Pomiar strat WDM
ITpedia
Badanie łączy światłowodowych, które sprzęgają urządzenia pracujące z wykorzystaniem techniki WDM (Wave Division Multiplexing), musi odbywać się przy użyciu źródła światła o długości fali ustawionej na długość fali badanego kanału WDM. Szerokość spektrum tego źródła musi mieścić się w pasmie kanału WDM. Ponieważ spełnienie tych warunków jest trudne, zazwyczaj do badań zamiast testowego źródła światła wykorzystuje się urządzenia będące wyposażeniem systemów pracujących w technice WDM, na przykład lasera zaprojektowanego dla sieci SONET. Postępując tak można przeprowadzić dokładne pomiary tłumienności nie ponosząc kosztu zakupu drogiego testowego źródła laserowego.
W celu zmierzenia tłumienności kanału łącza WDM należy wykonać następujące czynności:
1. Oczyścić starannie złącza.
2. Włączyć miernik tłumienności i odczekać, aż się nagrzeje, a jego parametry się ustabilizują. Należy zapoznać się z właściwościami lasera, który będzie używany do przeprowadzenia badań. Podejmij stosowne środki ostrożności.
3. Do testowania należy wybrać jedno włókno światłowodowe. W przypadku systemu komunikacyjnego, który jest zainstalowany i działa, wyłączyć wszystkie podłączone urządzenia komunikacyjne i upewnić się, czy wszystkie źródła światła zostały całkowicie odłączone od badanego światłowodu.
4. Przed przystąpieniem do pomiaru tłumienności łącza światłowodowego należy zapisać odczyt odniesienia i ustawić wskaźnik miernika na 0,0 dB, postępując w sposób następujący: a) wykorzystując dwa patchcordy A i B, podłącz źródło światła do miernika mocy; b) ustawić miernik na skalę dBm. Włączyć źródło światła i odczytać wskazaną przez miernik moc. Jest to moc wyjściowa Podn (dBm) urządzenia generującego falę świetlną; c) przełączyć miernik na skalę dB i ustawić wskaźnik na 0,0 dB; d) rozłączyć układ pomiarowy, natomiast nie wyłączać ani nie regulować miernika mocy. Jeśli miernik jest przystosowany tylko do pomiaru absolutnego poziomu mocy w dBm, to na potrzeby późniejszych obliczeń zanotować odczytaną moc odniesienia Podn (dBm).
5. Połączyć testowe patchcordy, źródło światła i miernik mocy do testowanego włókna światłowodowego. Nie wolno zmieniać ustalonego w poprzednim kroku ustawienia miernika.
6. Odczytać wskazanie miernika mocy optycznej i zapisać poziom mocy. Zapisać straty w dB jako Lmier (dB), bądź poziom mocy w dBm jako Pmier (dBm).
7. Odczytać i zanotować straty w łączu światłowodowym pracującym w trybie WDM w dB [Lmier (dB)]. Jeśli odczyt jest tylko w dBm, to całkowite straty w łączu światłowodowym określa się odejmując odczyt miernika od początkowej wartości odniesienia Podn (dBm):
L (dB) = Podn (dBm) – Pmier (dBm)
8. Wynikiem jest całkowita tłumienność kanału WDM, mierzona od końca do końca. Powyższą procedurę można powtórzyć w celu przebadania wszystkich włókien światłowodowych w kablu.
Przykład 4
Należy sprawdzić, czy całkowita tłumienność kanału systemu światłowodowego DWDM SONET mieści się w granicach przewidzianych specyfikacją, to znaczy, że nie przekracza 25,0 dB. Na wyjściu lasera SONET zmierzono 0,0 dBm, następnie laser ten przełączono do badanago kanału. Miernik tłumienności podłączono na końcu kanału światłowodowego w miejsce odbiornika SONET i zmierzono poziom optyczny: -22 dB. Pytanie: czy kanał WDM mieści się w normie?
L (dB) = Podn (dBm) - Pmier (dBm) = 0,0 dBm - (-22,1 dBm) = 22,1 dB
Całkowita tłumienność kanału wynosi 22,1 dB i jest zgodna z wymaganiami.
Pomiar tłumienności zwrotnej (ORL)
Optyczna tłumienność zwrotna ORL (optical return loss) jest miarą całkowitej mocy optycznej odbitej wstecz do końca światłowodu, do którego jest podłączone źródło światła. Wyraża się ją w dB, jako stosunek sygnału odbitego do sygnału źródła:
LORL = 10log (Podb/Pźród)
Przyczyn pojawienia się odbicia jest wiele, między innymi są nimi złącza, zakończenia światłowodu, zwielokrotnienie WDM bądź sam materiał światłowodu powodujący powstanie fal rozproszonych. Sygnał pochodzący ze źródła światła jest wtedy odbijany zwrotnie, wpływając na źródło, a szczególnie niekorzystnie na laser.
Aby upewnić się, czy dany światłowód może być stosowany, należy wykonać pomiar ORL i porównać wynik z wymaganiami narzucanymi przez źródło laserowe. Na wysoki poziom odbić mogą wpłynąć różne czynniki, które należy rozpoznać i usunąć. Straty ORL można mierzyć za pomocą reflektometrów OTDR (optical time domain reflectometer) lub miernika ORL. Reflektometry zapewniają dokładne pomiary odbić wywoływanych przez pojedyncze czynniki w łączu światłowodowym. Jednak z powodu wprowadzania przez reflektometr martwej strefy odbicia wywołane przez złącza lub inne czynniki występujące blisko miernika mogą być pominięte lub nie oszacowane, chociaż wpływają znacząco na ORL. Dlatego zestawy pomiarowe ORL w wielu przypadkach lepiej nadają się do przeprowadzenia testów tłumienności zwrotnej.
Miernik ORL do pomiaru tłumienności zwrotnej używa metody pomiaru reflektometrycznego z ciągłą falą optyczną OCWR (optical continuous wave reflectometer). Ciągła moc optyczna jest wysyłana poprzez sprzęgający element kierunkowy do testowanego światłowodu. Element sprzęgający skierowuje odbite światło do miernika mocy, który prezentuje je jako tłumienie zwrotne. W celu zmierzenia strat ORL należy podłączyć miernik ORL do światłowodu w badanym łączu, w miejsce urządzenia wysyłającego sygnały świetlne za pomocą patchcordów wchodzących w skład wyposażenia badanego systemu, a nie miernika. Następnie należy dostroić miernik do odpowiednich ustawień i zapisać wartość ORL.
Do zmierzenia tłumienności zwrotnej ORL kanału łącza WDM należy wykonać następujące czynności:
1. Oczyścić starannie wszystkie złącza.
2. Włączyć źródło ORL i odczekać, aż się nagrzeje, a jego parametry się ustabilizują.
3. Posługując się podręcznikiem obsługi, wykonać procedurę kalibrowania przyrządu.
4. Wybrać z kabla światłowodowego włókno, które wymaga przeprowadzenia badania. Odłączyć patchcord po stronie nadawczej od urządzenia nadawczego – nie od patchpanela.
5. Jeśli mierzymy tłumienność wywołaną odbiciem, to pomiar dotyczy nie tylko badanego włókna, ale również patchcordu i urządzenia podłączonego na drugim końcu łącza światłowodowego: Należy pamiętać, że urządzeniem tym może być tylko odbiornik, w żadnym wypadku źródło światła.
6. Podłączyć miernik ORL do odłączonego patchcordu lub jeśli nie jest to patchcord, użyć testowego patchcordu, by podłączyć się do patchpanela.
7. Odczytać optyczną tłumienność zwrotną w dB.
Jeśli optyczna tłumienność zwrotna jest większa niż wymieniona w specyfikacji urządzenia transmisyjnego, to należy użyć patchcordów i złączy o lepszej jakości. Złącza z oznaczaniem styków SPC (super physical contact) i UPC (ultra physical contact) mają dobry parametr strat zwrotnych. Złącza typu APC (angle physical contact) mają korzystniejsze parametry strat zwrotnych lecz wyższe straty wprowadzone.
