Testtabeller for optisk fiber inkluderer: optisk effektmåler, stabil lyskilde, optisk multimeter, optisk tidsdomenereflektometer (OTDR) og optisk feilsøker. Optisk effektmåler: Brukes til å måle absolutt optisk effekt eller relativ tap av optisk effekt gjennom en seksjon av optisk fiber. I fiberoptiske systemer er måling av optisk kraft det mest grunnleggende. På samme måte som et multimeter i elektronikk, i optisk fibermåling, er den optiske effektmåleren en kraftig fellesmåler, og optisk fiberteknikere bør ha en. Ved å måle den absolutte kraften til senderen eller det optiske nettverket, kan en optisk effektmåler evaluere ytelsen til den optiske enheten. Bruk av en optisk strømmåler i kombinasjon med en stabil lyskilde kan måle tilkoblingstap, kontrollere kontinuitet og hjelpe til med å evaluere overføringskvaliteten til optiske fiberkoblinger. Stabil lyskilde: sender ut lys med kjent kraft og bølgelengde til det optiske systemet. Den stabile lyskilden er kombinert med den optiske effektmåleren for å måle det optiske tapet til det optiske fibersystemet. For ferdige fiberoptiske systemer kan vanligvis transmitteren til systemet også brukes som en stabil lyskilde. Hvis terminalen ikke kan fungere eller det ikke er noen terminal, kreves det en separat stabil lyskilde. Bølgelengden til den stabile lyskilden bør være så konsistent som mulig med bølgelengden til systemterminalen. Etter at systemet er installert, er det ofte nødvendig å måle ende-til-ende-tapet for å finne ut om tilkoblingstapet oppfyller designkravene, for eksempel måling av tap av koblinger, skjøtepunkter og tap av fiberkropp. Optisk multimeter: brukes til å måle det optiske effekttapet til den optiske fiberlinken.
Det er følgende to optiske multimetre:
1. Den er sammensatt av en uavhengig optisk effektmåler og en stabil lyskilde.
2. Et integrert testsystem som integrerer optisk strømmåler og stabil lyskilde.
I et kortdistanse lokalnettverk (LAN), hvor endepunktet er innen gang eller snakk, kan teknikere med hell bruke et økonomisk kombinasjons optisk multimeter i hver ende, en stabil lyskilde i den ene enden og en optisk effektmåler i den andre slutt. For langdistansenettverkssystemer bør teknikere utstyre en komplett kombinasjon eller integrert optisk multimeter i hver ende. Når du velger en måler, er temperaturen kanskje det strengeste kriteriet. Bærbart utstyr på stedet skal være fra -18°C (ingen fuktighetskontroll) til 50°C (95 % fuktighet). Optisk tidsdomenereflektometer (OTDR) og feilsøker (feilsøker): uttrykt som en funksjon av fibertap og avstand. Ved hjelp av OTDR kan teknikere se omrisset av hele systemet, identifisere og måle spennvidden, skjøtepunktet og kontakten til den optiske fiberen. Blant instrumentene for å diagnostisere optiske fiberfeil er OTDR det mest klassiske og også det dyreste instrumentet. Forskjellig fra to-ende-testen av optisk strømmåler og optisk multimeter, kan OTDR måle fibertap gjennom bare den ene enden av fiberen.
OTDR-sporingslinjen gir posisjonen og størrelsen til systemdempningsverdien, for eksempel: posisjonen og tapet av en hvilken som helst kobling, skjøtepunkt, unormal form for optisk fiber eller knekkpunkt for optisk fiber.
OTDR kan brukes på følgende tre områder:
1. Forstå egenskapene til den optiske kabelen (lengde og demping) før legging.
2. Få tak i signalsporbølgeformen til en seksjon av optisk fiber.
3. Når problemet øker og tilkoblingstilstanden forverres, finn det alvorlige feilpunktet.
Feilsøkeren (Fault Locator) er en spesialversjon av OTDR. Feilsøkeren kan automatisk finne feilen til den optiske fiberen uten de kompliserte operasjonstrinnene til OTDR, og prisen er bare en brøkdel av OTDR. Når du velger et optisk fibertestinstrument, må du generelt vurdere følgende fire faktorer: det vil si å bestemme systemparametere, arbeidsmiljø, sammenlignende ytelseselementer og instrumentvedlikehold. Bestem systemparametrene dine. Arbeidsbølgelengden (nm). De tre hovedtransmisjonsvinduene er 850nm. , 1300nm og 1550nm. Lyskildetype (LED eller laser): I kortdistanseapplikasjoner, på grunn av økonomiske og praktiske årsaker, bruker de fleste lavhastighets lokalnettverk (100 Mbs) laserlyskilder for å overføre signaler over lange avstander. Fibertyper (single-mode/multi-mode) og kjerne/belegg Diameter (um): Standard single-mode fiber (SM) er 9/125um, selv om noen andre spesielle single-mode fibre bør identifiseres nøye. Typiske multi-modus fibre (MM) inkluderer 50/125, 62,5/125, 100/140 og 200/230 um. Koblingstyper: Vanlige innenlandskontakter inkluderer: FC-PC, FC-APC, SC-PC, SC-APC, ST, etc. De nyeste kontaktene er: LC, MU, MT-RJ osv. Maksimalt mulig koblingstap. Tapsestimering/systemtoleranse. Avklar arbeidsmiljøet ditt. For brukere/kjøpere, velg feltmåler, temperaturstandarden kan være den strengeste. Vanligvis må feltmålinger. For bruk i vanskelige miljøer anbefales det at arbeidstemperaturen til det bærbare instrumentet på stedet skal være -18 ℃ ~ 50 ℃, og lagrings- og transporttemperaturen skal være -40~+60 ℃ (95 ℃) %RH). Laboratorieinstrumentene trenger bare å være i et smalt kontrollområde er 5~50℃. I motsetning til laboratorieinstrumenter som kan bruke vekselstrømforsyning, krever bærbare instrumenter på stedet vanligvis strengere strømforsyning for instrumentet, ellers vil det påvirke arbeidseffektiviteten. I tillegg forårsaker strømforsyningsproblemet til instrumentet ofte instrumentfeil eller skade.
Derfor bør brukere vurdere og veie følgende faktorer:
1. Plasseringen av det innebygde batteriet skal være praktisk for brukeren å bytte ut.
2. Minimumsarbeidstiden for et nytt batteri eller et fulladet batteri bør nå 10 timer (én arbeidsdag). Batteriet Målverdien for arbeidslevetid bør være mer enn 40-50 timer (en uke) for å sikre best mulig arbeidseffektivitet for teknikere og instrumenter.
3. Jo mer vanlig batteritype, jo bedre, for eksempel universal 9V eller 1,5V AA tørrbatteri osv. Fordi disse generelle batteriene er veldig enkle å finne eller kjøpe lokalt.
4. Vanlige tørrbatterier er bedre enn oppladbare batterier (som bly-syre, nikkel-kadmium batterier), fordi de fleste oppladbare batterier har "minne" problemer, ikke-standard emballasje, og vanskelige kjøp, miljøproblemer osv.
Tidligere var det nesten umulig å finne et bærbart testinstrument som oppfyller alle de fire standardene nevnt ovenfor. Nå bruker den kunstneriske optiske strømmåleren som bruker den mest moderne CMOS-kretsproduksjonsteknologien kun generelle AA-tørrbatterier (tilgjengelig overalt), du kan jobbe i mer enn 100 timer. Andre laboratoriemodeller har doble strømforsyninger (AC og internt batteri) for å øke tilpasningsevnen. I likhet med mobiltelefoner har fiberoptiske testinstrumenter også mange emballasjeformer. Mindre enn en 1,5 kg håndholdt måler har generelt ikke mange dikkedarer, og gir kun grunnleggende funksjoner og ytelse; semi-bærbare målere (større enn 1,5 kg) har vanligvis mer komplekse eller utvidede funksjoner; laboratorieinstrumenter er designet for kontrolllaboratorier/produksjonsanledninger Ja, med vekselstrømforsyning. Sammenligning av ytelseselementer: her er det tredje trinnet i valgprosedyren, inkludert detaljert analyse av hvert optisk testutstyr. For produksjon, installasjon, drift og vedlikehold av ethvert optisk fiberoverføringssystem er optisk effektmåling avgjørende. Innenfor optisk fiber, uten en optisk effektmåler, kan ingen ingeniørarbeid, laboratorium, produksjonsverksted eller telefonvedlikeholdsanlegg fungere. For eksempel: en optisk effektmåler kan brukes til å måle utgangseffekten til laserlyskilder og LED-lyskilder; den brukes til å bekrefte tapsestimatet for optiske fiberlenker; den viktigste er å teste optiske komponenter (fibre, koblinger, koblinger, attenuatorer) osv.) nøkkelinstrumentet for ytelsesindikatorer.
For å velge en passende optisk effektmåler for brukerens spesifikke bruk, bør du ta hensyn til følgende punkter:
1. Velg den beste sondetypen og grensesnitttypen
2. Evaluer kalibreringsnøyaktigheten og produksjonskalibreringsprosedyrene, som er i samsvar med kravene til optisk fiber og koblinger. kamp.
3. Sørg for at disse modellene stemmer overens med måleområdet og skjermoppløsningen.
4. Med dB-funksjonen for direkte innsettingstapsmåling.
I nesten all ytelsen til den optiske effektmåleren er den optiske sonden den mest nøye utvalgte komponenten. Den optiske sonden er en solid-state fotodiode, som mottar det koblede lyset fra det optiske fibernettverket og konverterer det til et elektrisk signal. Du kan bruke et dedikert koblingsgrensesnitt (kun én tilkoblingstype) for å legge inn til sonden, eller bruke en universalgrensesnitt UCI-adapter (med skrutilkobling). UCI kan godta de fleste industristandard kontakter. Basert på kalibreringsfaktoren til den valgte bølgelengden, konverterer den optiske effektmålerkretsen utgangssignalet til sonden og viser den optiske effektavlesningen i dBm (absolutt dB tilsvarer 1 mW, 0dBm=1mW) på skjermen. Figur 1 er et blokkskjema over en optisk effektmåler. Det viktigste kriteriet for å velge en optisk effektmåler er å matche typen optisk sonde med det forventede driftsbølgelengdeområdet. Tabellen nedenfor oppsummerer de grunnleggende alternativene. Det er verdt å nevne at InGaAs har utmerket ytelse i de tre transmisjonsvinduene under måling. Sammenlignet med germanium har InGaAs flatere spektrumegenskaper i alle tre vinduene, og har høyere målenøyaktighet i 1550nm-vinduet. , Samtidig har den utmerket temperaturstabilitet og lave støyegenskaper. Optisk effektmåling er en viktig del av produksjon, installasjon, drift og vedlikehold av ethvert optisk fiberoverføringssystem. Den neste faktoren er nært knyttet til kalibreringsnøyaktighet. Er strømmåleren kalibrert på en måte som samsvarer med applikasjonen din? Det vil si: ytelsesstandardene til optiske fibre og kontakter er i samsvar med systemkravene dine. Bør analysere hva som forårsaker usikkerheten til den målte verdien med forskjellige tilkoblingsadaptere? Det er viktig å fullt ut vurdere andre potensielle feilfaktorer. Selv om NIST (National Institute of Standards and Technology) har etablert amerikanske standarder, er spekteret av lignende lyskilder, optiske sondetyper og kontakter fra forskjellige produsenter usikkert. Det tredje trinnet er å finne den optiske strømmålermodellen som oppfyller kravene til måleområdet. Uttrykt i dBm er måleområdet (rekkevidden) en omfattende parameter, inkludert å bestemme minimum/maksimumsområdet for inngangssignalet (slik at den optiske effektmåleren kan garantere all nøyaktighet, linearitet (bestemt som +0,8dB for BELLCORE) og oppløsning (vanligvis 0,1 dB eller 0,01 dB) for å oppfylle applikasjonskravene. , som kan leses direkte Optisk tap er veldig praktisk ved måling. Lavpris optiske effektmålere gir vanligvis ikke denne funksjonen. Uten dB-funksjonen må teknikeren skrive ned den separate referanseverdien og den målte verdien. forskjell Så dB-funksjonen er for brukeren Relativ tapsmåling, og forbedrer dermed produktiviteten og reduserer manuelle beregningsfeil. : datainnsamling, opptak, eksternt grensesnitt, etc. Stabilisert lyskilde I prosessen med å måle tap sender den stabiliserte lyskilden (SLS) ut lys med kjent kraft og bølgelengde inn i det optiske systemet. Den optiske effektmåleren/optiske sonden kalibrert til den spesifikke bølgelengde lyskilden (SLS) mottas fra det optiske fibernettverket. Lys konverterer det til elektriske signaler.
For å sikre nøyaktigheten av tapsmålingen, prøv å simulere egenskapene til overføringsutstyret som brukes i lyskilden så mye som mulig:
1. Bølgelengden er den samme og samme lyskildetype (LED, laser) brukes.
2. Under målingen, stabiliteten til utgangseffekten og spekteret (tids- og temperaturstabilitet).
3. Sørg for samme tilkoblingsgrensesnitt og bruk samme type optisk fiber.
4. Utgangseffekten møter den verste tapsmålingen. Når transmisjonssystemet trenger en separat stabil lyskilde, bør det optimale valget av lyskilden simulere egenskapene og målekravene til systemets optiske transceiver.
Følgende aspekter bør vurderes ved valg av lyskilde: Laserrør (LD) Lyset som sendes ut fra LD har en smal bølgelengdebåndbredde og er nesten monokromatisk lys, det vil si en enkelt bølgelengde. Sammenlignet med lysdioder er laserlyset som passerer gjennom spektralbåndet (mindre enn 5nm) ikke kontinuerlig. Den sender også ut flere lavere toppbølgelengder på begge sider av senterbølgelengden. Sammenlignet med LED-lyskilder, selv om laserlyskilder gir mer strøm, er de dyrere enn LED. Laserrør brukes ofte i langdistanse enkeltmodussystemer der tapet overstiger 10dB. Unngå å måle multimodusfibre med laserlyskilder så mye som mulig. Lysdiode (LED): LED har et bredere spekter enn LD, vanligvis i området 50~200nm. I tillegg er LED-lys ikke-interferenslys, slik at utgangseffekten er mer stabil. LED-lyskilden er mye billigere enn LD-lyskilden, men tapsmålingen i verste fall ser ut til å være understrøm. LED-lyskilder brukes vanligvis i kortdistansenettverk og multi-modus optiske fiber lokalnettverk LAN. LED kan brukes til nøyaktig tapsmåling av laserlyskilde-single-mode-system, men forutsetningen er at ytelsen er nødvendig for å ha tilstrekkelig strøm. Optisk multimeter Kombinasjonen av en optisk effektmåler og en stabil lyskilde kalles et optisk multimeter. Optisk multimeter brukes til å måle det optiske effekttapet til optisk fiberlink. Disse målerne kan være to separate målere eller en enkelt integrert enhet. Kort sagt, de to typene optiske multimetre har samme målenøyaktighet. Forskjellen er vanligvis kostnad og ytelse. Integrerte optiske multimetre har vanligvis modne funksjoner og ulike ytelser, men prisen er relativt høy. For å evaluere ulike optiske multimeterkonfigurasjoner fra et teknisk synspunkt, er de grunnleggende standardene for optisk effektmåler og stabil lyskilde fortsatt gjeldende. Vær oppmerksom på å velge riktig lyskildetype, arbeidsbølgelengde, optisk effektmålerprobe og dynamisk område. Optisk tidsdomenereflektometer og feilsøker OTDR er det mest klassiske optiske fiberinstrumentutstyret, som gir mest informasjon om den aktuelle optiske fiberen under testing. OTDR i seg selv er en endimensjonal optisk radar med lukket sløyfe, og bare en ende av den optiske fiberen er nødvendig for måling. Start smale lyspulser med høy intensitet inn i den optiske fiberen, mens den høyhastighets optiske sonden registrerer retursignalet. Dette instrumentet gir en visuell forklaring om den optiske lenken. OTDR-kurven gjenspeiler plasseringen av koblingspunktet, koblingen og feilpunktet, og størrelsen på tapet. OTDR-evalueringsprosessen har mange likheter med optiske multimetre. Faktisk kan OTDR betraktes som en veldig profesjonell testinstrumentkombinasjon: den består av en stabil høyhastighets pulskilde og en høyhastighets optisk sonde.
OTDR-utvelgelsesprosessen kan fokusere på følgende attributter:
1. Bekreft arbeidsbølgelengden, fibertypen og kontaktgrensesnittet.
2. Forventet tilkoblingstap og rekkevidde som skal skannes.
3. Romlig oppløsning.
Feilsøkere er for det meste håndholdte instrumenter, egnet for multi-modus og single-mode fiberoptiske systemer. Ved å bruke OTDR-teknologi (Optical Time Domain Reflectometer) brukes den til å lokalisere punktet for fiberfeil, og testavstanden er stort sett innenfor 20 kilometer. Instrumentet viser direkte digitalt avstanden til feilpunktet. Egnet for: wide area network (WAN), 20 km rekkevidde av kommunikasjonssystemer, fiber til fortauskant (FTTC), installasjon og vedlikehold av single-mode og multi-mode fiberoptiske kabler, og militære systemer. I single-mode og multi-mode fiberoptiske kabelsystemer, for å lokalisere defekte kontakter og dårlige skjøter, er feilsøker et utmerket verktøy. Feilsøkeren er enkel å betjene, med kun en enkelt tastoperasjon, og kan oppdage opptil 7 flere hendelser.
Tekniske indikatorer for spektrumanalysator
(1) Inngangsfrekvensområde Refererer til det maksimale frekvensområdet som spektrumanalysatoren kan fungere normalt i. De øvre og nedre grensene for området er uttrykt i HZ, og bestemmes av frekvensområdet til den skannede lokale oscillatoren. Frekvensområdet til moderne spektrumanalysatorer varierer vanligvis fra lavfrekvensbånd til radiofrekvensbånd, og til og med mikrobølgebånd, for eksempel 1KHz til 4GHz. Frekvensen her refererer til senterfrekvensen, det vil si frekvensen i midten av displayspekterets bredde.
(2) Oppløsningseffektbåndbredde refererer til minimum spektrallinjeintervall mellom to tilstøtende komponenter i oppløsningsspekteret, og enheten er HZ. Det representerer spekteranalysatorens evne til å skille to like amplitudesignaler som er svært nær hverandre ved et spesifisert lavt punkt. Spektrumlinjen til det målte signalet som sees på spektrumanalysatorskjermen er faktisk den dynamiske amplitude-frekvenskarakteristiske grafen til et smalbåndsfilter (ligner på en klokkekurve), så oppløsningen avhenger av båndbredden til denne amplitude-frekvensgenereringen. 3dB-båndbredden som definerer amplitude-frekvenskarakteristikkene til dette smalbåndsfilteret, er oppløsningsbåndbredden til spektrumanalysatoren.
(3) Sensitivitet refererer til spektrumanalysatorens evne til å vise minimumssignalnivået under en gitt oppløsningsbåndbredde, visningsmodus og andre påvirkningsfaktorer, uttrykt i enheter som dBm, dBu, dBv og V. Følsomheten til en superheterodyn spektrumanalysator avhenger av den interne støyen til instrumentet. Ved måling av små signaler vises signalspekteret over støyspekteret. For enkelt å se signalspekteret fra støyspekteret, bør det generelle signalnivået være 10dB høyere enn det interne støynivået. I tillegg er følsomheten også relatert til frekvenssveipehastigheten. Jo raskere frekvenssveipehastigheten er, jo lavere er toppverdien til den dynamiske amplitudefrekvenskarakteristikken, desto lavere er følsomheten og amplitudeforskjellen.
(4) Dynamisk område refererer til den maksimale forskjellen mellom to signaler som vises samtidig på inngangsterminalen som kan måles med en spesifisert nøyaktighet. Den øvre grensen for det dynamiske området er begrenset til ikke-lineær forvrengning. Det er to måter å vise amplituden til spektrumanalysatoren: lineær logaritme. Fordelen med den logaritmiske visningen er at innenfor det begrensede effektive høydeområdet til skjermen kan et større dynamisk område oppnås. Det dynamiske området til spektrumanalysatoren er vanligvis over 60dB, og noen ganger til og med over 100dB.
(5) Frekvenssveipbredde (Span) Det er forskjellige navn for analysespekterbredde, spennvidde, frekvensområde og spektrumspenn. Refererer vanligvis til frekvensområdet (spekterbredden) til responssignalet som kan vises innenfor de vertikale skalalinjene lengst til venstre og lengst til høyre på skjermen til spektrumanalysatoren. Den kan justeres automatisk i henhold til testbehov, eller stilles inn manuelt. Sveipbredden indikerer frekvensområdet som vises av spektrumanalysatoren under en måling (det vil si et frekvenssveip), som kan være mindre enn eller lik inngangsfrekvensområdet. Spektrumbredden er vanligvis delt inn i tre moduser. ①Fullfrekvenssveip Spektrumanalysatoren skanner det effektive frekvensområdet på en gang. ②Sveipefrekvens per rutenett Spektrumanalysatoren skanner kun et spesifisert frekvensområde om gangen. Bredden på spekteret representert av hvert rutenett kan endres. ③Zero Sweep Frekvensbredden er null, spektrumanalysatoren sveiper ikke, og blir en innstilt mottaker.
(6) Sweep Time (Sweep Time, forkortet ST) er tiden som kreves for å utføre et sveip i hele frekvensområdet og fullføre målingen, også kalt analysetid. Generelt, jo kortere skannetid, jo bedre, men for å sikre målenøyaktighet må skannetiden være passende. Hovedfaktorene knyttet til skannetiden er frekvensskanningsområde, oppløsningsbåndbredde og videofiltrering. Moderne spektrumanalysatorer har vanligvis flere skannetider å velge mellom, og minimum skannetid bestemmes av kretsens responstid til målekanalen.
(7) Amplitudemålingsnøyaktighet Det er absolutt amplitudenøyaktighet og relativ amplitudenøyaktighet, som begge bestemmes av mange faktorer. Den absolutte amplitudenøyaktigheten er en indikator for fullskalasignalet, og påvirkes av de omfattende effektene av inngangsdempning, mellomfrekvensforsterkning, oppløsningsbåndbredde, skalatrohet, frekvensrespons og nøyaktigheten til selve kalibreringssignalet; den relative amplitudenøyaktigheten er relatert til målemetoden, under ideelle forhold Det er bare to feilkilder, frekvensrespons og kalibreringssignalnøyaktighet, og målenøyaktigheten kan nå svært høy. Instrumentet må kalibreres før det forlater fabrikken. Ulike feil er registrert separat og brukt til å korrigere målte data. Den viste amplitudenøyaktigheten er forbedret.
