As tabelas de teste de fibra óptica incluem: medidor de potência óptica, fonte de luz estável, multímetro óptico, refletômetro óptico no domínio do tempo (OTDR) e localizador óptico de falhas. Medidor de potência óptica: Usado para medir a potência óptica absoluta ou perda relativa de potência óptica através de uma seção de fibra óptica. Em sistemas de fibra óptica, a medição da potência óptica é a mais básica. Assim como um multímetro em eletrônica, na medição de fibra óptica, o medidor de potência óptica é um medidor comum para serviços pesados, e os técnicos de fibra óptica deveriam ter um. Ao medir a potência absoluta do transmissor ou da rede óptica, um medidor de potência óptica pode avaliar o desempenho do dispositivo óptico. Usar um medidor de potência óptica em combinação com uma fonte de luz estável pode medir a perda de conexão, verificar a continuidade e ajudar a avaliar a qualidade de transmissão dos links de fibra óptica. Fonte de luz estável: emite luz de potência e comprimento de onda conhecidos para o sistema óptico. A fonte de luz estável é combinada com o medidor de potência óptica para medir a perda óptica do sistema de fibra óptica. Para sistemas de fibra óptica prontos, normalmente o transmissor do sistema também pode ser usado como fonte de luz estável. Se o terminal não funcionar ou não houver terminal, será necessária uma fonte de luz estável separada. O comprimento de onda da fonte de luz estável deve ser o mais consistente possível com o comprimento de onda do terminal do sistema. Após a instalação do sistema, muitas vezes é necessário medir a perda ponta a ponta para determinar se a perda de conexão atende aos requisitos do projeto, como medir a perda de conectores, pontos de emenda e perda do corpo da fibra. Multímetro óptico: usado para medir a perda de potência óptica do link de fibra óptica.
Existem os dois multímetros ópticos a seguir:
1. É composto por um medidor de potência óptica independente e uma fonte de luz estável.
2. Um sistema de teste integrado que integra medidor de potência óptica e fonte de luz estável.
Em uma rede local (LAN) de curta distância, onde o ponto final está dentro do alcance de caminhar ou falar, os técnicos podem usar com sucesso uma combinação econômica de multímetro óptico em cada extremidade, uma fonte de luz estável em uma extremidade e um medidor de potência óptica na outra. fim. Para sistemas de rede de longa distância, os técnicos devem equipar uma combinação completa ou um multímetro óptico integrado em cada extremidade. Ao escolher um medidor, a temperatura talvez seja o critério mais rigoroso. O equipamento portátil no local deve estar entre -18°C (sem controle de umidade) e 50°C (95% de umidade). Reflectômetro Óptico no Domínio do Tempo (OTDR) e Localizador de Falhas (Fault Locator): expresso em função da perda e distância da fibra. Com a ajuda do OTDR, os técnicos podem ver o contorno de todo o sistema, identificar e medir o vão, o ponto de emenda e o conector da fibra óptica. Dentre os instrumentos para diagnóstico de falhas em fibras ópticas, o OTDR é o instrumento mais clássico e também o mais caro. Diferente do teste de duas extremidades do medidor de potência óptica e do multímetro óptico, o OTDR pode medir a perda de fibra através de apenas uma extremidade da fibra.
A linha de rastreamento do OTDR fornece a posição e o tamanho do valor de atenuação do sistema, como: a posição e a perda de qualquer conector, ponto de emenda, formato anormal da fibra óptica ou ponto de interrupção da fibra óptica.
OTDR pode ser usado nas três áreas a seguir:
1. Compreenda as características do cabo óptico (comprimento e atenuação) antes de colocá-lo.
2. Obtenha a forma de onda do traço do sinal de uma seção de fibra óptica.
3. Quando o problema aumentar e a condição da conexão piorar, localize o ponto de falha grave.
O localizador de falhas (Fault Locator) é uma versão especial do OTDR. O localizador de falhas pode encontrar automaticamente a falha da fibra óptica sem as complicadas etapas de operação do OTDR, e seu preço é apenas uma fração do OTDR. Ao escolher um instrumento de teste de fibra óptica, geralmente você precisa considerar os quatro fatores a seguir: ou seja, determinar os parâmetros do sistema, ambiente de trabalho, elementos de desempenho comparativos e manutenção do instrumento. Determine os parâmetros do seu sistema. O comprimento de onda de trabalho (nm). As três janelas principais de transmissão são 850nm. , 1300 nm e 1550 nm. Tipo de fonte de luz (LED ou laser): Em aplicações de curta distância, por razões econômicas e práticas, a maioria das redes locais de baixa velocidade (100Mbs) utiliza fontes de luz laser para transmitir sinais em longas distâncias. Tipos de fibra (monomodo/multimodo) e diâmetro do núcleo/revestimento (um): A fibra monomodo padrão (SM) é 9/125um, embora algumas outras fibras monomodo especiais devam ser cuidadosamente identificadas. Fibras multimodo (MM) típicas incluem 50/125, 62,5/125, 100/140 e 200/230 um. Tipos de conectores: Os conectores domésticos comuns incluem: FC-PC, FC-APC, SC-PC, SC-APC, ST, etc. Os conectores mais recentes são: LC, MU, MT-RJ, etc. Estimativa de perdas/tolerância do sistema. Esclareça seu ambiente de trabalho. Para usuários/compradores, escolha um medidor de campo, o padrão de temperatura pode ser o mais rigoroso. Normalmente, a medição de campo deve Para uso em ambientes severos, recomenda-se que a temperatura de trabalho do instrumento portátil no local seja de -18°C ~ 50°C, e a temperatura de armazenamento e transporte seja de -40~+60°C (95 % UR). Os instrumentos de laboratório só precisam estar em uma faixa de controle estreita de 5 ~ 50 ℃. Ao contrário dos instrumentos de laboratório que podem usar fonte de alimentação CA, os instrumentos portáteis no local geralmente exigem uma fonte de alimentação mais rigorosa para o instrumento, caso contrário, isso afetará a eficiência do trabalho. Além disso, o problema de fornecimento de energia do instrumento geralmente causa falhas ou danos ao instrumento.
Portanto, os usuários devem considerar e pesar os seguintes fatores:
1. A localização da bateria embutida deve ser conveniente para o usuário substituir.
2. O tempo mínimo de funcionamento de uma bateria nova ou totalmente carregada deve ser de 10 horas (um dia útil). No entanto, o valor alvo da vida útil da bateria deve ser superior a 40-50 horas (uma semana) para garantir a melhor eficiência de trabalho de técnicos e instrumentos.
3. Quanto mais comum for o tipo de bateria, melhor, como bateria seca universal de 9 V ou 1,5 V AA, etc.
4. Baterias secas comuns são melhores do que baterias recarregáveis (como baterias de chumbo-ácido e níquel-cádmio), porque a maioria das baterias recarregáveis tem problemas de "memória", embalagem fora do padrão e dificuldade de compra, questões ambientais, etc.
No passado, era quase impossível encontrar um instrumento de teste portátil que atendesse a todos os quatro padrões mencionados acima. Agora, o medidor de potência óptica artístico que utiliza a mais moderna tecnologia de fabricação de circuitos CMOS utiliza apenas baterias secas AA gerais (disponíveis em todos os lugares), você pode trabalhar por mais de 100 horas. Outros modelos de laboratório fornecem fontes de alimentação duplas (CA e bateria interna) para aumentar sua adaptabilidade. Assim como os telefones celulares, os instrumentos de teste de fibra óptica também têm muitas formas de embalagem. Menos de Um medidor portátil de 1,5 kg geralmente não tem muitos enfeites e fornece apenas funções e desempenho básicos; medidores semiportáteis (maiores que 1,5 kg) geralmente possuem funções mais complexas ou estendidas; os instrumentos de laboratório são projetados para laboratórios de controle/ocasiões de produção. Sim, com fonte de alimentação CA. Comparação de elementos de desempenho: aqui está a terceira etapa do processo de seleção, incluindo análise detalhada de cada equipamento de teste óptico. Para a fabricação, instalação, operação e manutenção de qualquer sistema de transmissão de fibra óptica, a medição de potência óptica é essencial. No campo da fibra óptica, sem medidor de potência óptica, nenhuma engenharia, laboratório, oficina de produção ou instalação de manutenção telefônica pode funcionar. Por exemplo: um medidor de potência óptica pode ser usado para medir a potência de saída de fontes de luz laser e fontes de luz LED; é usado para confirmar a estimativa de perdas em links de fibra óptica; o mais importante deles é testar componentes ópticos (fibras, conectores, conectores, atenuadores) etc.), o principal instrumento de indicadores de desempenho.
Para selecionar um medidor de potência óptica adequado para a aplicação específica do usuário, você deve prestar atenção aos seguintes pontos:
1. Selecione o melhor tipo de sonda e tipo de interface
2. Avalie a precisão da calibração e os procedimentos de calibração de fabricação, que são consistentes com seus requisitos de fibra óptica e conector. corresponder.
3. Certifique-se de que esses modelos sejam consistentes com sua faixa de medição e resolução de exibição.
4. Com a função dB de medição direta de perda de inserção.
Em quase todo o desempenho do medidor de potência óptica, a sonda óptica é o componente mais cuidadosamente selecionado. A sonda óptica é um fotodiodo de estado sólido, que recebe a luz acoplada da rede de fibra óptica e a converte em sinal elétrico. Você pode usar uma interface de conector dedicada (apenas um tipo de conexão) para entrada na sonda ou usar um adaptador de interface universal UCI (usando conexão a parafuso). A UCI pode aceitar a maioria dos conectores padrão da indústria. Com base no fator de calibração do comprimento de onda selecionado, o circuito do medidor de potência óptica converte o sinal de saída da sonda e exibe a leitura da potência óptica em dBm (dB absoluto é igual a 1 mW, 0dBm=1mW) na tela. A Figura 1 é um diagrama de blocos de um medidor de potência óptica. O critério mais importante para selecionar um medidor de potência óptica é combinar o tipo de sonda óptica com a faixa de comprimento de onda operacional esperada. A tabela abaixo resume as opções básicas. Vale ressaltar que o InGaAs apresenta excelente desempenho nas três janelas de transmissão durante a medição. Comparado com o germânio, o InGaAs possui características de espectro mais planas em todas as três janelas e possui maior precisão de medição na janela de 1550 nm. , Ao mesmo tempo, possui excelente estabilidade de temperatura e características de baixo ruído. A medição de potência óptica é uma parte essencial da fabricação, instalação, operação e manutenção de qualquer sistema de transmissão de fibra óptica. O próximo fator está intimamente relacionado à precisão da calibração. O medidor de potência está calibrado de maneira consistente com sua aplicação? Ou seja: os padrões de desempenho das fibras ópticas e dos conectores são consistentes com os requisitos do seu sistema. Deve-se analisar o que causa a incerteza do valor medido com diferentes adaptadores de conexão? É importante considerar plenamente outros possíveis fatores de erro. Embora o NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia) tenha estabelecido padrões americanos, o espectro de fontes de luz, tipos de sondas ópticas e conectores semelhantes de diferentes fabricantes é incerto. A terceira etapa é determinar o modelo do medidor de potência óptica que atenda aos seus requisitos de faixa de medição. Expressa em dBm, a faixa de medição (faixa) é um parâmetro abrangente, incluindo a determinação da faixa mínima/máxima do sinal de entrada (para que o medidor de potência óptica possa garantir toda a precisão, linearidade (determinada como +0,8dB para BELLCORE) e resolução (geralmente 0,1 dB ou 0,01 dB) para atender aos requisitos da aplicação O critério de seleção mais importante para medidores de potência óptica é que o tipo de sonda óptica corresponda à faixa de trabalho esperada. Quarto, a maioria dos medidores de potência óptica tem a função dB (potência relativa). , que pode ser lido diretamente A perda óptica é muito prática na medição. Medidores de potência óptica de baixo custo geralmente não fornecem esta função. Sem a função dB, o técnico deve anotar o valor de referência separado e o valor medido e, em seguida, calcular o valor. diferença. Portanto, a função dB é para o usuário Medição de perda relativa, melhorando assim a produtividade e reduzindo erros de cálculo manual Agora, os usuários reduziram a escolha de recursos e funções básicas de medidores de potência óptica, mas alguns usuários precisam considerar necessidades especiais, incluindo. : coleta de dados de computador, gravação, interface externa, etc. Fonte de luz estabilizada No processo de medição de perda, a fonte de luz estabilizada (SLS) emite luz de potência e comprimento de onda conhecidos no sistema óptico. O medidor de potência óptica/sonda óptica calibrado para a fonte de luz de comprimento de onda específico (SLS) é recebido da rede de fibra óptica. A luz a converte em sinais elétricos.
Para garantir a precisão da medição de perdas, tente simular ao máximo as características do equipamento de transmissão utilizado na fonte de luz:
1. O comprimento de onda é o mesmo e o mesmo tipo de fonte de luz (LED, laser) é usado.
2. Durante a medição, a estabilidade da potência e espectro de saída (estabilidade de tempo e temperatura).
3. Fornece a mesma interface de conexão e usa o mesmo tipo de fibra óptica.
4. A potência de saída atende à medição de perda do sistema no pior caso. Quando o sistema de transmissão precisa de uma fonte de luz estável separada, a escolha ideal da fonte de luz deve simular as características e requisitos de medição do transceptor óptico do sistema.
Os seguintes aspectos devem ser considerados ao selecionar uma fonte de luz: Tubo laser (LD) A luz emitida pelo LD tem uma largura de banda estreita de comprimento de onda e é quase uma luz monocromática, ou seja, um único comprimento de onda. Em comparação com os LEDs, a luz laser que passa pela sua banda espectral (menos de 5 nm) não é contínua. Ele também emite vários comprimentos de onda de pico mais baixos em ambos os lados do comprimento de onda central. Em comparação com as fontes de luz LED, embora as fontes de luz laser forneçam mais energia, elas são mais caras que os LEDs. Os tubos laser são frequentemente usados em sistemas monomodo de longa distância onde a perda excede 10dB. Evite ao máximo medir fibras multimodo com fontes de luz laser. Diodo emissor de luz (LED): O LED tem um espectro mais amplo que o LD, geralmente na faixa de 50 ~ 200 nm. Além disso, a luz LED é uma luz sem interferência, portanto a potência de saída é mais estável. A fonte de luz LED é muito mais barata que a fonte de luz LD, mas a medição de perda no pior caso parece ter potência insuficiente. As fontes de luz LED são normalmente usadas em redes de curta distância e LANs de rede local de fibra óptica multimodo. O LED pode ser usado para medição precisa de perda de sistema monomodo de fonte de luz laser, mas o pré-requisito é que sua saída seja necessária para ter energia suficiente. Multímetro óptico A combinação de um medidor de potência óptica e uma fonte de luz estável é chamada de multímetro óptico. O multímetro óptico é usado para medir a perda de potência óptica do link de fibra óptica. Esses medidores podem ser dois medidores separados ou uma única unidade integrada. Resumindo, os dois tipos de multímetros ópticos têm a mesma precisão de medição. A diferença geralmente é custo e desempenho. Os multímetros ópticos integrados geralmente têm funções maduras e vários desempenhos, mas o preço é relativamente alto. Para avaliar várias configurações de multímetros ópticos do ponto de vista técnico, o medidor de potência óptica básico e os padrões de fonte de luz estável ainda são aplicáveis. Preste atenção ao escolher o tipo correto de fonte de luz, comprimento de onda de trabalho, sonda do medidor de potência óptica e faixa dinâmica. O refletômetro óptico no domínio do tempo e o localizador de falhas OTDR são os equipamentos de instrumentos de fibra óptica mais clássicos, que fornecem o máximo de informações sobre a fibra óptica relevante durante os testes. O próprio OTDR é um radar óptico unidimensional de circuito fechado e apenas uma extremidade da fibra óptica é necessária para medição. Lance pulsos de luz estreitos e de alta intensidade na fibra óptica, enquanto a sonda óptica de alta velocidade registra o sinal de retorno. Este instrumento fornece uma explicação visual sobre o link óptico. A curva OTDR reflete a localização do ponto de conexão, do conector e do ponto de falha, e o tamanho da perda. O processo de avaliação do OTDR tem muitas semelhanças com multímetros ópticos. Na verdade, o OTDR pode ser considerado uma combinação de instrumentos de teste muito profissional: consiste em uma fonte de pulso estável de alta velocidade e uma sonda óptica de alta velocidade.
O processo de seleção do OTDR pode focar nos seguintes atributos:
1. Confirme o comprimento de onda de trabalho, o tipo de fibra e a interface do conector.
2. Perda de conexão esperada e alcance a ser verificado.
3. Resolução espacial.
Os localizadores de falhas são, em sua maioria, instrumentos portáteis, adequados para sistemas de fibra óptica multimodo e monomodo. Usando a tecnologia OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), ele é usado para localizar o ponto de falha da fibra, e a distância de teste é principalmente de 20 quilômetros. O instrumento exibe digitalmente diretamente a distância até o ponto de falha. Adequado para: rede de área ampla (WAN), alcance de 20 km de sistemas de comunicação, fibra até o meio-fio (FTTC), instalação e manutenção de cabos de fibra óptica monomodo e multimodo e sistemas militares. Em sistemas de cabos de fibra óptica monomodo e multimodo, para localizar conectores defeituosos e emendas ruins, o localizador de falhas é uma excelente ferramenta. O localizador de falhas é fácil de operar, com apenas uma operação de tecla e pode detectar até 7 eventos múltiplos.
Indicadores técnicos do analisador de espectro
(1) Faixa de frequência de entrada Refere-se à faixa de frequência máxima na qual o analisador de espectro pode funcionar normalmente. Os limites superior e inferior da faixa são expressos em Hz e determinados pela faixa de frequência do oscilador local de varredura. A faixa de frequência dos analisadores de espectro modernos geralmente varia de bandas de baixa frequência a bandas de radiofrequência e até bandas de micro-ondas, como 1KHz a 4GHz. A frequência aqui se refere à frequência central, ou seja, a frequência no centro da largura do espectro de exibição.
(2) A largura de banda de potência de resolução refere-se ao intervalo mínimo da linha espectral entre dois componentes adjacentes no espectro de resolução, e a unidade é HZ. Representa a capacidade do analisador de espectro de distinguir dois sinais de amplitude igual que estão muito próximos um do outro em um ponto baixo especificado. A linha de espectro do sinal medido visto na tela do analisador de espectro é na verdade o gráfico dinâmico de característica amplitude-frequência de um filtro de banda estreita (semelhante a uma curva de sino), portanto a resolução depende da largura de banda dessa geração de amplitude-frequência. A largura de banda de 3dB que define as características de amplitude-frequência deste filtro de banda estreita é a largura de banda de resolução do analisador de espectro.
(3) Sensibilidade refere-se à capacidade do analisador de espectro de exibir o nível mínimo de sinal sob uma determinada largura de banda de resolução, modo de exibição e outros fatores de influência, expresso em unidades como dBm, dBu, dBv e V. A sensibilidade de um super-heteródino analisador de espectro depende do ruído interno do instrumento. Ao medir sinais pequenos, o espectro do sinal é exibido acima do espectro do ruído. Para ver facilmente o espectro do sinal a partir do espectro de ruído, o nível geral do sinal deve ser 10dB superior ao nível de ruído interno. Além disso, a sensibilidade também está relacionada à velocidade de varredura de frequência. Quanto mais rápida for a velocidade de varredura de frequência, menor será o valor de pico da característica de frequência de amplitude dinâmica, menor será a sensibilidade e a diferença de amplitude.
(4) A faixa dinâmica refere-se à diferença máxima entre dois sinais que aparecem simultaneamente no terminal de entrada e que pode ser medida com uma precisão especificada. O limite superior da faixa dinâmica está restrito à distorção não linear. Existem duas maneiras de exibir a amplitude do analisador de espectro: logaritmo linear. A vantagem da exibição logarítmica é que dentro da faixa de altura efetiva limitada da tela, uma faixa dinâmica maior pode ser obtida. A faixa dinâmica do analisador de espectro é geralmente acima de 60dB e às vezes chega a ultrapassar 100dB.
(5) Largura de varredura de frequência (Span) Existem diferentes nomes para análise de largura de espectro, amplitude, faixa de frequência e amplitude de espectro. Geralmente se refere à faixa de frequência (largura do espectro) do sinal de resposta que pode ser exibida nas linhas de escala vertical mais à esquerda e à direita na tela do analisador de espectro. Pode ser ajustado automaticamente de acordo com as necessidades do teste ou definido manualmente. A largura da varredura indica a faixa de frequência exibida pelo analisador de espectro durante uma medição (ou seja, uma varredura de frequência), que pode ser menor ou igual à faixa de frequência de entrada. A largura do espectro é geralmente dividida em três modos. ①Varredura completa de frequência O analisador de espectro varre sua faixa de frequência efetiva de uma só vez. ②Varredura de frequência por grade O analisador de espectro varre apenas uma faixa de frequência especificada por vez. A largura do espectro representado por cada grade pode ser alterada. ③Varredura Zero A largura de frequência é zero, o analisador de espectro não varre e se torna um receptor sintonizado.
(6) Tempo de varredura (Tempo de varredura, abreviado como ST) é o tempo necessário para realizar uma varredura completa da faixa de frequência e concluir a medição, também chamado de tempo de análise. Geralmente, quanto menor o tempo de varredura, melhor, mas para garantir a precisão da medição, o tempo de varredura deve ser apropriado. Os principais fatores relacionados ao tempo de varredura são faixa de varredura de frequência, largura de banda de resolução e filtragem de vídeo. Os analisadores de espectro modernos geralmente têm vários tempos de varredura para escolher, e o tempo mínimo de varredura é determinado pelo tempo de resposta do circuito do canal de medição.
(7) Precisão da medição de amplitude Existem precisão de amplitude absoluta e precisão de amplitude relativa, ambas determinadas por muitos fatores. A precisão absoluta da amplitude é um indicador do sinal em escala total e é afetada pelos efeitos abrangentes de atenuação de entrada, ganho de frequência intermediária, largura de banda de resolução, fidelidade de escala, resposta de frequência e a precisão do próprio sinal de calibração; a precisão da amplitude relativa está relacionada ao método de medição, em condições ideais Existem apenas duas fontes de erro, resposta de frequência e precisão do sinal de calibração, e a precisão da medição pode atingir muito alta. O instrumento deve ser calibrado antes de sair da fábrica. Vários erros foram registrados separadamente e usados para corrigir os dados medidos. A precisão da amplitude exibida foi melhorada.
