaká bude ADZ/EDZ na PON: splitter 1:64 na APC konektoru R 65 db, IL 20 db Jak mrtvá je mrtvá zóna? PON structure Měření OTDR přes splitery
OTDR PON Problém měření PON sítí reflektometrem Upstream complete link characterization including splitter: Co znamená PON ready? Drop terminal Splitter Patch panel Splice tray C.O. Patch panel End of link Splice tray C.O. - krátké mrtvé zóny? - velký dynamický rozsah? OTDR EXFO MAX-730 1x32 splitter náměr Jak nemá vypadat náměr z OTDR
Jak vypadá náměr z OTDR iolm inteligent Optical Link Mapper 1. 2. 3. 4. Kdo Kdo Kdo Kdo umí umí umí umí nastavit OTDR? číst reflektogram? korektně nastavit kurzory a odečíst hodnotu parametru? spočítat nejistotu 1.-3.? Kdo pozná místo nálezu? Kde to je? Jak prokazovat kvalitu optických tras? Na jakém hřišti to hrajeme? stačí nám přesnost soupravy? 3. Zvolit vhodnou měřicí techiku měřený parametr IL (dbm) Kolik zaplatíme za vyšší přesnost? Můžeme si to dovolit? mimo limit - nevyhovuje Limit IL(dB) (Podle metody zvolíme dostatečně přesný přístroj Jaká je přesnost měření (nejistota měření)? AKADEMIE VLÁKNOVÉ OPTIKY A OPTICKÝCH KOMUNIKACÍ Běžná přesnost vyšší přesnost 0 dbm 1. Cíl akceptačního měření: vyřadit co určitě není v limitu. 2. Cíl akceptačního měření: garantovat co určitě je v limitu. 42
Jak prokazovat kvalitu optických tras? Na jakém hřišti to hrajeme? Výsledek: máme vyjádřenou nejistotu měření pro každý parametr 3. Dodržovat postupy (kontrolovat a kalibrovat OTDR) můžeme měřit a rozhodnout o kvalitě. 43 Důležité parametry OTDR nutno kontrolovat při kalibraci přístroje Kalibrace od optiky po Ethernet Kalibrácia zdroja žiarenia Kontrola vlnovej dĺžky a spektrálnych charakteristík zdroja žiarenia Kalibrácia absolútnej úrovne optického výkonu naviazaného do vlákna Kalibrácia OTDR Kalibrácia stupnice dĺžky Kalibráciadynamického rozsahu Kalibrácia stupnice útlmu, linearity meradla Mŕtve zóny meradla Servis: výměna opt. konektoru KL: verifikace parametrů Poškodenie vstupno-výstupných konektorov Poškodené konektory reálne konektory zo servisu prístrojov: Servis: adjustace stupnice KL: verifikace parametrů
Kalibrace od optiky po Ethernet Poškodenie vstupno-výstupných konektorov Jak přesné je vaše OTDR? Odpad z naší laborky (z kalibrací): - když je nakalibrované! 1/22 Co kalibrujeme? ISO/IEC 17025 AKREDITOVANÁ KALIBRAČNÍ LABORATOŘ Kalibrační laboratoř akreditována SNAS pod číslem 527/K-101 Standardně: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Meranie dĺžky, Dynamický rozsah Mŕtve zóny (últmová, události/identifikační) Linearita Na vyžádání: Vlnová délka Stabilita zdroje (CW režim) Mŕtve zóny (přes splitter 1:32, 1:64, 1:128 atd.). Jak jednoduché Měřit a věřit.
Kalibrace od optiky po Ethernet Kdykoliv do Trnavy Děkujeme. Přijďte se podívat Kontakt: info@profiber.eu... i jinamza námi.... nebo my za Vámi. PROFiber Networking CZ s.r.o. Mezi Vodami 205/29 143 00 Praha 4 PROFiber Networking s.r.o. Bernolákova 2 917 01 Trnava 22/22 děkujeme za pozornost Jan Brouček, Ján Ďurovka KALIBRAČNÍ LABORATOŘ A AUTORIZOVANÉ SERVISNÍ CENTRUM v Trnavě