BiDi SFP 光パワー測定：実践ガイド

A BiDi SFP 光パワー測定 通常の方法で実行できます光パワーメータ計測器が一度に1つの既知の送信波長を受信する場合。通常、同じ計測器では、稼働中の単一ファイバー回線上で2つの有効な波長を分離することはできず、波長設定を変更しても波長フィルターが追加されることはありません。.

この区別により、2つのよくある間違いを防ぐことができます。1つは、複合的な実測値をあたかも1つの方向に属するものであるかのように信頼してしまうこと、もう1つは、計器の校正波長が誤って設定されていたという理由だけで、正常なモジュールを却下してしまうことです。.

BiDi SFP光パワー測定：一般的な測定器でできること

テスト問題	一般的な1ポート型光パワーメーターですか？	重要な条件
1つのモジュールの送信機出力を測定する	はい	送信機は有効になっており、その波長は判明しており、この測定器はその波長と出力範囲に対応しています
リモートモジュールからファイバーを介して送られてくる電力を測定する	はい	受信側との接続が切断されているため、テストによってリンクが中断されます
通電中のシングルファイバーBiDiリンクにおいて、両方向を分離する	いいえ、それだけでは	波長選択性があり、適切な指向性を持つ実機試験装置を使用する
未知の光の波長を特定する	いいえ	波長計または光スペクトルアナライザを使用する
個別のライブPONチャネルとアップストリームバーストを測定する	いいえ	必要な帯域とバースト測定を明示的にサポートしているPONメーターを使用してください

簡単に言えば、ルールはこうです： 既知の信号のうち1つは測定可能ですが、通常の広帯域パワーメーターでは、同時存在する波長を個別に識別することはできません。.

BiDiテストが他と異なる理由

通常のデュプレックス光リンクでは、送信用と受信用にそれぞれ1本ずつ光ファイバーを使用します。固定波長のBiDiペアでは、1本の光ファイバーを双方向で使用します。内部の波長選択型コンポーネントは、ローカルの送信機とローカルの受信機を結合します：

A面は波長Aで送信し、波長Bで受信する。.
B面は波長Bで送信し、波長Aで受信する。.

1本のファイバー上で2つの波長を結合および分離するために波長分割コンポーネントを用いるこの手法については、イーサネット・アライアンスのシングルファイバー・イーサネット素材。. ethernetalliance.org

したがって、これら2つのモジュールには、互いに補完し合う送信（TX）および受信（RX）波長が必要です。また、用途、ラインレート、伝送距離クラス、コネクタ、ファイバ種別、光予算、およびホストの対応状況についても一致している必要があります。組み合わせがまだ不確かな場合は、まずLuLeeyのガイドを参照して 2つの同一のBiDi SFPモジュール.

一般的な光パワーメーターには、広帯域の光検出器が搭載されています。このメーターは、その検出器に到達する平均光パワーを表示します。検出器の応答特性は波長によって変化するため、波長選択を行う際には、選択した波長に対する校正が適用されます。ただし、他のすべての波長が検出されないようにメーターを調整するわけではありません。. 光ファイバー計測器

このため、1310 nmを選択しても、同じテストポート上の別のアクティブな波長から1310 nmのチャネルを分離することはできません。複数の波長が検出器に到達した場合、表示される結果はチャネルごとの信頼できる結果とは言えません。.

テスト 1：BiDi SFP 送信機の出力を測定する

メーターにはローカル送信機のみが接続されているため、これが最も純粋なテストとなります。.

1. モジュールおよびホストの正確な状態を記録する

以下を書き留めてください：

モジュールのメーカー、部品番号、およびリビジョン
公称送信波長および許容波長範囲
公表されている送信電力の最小値および最大値
ホストモデル、ポート、ファームウェアまたはドライバ、および設定されたラインレート
コネクタの種類と研磨仕上げ
送信機が有効になっているかどうか

「SFP」、「SFP+」、または「BiDi」という用語のみに基づいて作業を行わないでください。物理的な適合性だけでは、ホストのSerDesモード、実際のリンク速度、符号化方式、または光仕様が正しいことを証明するものではありません。.

2. 接続する前にメーターを確認してください

光パワーメーターについて、以下の点を確認してください：

モジュールの送信波長について、校正点または文書化された精度が定められているか
過負荷を起こすことなく、予想される全出力範囲をカバーします
適切なアダプターとコネクター用研磨剤を使用する
必要な精度について、有効な校正ステータスがある

例えば、あるモジュールが1270 nmや1330 nm付近で光を放射する場合、1310 nmでのみ校正された測定器では、要求される不確かさを満たせるとは限らない。測定器の製造元は、その波長がどのように扱われているかを明記しなければならない。.

3. テスト経路の点検と清掃

モジュールのファイバーおよびコネクタと一致する、正常であることが確認済みの基準用ジャンパーを使用してください。「点検→清掃→再点検」の手順に従ってください。コネクタが汚れていると、損失が増加したり、測定器のアダプタが汚染されたりする恐れがあります。.

モジュール、コネクタ、または光ファイバーの内部を絶対に覗き込まないでください。所定の手順で確認されるまでは、それらが通電中であるとみなしてください。.

4. 送信機を1台だけ切り離す

BiDiモジュールは、対応するホストに装着したままにし、送信機能が有効になっていることを確認してください。その光ポートを、リファレンスジャンパーを介してパワーメーターに接続してください。.

リモートBiDiモジュールは、この構成には含まれていません。現在、メーターはローカルTX波長のみを受信しています。.

5. 波長を設定し、出力をdBm単位で読み取る

モジュールのTX波長、またはそのモジュールに対して明示的に承認された機器設定を選択してください。絶対光出力にはdBmを使用し、測定値が安定するのを待ってから、動作状態を記録してください。.

トラフィックパターンや送信機の状態は、正確な平均電力の測定結果に影響を与える可能性があります。現場での確認を行う際は、ポートがリンク状態であったか、強制オン状態であったか、テストモードであったか、あるいは単に相手機なしで送信していたかを記録してください。適合性測定を行う場合は、モジュールまたは規格で規定されたテストパターンおよび条件に従ってください。.

6. 正確なデータシートと照らし合わせる

その結果を、その正確な部品番号および動作モードにおける最小および最大の送信出力と比較してください。同じ距離ラベルが付いている別のBiDiモジュールの一般的な制限値を使用しないでください。.

TX範囲内の測定値は、テスト条件下でモジュールが妥当な出力を出力していることを裏付けています。ただし、これだけでは、波長が正しいこと、信号品質が良好であること、ホストがモジュールを認識していること、あるいは遠隔側の受信機がトラフィックを復元できることを証明するものではありません。.

テスト 2：ファイバーを介して到達する電力の測定

このテストでは、リモコン送信機と、設置済みの光路を点検します。.

現地の受信機を接続解除する必要があるため、メンテナンスの時間帯を確保してください。.
リモートBiDiモジュールを取り付けたままにし、アクティブなピアが存在しない状態でも、そのTXが有効なままであることを確認してください。.
ローカルモジュールをファイバーから外し、そのファイバーをメーターに接続してください。.
メーターをリモートモジュールの送信（TX）波長に合わせてください。.
受信電力をdBm単位で記録してください。.
ローカルモジュールの指定された受信動作範囲（低電力限界値および最大許容入力値の両方を含む）と比較してください。.

この測定値には、経路、コネクタ、接続部、およびあらゆる受動部品による損失が含まれています。これは、リモートモジュールの送信機出力そのものではありません。.

ホストによっては、ポートがシャットダウンされた場合や診断上の異常が発生した場合に、レーザーを無効にするものがあります。メーターに電源が入っていないと表示された場合は、ファイバーに問題があると判断する前に、TX有効状態およびTX障害の状態を確認してください。.

通常のメーターでは、アクティブなBiDiリンクを分離できない理由

1ポートのパワーメーターはファイバーの終端処理を行うものであり、通常はトラフィックを通過させません。したがって、BiDiモジュールの代わりにこれを接続すると、リンクのその端がオフライン状態になります。.

パッシブタップを追加すればエンドポイント間の接続を維持できますが、別の測定上の問題が生じます。サンプリング対象のポートにBiDiの両方の波長が含まれている場合、通常の広帯域検出器では、それぞれの波長にどの程度のパワーが割り当てられているかを判別できません。表示される数値は、合計された光エネルギーと検出器の波長応答に依存しますが、選択された校正は1つの波長のみに適用されるからです。.

非破壊的な波長ごとの測定を行うには、次のような、その目的に合わせて設計された測定装置を使用してください。

必要な帯域を備えた波長選択型パワーメーター
適切な出力精度と分解能を備えた光スペクトラムアナライザ
方向性を維持し、分岐損失を考慮した、専用の指向性光タップまたはモニター

限界リンクに設置する前に、ライブセットアップの挿入損失を確認してください。タップやモニターを使用すると、光バジェットが変化します。.

DDM 外部パワーメーターとの比較

デジタル診断モニタリング機能により、搭載されたモジュールからの送信電力および受信電力を確認できます。光ファイバーを切断することなくリンクの状態を監視できるため、非常に有用です。LuLeeyの DDM/DOM ガイド一般的な解釈について解説しています。.

SNIA SFF-8472 では、TX 出力電力および RX 入力電力の診断項目が定義されていますが、その精度は波長、動作条件、およびベンダーによる実装に依存することになっています。. members.snia.org

DDMと外部メーターは、同じ地点で測定を行いません：

読書	測定点	最適な用途
モジュール TX DDM	内蔵送信機モニター	モジュールの起動時の動作とアラームの傾向を分析する
モジュール出力の外部メーター	モジュールコネクタとリファレンスジャンパーの後	供給された光出力の独立した実地検証
モジュール RX DDM	取り付け済みの受信機内部	リアルタイムの受信レベルと、時間の経過に伴う変化を観察する
受信側ファイバーの外部メーター	光ファイバーの接続されていない端部で	別の測定器を使って、入力電力を確認してください

わずかな誤差は、コネクタの損失、テストジャンパーの損失、波長応答、校正、平均化、およびモジュールの精度に起因する可能性があります。大きな誤差が生じた場合は、一方の計測器が間違っていると自動的に結論づけるのではなく、再現性のある比較を行うべきです。.

両方の測定値、波長、メーターの型式、校正状況、ジャンパー、ポートの状態、および温度を記録してください。各値を、その値に付随する不確かさと、モジュールの正確な限界値と照らし合わせて比較してください。.

イーサネット BiDi には PON 試験方法を使用しないでください

ポイント・ツー・ポイントのイーサネットBiDiとPONは、いずれも複数の波長を使用しますが、その試験条件は異なります。PONの上流伝送はバースト方式となる場合があり、ONUまたはONTとOLT間の通信に依存します。適切なインラインPONパワーメーターは、対応するフィルターとパススルーポートを使用して、PONをアクティブ状態に維持します。.

「PON」と表示されたパワーメーターが、すべてのイーサネットBiDiペアに自動的に適しているわけではなく、一般的な光パワーメーターは、波長選択型の稼働中PON用パワーメーターではありません。以下の比較表を参照してください。 PONパワーメーターと光パワーメーターの比較そのファイバーがGPONまたはXGS-PONサービスの一部である場合。.

BiDi 電力テストでよくある間違い

波長を選択し、この測定器がそれ以外のすべての波長を排除すると仮定する
通常の測定器でタップされた通電中のファイバーを測定し、その結果を片方向の値として扱う
不確かさが明記されていない場合、最も近い波長設定を使用する
ファイバー通過後の入力電力と、リモートモジュールのTX仕様（未調整値）との比較
dBmとdBの比較：dBmは絶対的な電力値であるのに対し、dBは比率または減衰量である
メーターの最大入力レベルを無視する
UPCコネクタとAPCコネクタを混在させる、または不適切なアダプタを使用すること
DDMの10進精度を、保証された測定精度として信頼する
波長、レート、エラー、トラフィックを確認せずに、光パワーのみに基づいてモジュールが正常であると判定すること

実地試験記録

フィールド	AからBへ	BからAへ
モジュールの部品番号
ホストおよびポートモード
TX波長
メーター波長設定
公表されたTX範囲
測定された局所送信電力
ファイバー通過後の測定電力
受信機の動作範囲
DDMの送受信値
使用したコネクタ、ジャンパー、およびメーター