En redes de área local (LAN) de corto alcance donde la distancia del punto final se encuentra caminando o hablando, el técnico puede utilizar con éxito el multímetro óptico combinado económico en cualquier extremo, con una fuente de luz estable en un extremo y un medidor de potencia óptica en el otro fin. Para los sistemas de redes de larga distancia, los técnicos deben estar equipados con una combinación completa o un multímetro óptico integrado en cada extremo. La temperatura es quizás el estándar más estricto al elegir un medidor. El equipo portátil de campo debe estar entre -18 ° C (sin control de humedad) y 50 ° C (95% de humedad) reflectómetro de dominio de tiempo óptico (OTDR) y localizador de fallas (localizador de fallas): en función de la pérdida y distancia de la fibra. Con la ayuda de OTDR, los técnicos pueden ver todo el perfil del sistema, identificar y medir la fibra, los empalmes y los conectores. Entre los instrumentos que diagnostican fallas de fibra, el OTDR es el instrumento más clásico y costoso. A diferencia del medidor de potencia óptica y la prueba de dos extremos del multímetro óptico, el OTDR puede medir la pérdida de fibra solo a través de un extremo de la fibra. La traza OTDR proporciona la ubicación y la magnitud del valor de atenuación del sistema, como la posición de cualquier conector, empalme, perfil de fibra o punto de ruptura de la fibra y su pérdida.
El OTDR se puede usar en los siguientes tres aspectos: 1. Comprenda las características (longitud y atenuación) del cable antes de colocarlo. 2. Obtener una forma de onda de trayectoria de señal de una pieza de fibra. 3. Coloque el punto de falla grave cuando el problema aumenta y el estado de la conexión se deteriora.
El localizador de fallos es una versión especial del OTDR. El localizador de fallas puede detectar automáticamente la falla de la fibra sin los complicados pasos de operación del OTDR. El precio es sólo una fracción del OTDR. Para seleccionar un instrumento de prueba de fibra óptica, generalmente considere los siguientes cuatro factores: determine los parámetros de su sistema, el entorno de trabajo, los factores de rendimiento comparativos, el mantenimiento del instrumento, los parámetros de su sistema, la longitud de onda de operación (nm), tres ventanas de transmisión principales son 850nm, 1300nm y 1550nm.
Tipo de fuente de luz (LED o láser): en aplicaciones de corto alcance, la mayoría de las LAN de baja velocidad (100Mbs usan fuentes de láser para transmitir señales a largas distancias por razones económicas. Tipos de fibra (modo único / multimodo) y diámetro de núcleo / revestimiento ( um): la fibra monomodo estándar (SM) es 9/125 um, aunque algunas otras fibras especiales monomodo deben identificarse cuidadosamente. Las fibras multimodo (MM) típicas incluyen 50/125, 62.5 / 125, 100/140 y 200/230 Tipos de conectores: los conectores comunes en China incluyen: FC-PC, FC-APC, SC-PC, SC-APC, ST, etc.
Los últimos conectores son: LC, MU, MT-RJ, etc. La máxima pérdida de enlace posible. Estimación de la pérdida / tolerancia del sistema. Aclare su entorno de trabajo Para los usuarios / compradores, elija un instrumento de campo, el estándar de temperatura puede ser el más estricto. Generalmente, las mediciones de campo deben usarse en ambientes severos. Se recomienda que la temperatura de operación del instrumento portátil en el sitio sea de -18 ° C a 50 ° C, mientras que la temperatura de almacenamiento es de -40 a +60 ° C (95% RH). Los instrumentos de laboratorio deben operar en un rango de control estrecho de 5 a 50 ° C. A diferencia de los instrumentos de laboratorio que pueden alimentarse con corriente alterna, los medidores portátiles en el lugar suelen ser más exigentes con las fuentes de alimentación para instrumentos, de lo contrario, pueden afectar la eficiencia del trabajo. Además, el problema de la fuente de alimentación del instrumento es a menudo una causa importante de falla o daño del instrumento.
Por lo tanto, los usuarios deben considerar y sopesar los siguientes factores: 1. La ubicación de la batería incorporada debe ser fácil de reemplazar para el usuario. 2. El tiempo mínimo de trabajo de la nueva batería o la batería completamente cargada debe alcanzar las 10 horas (un día hábil). Sin embargo, la vida útil de la batería debe ser de 40 a 50 horas (una semana) o más para garantizar la mejor eficiencia de trabajo de los técnicos e instrumentos. 3, cuanto más común es el modelo de batería, como la batería seca general de 9V o 1.5V No. 5, porque estas baterías universales son muy fáciles de encontrar o comprar en el lugar. 4, las baterías secas ordinarias son mejores que las baterías recargables (como las baterías de plomo-ácido, níquel-cadmio), ya que las baterías recargables en su mayoría tienen problemas de "memoria", el empaque no es estándar, no es fácil de comprar, los problemas ambientales. Anteriormente, era casi imposible encontrar instrumentos de prueba portátiles que cumplieran con los cuatro criterios anteriores.
Hoy en día, el medidor de potencia óptica artística que utiliza la tecnología de fabricación de circuitos CMOS más moderna puede funcionar durante más de 100 horas con solo la batería seca general No. 5 (disponible en todas partes). Otros modelos de laboratorio ofrecen fuentes de alimentación dobles (CA y baterías internas) para aumentar su adaptabilidad. Al igual que un teléfono móvil, los instrumentos de prueba de fibra óptica también están disponibles en una variedad de factores de forma. Los relojes de mano de menos de 1,5 kg generalmente no tienen muchas ilusiones, solo proporcionan funciones básicas y rendimiento; Los instrumentos semi-portátiles (más de 1.5 kg) usualmente tienen funciones más complejas o extendidas; Los instrumentos de laboratorio están diseñados para controlar el laboratorio / producción. Diseñados para ocasiones, con fuente de alimentación de CA. Comparación de factores de rendimiento: este es el tercer paso en el paso de selección, que incluye un análisis detallado de cada equipo de prueba óptica. Medidor de potencia óptica La medición de la potencia óptica es esencial para la fabricación, instalación, operación y mantenimiento de cualquier sistema de transmisión de fibra óptica.
En el campo de la fibra óptica, no hay medidor de potencia óptica, y no hay instalaciones de ingeniería, laboratorio, taller de producción o mantenimiento telefónico que puedan funcionar. Por ejemplo, un medidor de potencia óptica se puede usar para medir la potencia de salida de una fuente de láser y una fuente de LED; se utiliza para confirmar la estimación de pérdida de un enlace de fibra; El más importante de estos es la óptica de prueba (fibra, conector, empalmador, atenuador), etc., el instrumento clave de los indicadores de rendimiento.
Para la aplicación específica del usuario, para elegir el medidor de potencia óptica apropiado, debe prestar atención a los siguientes puntos: 1. Seleccione el tipo de sonda y el tipo de interfaz óptimos, evalúe la precisión de la calibración y fabrique el procedimiento de calibración y su fibra. y requisitos del conector rango de coincidencia. 3. Asegúrese de que estos modelos coincidan con su rango de medición y resolución de pantalla. 4. Función dB con medición de pérdida de inserción directa.
Casi la totalidad del rendimiento de un medidor de potencia óptica, la sonda óptica es el componente más cuidadosamente seleccionado. Una sonda óptica es un fotodiodo de estado sólido que recibe luz acoplada de una red de fibra óptica y la convierte en una señal eléctrica. Puede usar una interfaz de conector dedicado (solo un tipo de conexión) para ingresar a la sonda, o usar el adaptador de interfaz universal UCI (con una conexión por tornillo). UCI acepta la mayoría de los conectores estándar de la industria. En función del factor de calibración de la longitud de onda seleccionada, el circuito del medidor de potencia óptica convierte la señal de salida de la sonda y muestra la lectura de potencia óptica en dBm (dB absoluto es igual a 1 mW, 0 dBm = 1 mW) en la pantalla. La figura 1 es un diagrama de bloques de un medidor de potencia óptica. El criterio más importante para seleccionar un medidor de potencia óptica es hacer coincidir el tipo de sonda óptica con el rango de longitud de onda de funcionamiento esperado. La siguiente tabla resume las opciones básicas. Vale la pena mencionar que InGaAs se desempeña bien en las tres ventanas de transmisión cuando se mide. InGaAs tiene características espectrales más planas en las tres ventanas en comparación con 锗, y tiene una mayor precisión de medición en la ventana de 1550 nm. Al mismo tiempo, tiene una excelente estabilidad de temperatura y características de bajo ruido. La medición de la potencia óptica es una parte integral de la fabricación, instalación, operación y mantenimiento de cualquier sistema de transmisión de fibra óptica. El siguiente factor está estrechamente relacionado con la precisión de la calibración. ¿El medidor de potencia está calibrado de forma coherente con su aplicación? Es decir: los estándares de rendimiento para fibra y conectores son consistentes con los requisitos de su sistema. ¿Qué se debe analizar para determinar la incertidumbre de los valores de medición con diferentes adaptadores de conexión? Es importante considerar otros posibles factores de error. Aunque el NIST (Instituto Nacional Americano de Estándares y Tecnología) ha establecido estándares en los EE. UU., El espectro de fuentes de luz, tipos de sonda óptica y conectores de diferentes fabricantes es incierto. El tercer paso es determinar el modelo del medidor de potencia óptica que cumpla con los requisitos de su rango de medición. Expresado en dBm, el rango de medición (rango) es un parámetro integral que incluye la determinación del rango mínimo / máximo de la señal de entrada (de modo que el medidor de potencia óptica garantiza toda la precisión, la linealidad (se determina que BELLCORE es + 0.8dB) y la resolución (generalmente 0,1 dB o 0,01 dB) Si se cumplen los requisitos de la aplicación. El criterio de selección más importante para medidores de potencia óptica es que el tipo de sonda óptica coincida con el rango de operación esperado. La pérdida óptica es muy útil en la medición. Los medidores de potencia óptica de bajo costo generalmente no proporcionan esta función. Sin la función dB, el técnico debe anotar los valores de referencia y medición individuales y luego calcular la diferencia. Por lo tanto, la función dB le da al usuario la medición de pérdida relativa, lo que aumenta la productividad y reduce los errores de cálculo manual. Ahora, los usuarios han reducido la característica básica. Características y funciones de los medidores de potencia óptica, pero algunos usuarios deben tener en cuenta las necesidades especiales, como la recopilación de datos informáticos, la interfaz externa, etc.
Fuentes de luz estables Durante la medición de la pérdida, una Fuente de luz estable (SLS) emite luz de potencia y longitud de onda conocidas en el sistema óptico. Un medidor de potencia óptica / sonda óptica que calibra una fuente de longitud de onda específica (SLS) recibe luz de una red de fibra óptica y la convierte en una señal eléctrica.
Para garantizar la precisión de la medición de pérdida, las características del equipo de transmisión utilizado para la simulación de la fuente de luz son las siguientes: 1. La misma longitud de onda y el mismo tipo de fuente de luz (LED, láser). 2. Estabilidad de la potencia de salida y del espectro (estabilidad de tiempo y temperatura) durante la medición. 3. Proporcione la misma interfaz de conexión y use el mismo tipo de fibra. 4. El tamaño de la potencia de salida Satisface la medida de la pérdida del sistema en el peor de los casos. Cuando el sistema de transmisión requiere una fuente de luz estable por separado, la elección óptima de la fuente de luz debe simular las características y los requisitos de medición del transceptor óptico del sistema.
La elección de la fuente debe considerar lo siguiente: Tubo láser (LD) Luz del LD, con una banda de longitud de onda estrecha, casi monocromática, es decir, longitud de onda única. En comparación con los LED, los láseres que pasan a través de sus bandas espectrales (menos de 5 nm) no son continuos, y en los dos lados de la longitud de onda central también se emiten varias longitudes de onda de pico más bajas. Aunque la fuente de láser proporciona más potencia que la fuente de luz LED, es más costosa que el LED. Los tubos láser se usan comúnmente en sistemas monomodo de larga distancia donde las pérdidas superan los 10 dB. Debe evitarse en la medida de lo posible la medición de fibra multimodo con una fuente de láser.
Diodos emisores de luz (LED): los LED tienen un espectro más amplio que el LD, que suele oscilar entre 50 y 200 nm. Además, la luz LED no es luz de interferencia y, por lo tanto, la potencia de salida es más estable. Las fuentes de luz LED son mucho más baratas que las fuentes de luz LD, pero tienen poca potencia para las mediciones de pérdida en el peor de los casos.
Las fuentes de luz LED se utilizan normalmente en redes de corta distancia y LAN de fibra multimodo. Los LED se pueden usar en sistemas de modo único de fuente láser para medir con precisión las pérdidas, pero solo si se requieren para entregar suficiente energía. Un multímetro de luz combina un medidor de potencia óptica con una fuente de luz estable y se llama multímetro óptico. El multímetro óptico se utiliza para medir la pérdida de potencia óptica del enlace de fibra. Estos medidores pueden ser dos metros separados o una sola unidad integrada.
En resumen, los dos tipos de multímetros ópticos tienen la misma precisión de medición. La diferencia suele ser el costo y el rendimiento. Los multímetros ópticos integrados a menudo son maduros, tienen una variedad de actuaciones, pero son más caros. Desde un punto de vista técnico para evaluar varias configuraciones de multímetros ópticos, el medidor de potencia óptica básica y los estándares de fuente de luz estables aún se aplican. Tenga cuidado de elegir el tipo de fuente correcta, la longitud de onda de operación, la sonda del medidor de potencia óptica y el rango dinámico. El reflectómetro óptico de dominio de tiempo y el localizador de fallas OTDR es la instrumentación de fibra óptica más clásica que proporciona la mayor cantidad de información sobre la fibra asociada con la prueba. El OTDR en sí es un radar óptico de circuito cerrado unidimensional que mide solo un extremo de la fibra. En la fibra se emite un pulso de luz estrecho de alta intensidad, mientras que una sonda óptica de alta velocidad registra la señal de retorno. Este instrumento da una explicación visual del enlace óptico. El punto de continuación, la posición del conector y el punto de falla, y la magnitud de la pérdida se reflejan en la curva OTDR. El proceso de evaluación OTDR tiene muchas similitudes con el multímetro óptico. De hecho, el OTDR se puede considerar como una combinación de instrumentos de prueba muy especializada: consiste en una fuente de pulsos de alta velocidad estable y una sonda óptica de alta velocidad.
El proceso de selección OTDR puede centrarse en los siguientes atributos: 1. Confirmar la longitud de onda de trabajo, el tipo de fibra y la interfaz del conector. 2. Pérdida de conexión esperada y rango de escaneos requeridos. 3. Resolución espacial. Los localizadores de fallas son en su mayoría instrumentos de mano para sistemas de fibra multimodo y monomodo. Usando la tecnología OTDR (Reflectometría de Dominio de Tiempo Óptico), se usa para localizar la falla de la fibra, y la distancia de prueba es mayormente de 20 km. El instrumento muestra directamente la distancia al punto de falla por número. Adecuado para: red de área amplia (WAN), sistemas de comunicación de alcance de 20 km, instalación y mantenimiento de cables de fibra óptica multimodo de modo único y multimodo y sistemas militares. En los sistemas de cable de fibra óptica monomodo y multimodo, los localizadores de fallas son una excelente herramienta para localizar conectores defectuosos y empalmes defectuosos. El localizador de fallas es fácil de operar y puede detectar hasta 7 eventos múltiples con un solo botón de operación.
Especificaciones del analizador de espectro (1) El rango de frecuencia de entrada se refiere al rango de frecuencia máximo en el que el analizador de espectro puede funcionar normalmente. Los límites superior e inferior del rango se indican mediante HZ, que se determina por el rango de frecuencia del oscilador local de exploración. El rango de frecuencia de los analizadores de espectro modernos generalmente puede abarcar desde bandas de baja frecuencia hasta segmentos de radiofrecuencia, incluso segmentos de microondas, como 1 kHz a 4 GHz. La frecuencia aquí se refiere a la frecuencia central, que es la frecuencia en el centro del ancho del espectro de la pantalla. (2) El ancho de banda de resolución se refiere al espaciado de línea espectral mínimo entre dos componentes adyacentes en el espectro resuelto, en unidades de HZ. Esto significa que el analizador de espectro es capaz de distinguir dos señales de amplitud igual que están muy cerca unas de otras en un punto bajo específico. La línea de la señal bajo prueba vista en la pantalla del analizador de espectro es en realidad una característica dinámica de amplitud-frecuencia de un filtro de banda estrecha (como una curva en forma de campana), por lo que la resolución depende del ancho de banda de esta frecuencia de amplitud. El ancho de banda 3dB que define la característica de frecuencia de amplitud de este filtro de banda estrecha es el ancho de banda de resolución del analizador de espectro. (3) La sensibilidad se refiere a la capacidad del analizador de espectro para mostrar el nivel de señal mínimo dado un ancho de banda de resolución, modo de visualización y otros factores de influencia, expresados en unidades de dBm, dBu, dBv, V, etc. La sensibilidad del espectro superheterodino El analizador depende del ruido interno del instrumento. Cuando se miden señales pequeñas, las líneas de señal se muestran sobre el espectro de ruido. Para poder ver fácilmente la línea de señal del espectro de ruido, el nivel de señal general debe ser 10 dB más alto que el nivel de ruido interno. Además, la sensibilidad también está relacionada con la velocidad de barrido, la velocidad de barrido es rápida y cuanto más bajo es el pico de la característica de frecuencia de amplitud dinámica, menor es la sensibilidad y la diferencia de amplitud. (4) Rango dinámico significa la diferencia máxima entre dos señales que ocurren en la entrada simultáneamente con la precisión especificada. El límite superior del rango dinámico es amado por las restricciones de la distorsión no lineal. Hay dos formas de mostrar la amplitud del analizador de espectro: logaritmo lineal. La ventaja de la visualización logarítmica es que se obtiene un gran rango dinámico en un rango limitado de alturas efectivas de pantalla. El rango dinámico del analizador de espectro es generalmente superior a 60dB, y en ocasiones incluso superior a 100dB. (5) Ancho de exploración de frecuencia (intervalo) Existen diferentes expresiones, como ancho de espectro, intervalo, rango de frecuencia y intervalo de espectro. Por lo general, se refiere al rango de frecuencia (ancho espectral) de la señal de respuesta que se puede mostrar en las marcas de verificación verticales de la izquierda y la derecha de la visualización del espectro. Ajustado automáticamente de acuerdo a las necesidades de prueba, o ajustes artificiales. El ancho de exploración indica el rango de frecuencias que muestra el analizador durante una medición (es decir, un barrido de una sola frecuencia) que puede ser menor o igual que el rango de frecuencia de entrada. El ancho del espectro se divide generalmente en tres modos. 1 Barrido completo El analizador de espectro escanea su rango de frecuencia efectiva a la vez. 2 Barrido por división El analizador de espectro escanea solo un rango de frecuencia específico a la vez. El ancho del espectro representado por cada celda puede ser cambiado. 3 El ancho de frecuencia de barrido cero es cero, el analizador de espectro no barre, se convierte en un receptor sintonizado.(6) Tiempo de barrido (simplemente ST) es el tiempo requerido para realizar un escaneo de rango de frecuencia completo y completar la medición, también llamado tiempo de análisis. Por lo general, cuanto más corto sea el tiempo de escaneo, mejor, pero para garantizar la precisión de la medición, el tiempo de escaneo debe ser adecuado. Los factores relacionados con el tiempo de exploración incluyen principalmente el rango de barrido de frecuencia, el ancho de banda de resolución y el filtrado de video. Los analizadores de espectro modernos típicamente tienen múltiples tiempos de exploración para elegir, y el tiempo de exploración mínimo está determinado por el tiempo de respuesta del circuito del canal de medición. (7) Precisión de la medición de la amplitud Hay una precisión de amplitud absoluta y una precisión de la amplitud relativa, que están determinadas por muchos factores. La precisión de amplitud absoluta es un indicador de la señal de escala completa, que se ve afectada por la atenuación de entrada, la ganancia de FI, el ancho de banda de resolución, la fidelidad de escala, la respuesta de frecuencia y la precisión de la señal de calibración en sí. La precisión de amplitud relativa está relacionada con el método de medición. Solo hay dos fuentes de error en la respuesta de frecuencia y la precisión de la señal de calibración, y la precisión de la medición puede ser muy alta. El instrumento se calibra antes de salir de fábrica, y varios errores se han registrado y utilizado para corregir los datos medidos. Se ha mejorado la precisión de la amplitud mostrada.
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