Основы измерений и сертификации структурированных кабельных систем на основе одномодовых и многомодовых оптических волокон

Евгений Запорощенко, главный технический специалист
ООО «Сонет Инвест», к.т.н., доцент

Описание основного комплекта для оптоволоконных измерений IDEAL FIBERTEK

Состав одномодового комплекта (рис.1)

1. Одномодовый измерительный адаптер на лазере Fabry-Perot на 1310 нм;
2. Одномодовый измерительный адаптер на лазере Fabry-Perot на 1550 нм;
3. Кабели возбуждения FC (2 дуплексных);
4. Соединительные муфты FC;
5. Комплект для очистки волокна (очищающие тампоны, сухие очищающие салфетки, влажные очищающие салфетки, мешочек).

Рисунок 1: основной одномодовый комплект с комплектом для очистки волокна

Состав многомодового измерительного комплекта (рис.2)

1. Многомодовый измерительный адаптер VCSEL на 850 нм;
2. Многомодовый измерительный адаптер на лазере Fabry-Perot на 1310 нм;
3. Кабели возбуждения ST (с двойными выводами 2 x 50 мкм);
4. Соединительные муфты ST;
5. Комплект для очистки волокна (очищающие тампоны, сухие очищающие салфетки, влажные очищающие салфетки, мешочек).

Рисунок 2: Основной многомодовый комплект с комплектом для очистки волокна

Описание дополненного измерительного комплекта IDEAL FIBERTEK

Состав одномодового измерительного комплекта

Этот комплект (рис.3) включает основной одномодовый комплект плюс следующие компоненты:
1. одномодовый адаптер TRACETEK 1310;
2. оптоволоконный кабель с симплексными разъемами FC-FC;
3. комплект для очистки волокна (очищающие тампоны, сухие очищающие салфетки, влажные очищающие салфетки, мешочек).

Рисунок 3: дополненный одномодовый комплект FIBERTEK с комплектом для очистки волокна

Состав многомодового измерительного комплекта

Этот комплект (рис.4) включает основной многомодовый комплект плюс следующие компоненты:
1. многомодовый адаптер TRACETEK 1300;
2. оптоволоконный кабель с разъемами FC-ST;
3. комплект для очистки волокна (очищающие тампоны, сухие очищающие салфетки, влажные очищающие салфетки, мешочек).

Рисунок 4: дополненный многомодовый комплект FIBERTEK с комплектом для очистки волокна

Выполнение настроек сертификационного кабельного тестера серии IDEAL LANtek для измерения оптоволокна в режиме Autotest

Комплект FIBERTEK поддерживает паспортизацию в широком диапазоне сетей, кабеля и оединителей. Важно, чтобы до измерений были сделаны настройки для измерения в режиме "Аutotest", чтобы они были согласованы с требованиями паспортизации. До начала измерений и сертификации оптоволоконных СКС необходимо обязательно установить требуемые настройки в тестере IDEAL LANtek.

Настройка привилегированных параметров измерений в режиме Autotest

Функция Autotest является наиболее часто используемым режимом. Для функции Autotest можно выбрать ряд привилегированных параметров:
- Автосохранение;
- Пиктограмму соответствия / несоответствия;
- Отменить измерение длины волокна в режиме Autotest.

1 Из экрана инструментов Tools прибора с дисплеем выберите Preferences
2 Выберите Autotest Preferences.
3 Из открытого экрана Autotest Preferences установите привилегированные параметры, какие требуются (обратитесь к преподавателю).

Рис. 5: вид экранного меню в настройке привилегированных параметров в режиме Autotest

Установка характеристик измерительного модуля (типа оптоволокна)

Тестер LANtek нужно конфигурировать путем выбора режима измерения волокна, чтобы он соответствовал измерительному модулю FIBERTEK, установленному в приборе.
1. Выберите на экране готовности прибора с дисплеем. Появится экран типа волоконного кабеля.
2. Укажите вариант, соответствующий установленному измерительному модулю FIBERTEK.
3. Если оптический бюджет затухания уже установлен, нажмите , чтобы продолжать с ранее установленными параметрами (рис.6).

Рис. 6.

Нажмите клавишу , чтобы ввести режим установки оптического бюджета затухания.

Описание установки оптического бюджета затухания

Установкой оптического бюджета затухания регулируется порог соответствия / несоответствия измерений затухания, выполняемых модулем FIBERTEK. Так как значение оптического бюджета затухания не влияет на измерения действительного затухания, эта функция предназначена только для информационных целей. Когда измеренное затухание меньше или равно бюджету затухания, отображается знак . Если затухание больше оптического бюджета затухания, отображается знак .

Оптический бюджет затухания можно установить одним из двух способов, вводя значение вручную или используя средство вычисления бюджета затухания.

Вводимый вручную оптический бюджет затухания конфигурирует фиксированный допустимый предел затухания для каждой применяемой длины волны. Этот режим полезен, когда задается приемлемое затухание системы, или когда выполняется измерение на соответствие определенным допустимым пределам.

Вычисляемый бюджет затухания дает возможность модулю FIBERTEK вычислить допустимые пределы для каждой длины волны на основе параметров, которые будут заданы. Чтобы бюджет затухания был определен правильно, в средство вычисления вводится длина волокна, число соединителей и сростков и максимальное затухание для каждого из них.

Установка оптического бюджета затухания

Для ввода вручную оптического бюджета затухания необходимо:
1. Выберите длину волны нажатием клавиш F1 – F4.
2. Используйте клавиши со стрелками и цифробуквенную клавиатуру, чтобы ввести значение в поле Loss Budget.
Примечание: не нажимайте ENTER, пока не будет закончено введение данных во все поля. Этим заканчивается процесс установки бюджета затухания.


3. Выберите другую длину волны клавишами F1-F4 и введите бюджет затухания.
4. Нажмите , чтобы закончить процесс (рис.7).

Рис.7.Вычисляемый оптический бюджет затухания.

1. Выберите длину волны нажатием клавиш F1-F4.
2. Нажмите клавишу , затем выберите , чтобы ввести средство вычисления бюджета затухания.
3. При помощи клавиш со стрелками Вверх/Вниз, чтобы передвигаться между полями и Влево/Вправо, чтобы пройти по полю, введите с помощью цифробуквенной клавиатуры значения длины кабеля, затухания/км, числа соединений, разъемов и запас для проведения ремонта.
4. Нажмите , чтобы обновить бюджет, затем нажмите , чтобы его сохранить. Повторите для другой длины волны. Нажмите снова, чтобы сохранить и вернуться в READY.

Примечание: по возможности, для километрического затухания кабеля (затухание/км) пользуйтесь заводскими характеристиками или значениями по умолчанию.


При подсчете числа оптических разъемов считайте только пары соединителей, за исключением тех, которые были использованы во время процесса эксплуатационной калибровки.

Эксплуатационная калибровка

Эксплуатационная калибровка – это процесс, который позволяет модулю FIBERTEK получить опорный уровень для измерения затухания. Погрешность эксплуатационной калибровки зависит от времени прогрева, прошедшего до запуска процесса калибровки.

Рис. 8: рекомендуемая схема для эксплуатационной калибровки

Примечание: до проведения эксплуатационной калибровки дайте адаптеру FIBERTEK надлежащим образом прогреться. Это гарантирует заданную погрешность калибровки.

Убедитесь, что кабели возбуждения имеют тот же тип оптоволокна, что и измеряемый кабель (то есть это коммутационные шнуры 50 мкм для измерения оптической проводки 50 мкм).

Схема, изображенная на рис.8, представляет собой нормальную конфигурацию калибровки для всех измерений, где используются оба переносных прибора. Они включают в себя измерения в режиме Autotest, также как измерения затухания и длины, к которым имеется доступ через меню Analyze.

Перед подключением кабелей возбуждения тщательно очистите линзы лазера и приемника при помощи пакета для очистки волокна, поставляемого с основным и дополненным комплектом и который содержит высококачественные средства и салфетки без грубых волокон. Свяжитесь с местным дистрибьютором при необходимости пополнения чистящих средств.

После снятия кабелей возбуждения немедленно ставьте на место колпачки от пыли.

Данные калибровки записываются и сохраняются прибором с дисплеем. Затухание, которое имеет место в кабелях возбуждения и элементах соединения во время эксплуатационной калибровки, при измерениях вычитается из результатов измерений. При использовании кабелей возбуждения всегда надо иметь в виду, чтобы в них было волокно того же типа, что и в измеряемом кабеле.

Эксплуатационная калибровка требуется каждый раз, когда возникает одно или более нижеследующих событий:
1. существенное физическое перемещение или замена кабелей возбуждения,
2. изменение типа волоконного кабеля,
3. замена адаптера,
4. выключение или включение питания любых устройств,
5. при перемене места схемы,
6. при отсоединении разъема от порта “TX” модуля FIBERTEK.

Выполнение эксплуатационной калибровки

1. Соедините прибор с дисплеем и прибор дальнего конца, как показано на схеме рис. 8. Определите, что подключенные соединительные шнуры совместимы с типом измеряемого кабеля.
2. Включите оба прибора. Для получения лучшей точности подождите 5 минут, чтобы дать возможность лазерам прогреться и войти в рабочий режим. Во время прогрева очистите все элементы соединения и кабели возбуждения и проверьте последние на предмет отсутствия соринок, царапин и осколков при помощи микроскопа для осмотра волоконной оптики. Очистите соединители внутри модулей FIBERTEK салфетками для очистки оптики.
3. Выберите из экрана Ready и нажмите .
4. Для начала процесса калибровки нажмите клавишу F1. Калибровка занимает около минуты, после чего Вы должны увидеть пиктограмму , показывающую, что калибровка успешно завершена.

Никогда не смотрите в соединитель, когда противоположный конец подключен к работающему оборудованию, включая модули FIBERTEK.

Конфигурирование в режиме Autotest

Поскольку модуль FIBERTEK является измерительной системой для двух волокон, конфигурация измерений будет немного отличаться от обычных методов, используемых в измерительных системах для одного оптоволокна.

На практике для калибровки используются два метода и три метода в приборах FIBERTEK для измерения оптического затухания. Эти методы описываются в стандартах TIA/EIA 526-7 и 525-14. Рассмотрим самый распространенный метод измерений - метод A.

Измерения по методу ‘A’

При калибровке по методу ‘A’ используется два кабеля возбуждения и ряд соединительных элементов. Это рекомендуемая процедура калибровки для модуля FIBERTEK, так как в ней не требуется отсоединения от модулей кабелей возбуждения.

Эталонный кабель 1 Эталонный кабель 2

Рис. 9: схема калибровки по методу 'A'

Схему измерений по методу ‘A’ лучше использовать для длинных ВОЛС, где большая часть потерь вызывается самим кабелем, а не разъемами. В этой конфигурации опорный уровень калибровки находится на коммутационной панели и на выходе рабочей области.

Данный метод измерений охватывает затухание волоконно-оптического кабеля (в том числе сростки и элементы соединения) и индивидуальный соединитель на каждом конце линии (одна пара). Так как в это измерение входит только одна пара соединителей, значение общего затухания может быть меньше того, которое ожидалось, особенно когда схема используется для измерений очень коротких кабелей.

При использовании длинных кабелей свыше 1км (многомодового) или 4 км (одномодового) волокна, затухание соединителей является небольшим по сравнению с волокном, что делает схему приемлемой для измерения длинных линий. Используйте данную схему, когда известно, что затухание оптического волокна более существенно, чем общее затухание линии.

Рис. 10: схема измерений по методу ‘A’

Список литературы:
1. Семенов А.Б., Стрижаков С.К., «Структурированные кабельные системы 5-е изд.», Москва, ДМК Пресс, 2004 г.
2. Самарский П.А., Основы структурированных кабельных систем / Самарский П.А. – М.: Компания АйТи; ДМК Пресс, 2005.- 216 с.