OTDR Gainer: 스플라이스에서 왜 음의 손실이 나타나는가?

An OTDR 게이너 OTDR 트레이스에서 광 출력을 증가시키는 것으로 보이는 현상입니다. 이벤트 테이블에는 다음과 같은 음의 손실이 보고될 수 있습니다. -0.20 dB, 비록 수동 스플라이스는 빛을 증폭시킬 수 없지만.

이는 대개 두 개의 접합된 광섬유가 OTDR로 반사되는 레이리 후방산란의 양이 서로 다르기 때문에 발생합니다. 이 장비는 반사된 후방산란의 변화를 이벤트 손실의 일부로 해석합니다.

동일한 접합부를 양쪽 끝에서 모두 측정하고, 두 측정값의 부호를 고려한 평균값을 구하십시오. 한 방향에서 손실이 적은 경우(게이너)는 대개 반대 방향에서는 손실이 더 큰 경우(루저)가 됩니다. 양방향 평균값은 역산란 불일치의 대부분을 상쇄하여 접합 손실을 훨씬 더 정확하게 추정할 수 있게 해줍니다.

한 방향에서 이득이 나타난다고 해서 자동으로 접속부를 통과시키지 말고, 다른 방향에서 손실이 크다고 해서 자동으로 다시 접속하지 마십시오.

OTDR 게이너: 빠른 해석

방향 A→B	방향 B→A	가장 유력한 해석	다음 단계
부정 손실	더 큰 양의 손실	후방산란 차이로 인해 발생하는 전형적인 이득/손실 쌍	부호가 있는 결과들의 평균을 구한다
낮은 양의 손실	비슷한 수준의 낮은 양의 손실	섬유들의 후방 산란 특성이 유사하며, 그 결과도 일관적이다	프로젝트 한도와 비교
높은 양의 손실	높은 양의 손실	실제 스플라이스 손실, 굴곡 또는 부실한 이벤트 분석의 가능성이 더 높습니다.	배선 경로를 점검하고 접합부를 연결하십시오
두 검사 모두 음성 또는 결과가 불확실함	일관된 쌍을 이루는 이벤트 없음	이벤트 연결 오류, 데드 존, 노이즈 또는 설정 문제	설정을 올바르게 조정한 후 다시 테스트하십시오.
양방향 모두 반사형 챙	커넥터나 기계적 인터페이스가 관련되어 있을 수 있습니다.	단순한 퓨전-스플라이스 기법만으로 이득을 얻는 것은 아니다	실제 사건을 조사하십시오

음수의 단방향 수치가 스플라이스가 양호하다는 증거는 아닙니다. 양방향 수치와 전체 트레이스는 실제 경로와 일치해야 합니다.

왜 패시브 스플라이스가 게인이 있는 것처럼 보일 수 있는가

OTDR은 모든 접합부 뒤에 파워 미터를 배치하지 않습니다. 대신 펄스를 발사한 다음, 레이리 후방산란과 반사를 통해 되돌아오는 미량의 빛을 측정합니다.

후방산란 수준은 광섬유의 특성에 따라 달라집니다. 두 개의 단일모드 광섬유는 동일한 일반 적용 범주에 속할 수 있지만, 다음과 같은 차이가 있을 수 있습니다:

모드 필드 직경
후방산란 계수
감쇠 특성
굴절률 프로파일
제조 설계 또는 공차

OTDR 펄스가 후방산란 계수가 낮은 광섬유에서 후방산란 계수가 높은 광섬유로 넘어가면, 접합부 이후 구간에서 더 많은 빛이 반사되어 돌아옵니다. 이에 따라 트레이스가 급격히 상승합니다. 이러한 변화가 실제 접합 손실보다 클 경우, 이벤트 테이블에는 음의 손실이 보고되며, 이를 OTDR 게이너라고 합니다.

링크를 반대쪽 끝에서 테스트할 때, 펄스는 동일한 광섬유를 역순으로 통과합니다. 후방 산란 레벨이 단계적으로 감소하기 때문에, OTDR은 스플라이스의 실제 손실보다 더 큰 손실을 표시합니다.

그리고 광섬유 협회의 OTDR 가이드 이러한 방향성 오류를 설명하고, 양방향으로 테스트를 수행한 후 이벤트 결과를 평균화할 것을 권장합니다.

모드 필드 직경이 이와 어떤 관련이 있는가

모드 필드 직경(MFD)은 단일 모드 광섬유 내에서 전파되는 광 필드의 유효 폭을 나타냅니다. 이는 단순히 물리적 코어 직경만을 의미하는 것은 아닙니다.

광섬유 설계 및 MFD의 차이는 OTDR이 감지하는 후방산란의 양을 변화시킬 수 있습니다. 따라서 특성이 다른 광섬유 간의 접합부는 반대 방향에서 서로 다른 이벤트 손실을 나타낼 수 있습니다.

ITU-T G.650.1에는 양방향 후방산란 차이 측정법이 포함되어 있으며, 이 방법에서는 접합부 양쪽 방향에서 발생하는 변화를 측정하고 이를 모드 필드 직경과 연관 짓습니다. 이는 다음과 같은 핵심 주장을 뒷받침합니다. 즉, 수동형 스플라이스는 실제 이득을 제공하지 않더라도, OTDR 측정 시 스플라이스를 가로지르는 후방산란은 방향성을 띤다는 것입니다.

서로 다른 광섬유 설계, 생산 배치 또는 제조업체의 제품을 접합할 때 게이너 현상이 발생할 수 있습니다. 표준 단일모드 광섬유와 굽힘에 민감하지 않은 단일모드 광섬유를 접합하는 경우가 그 예시 중 하나이지만, 라벨만으로는 결과를 예측할 수 없습니다. 모든 G.652-G.657 접합이 동일한 방식으로 작동할 것이라고 가정하기보다는 정확한 광섬유 사양을 확인해야 합니다.

다모드 광섬유의 경우, 코어 크기와 광 신호 주입 조건이 불확실성을 더욱 가중시킵니다. 단순히 커넥터가 호환된다는 이유만으로 50/125µm 광섬유와 62.5/125µm 광섬유를 의도적으로 혼용해서는 안 됩니다.

양방향 접속 손실을 계산하는 방법

OTDR의 손실 필드에 표시된 대로 표식을 정확히 유지하십시오.

같은 스플라이스가 다음과 같은 결과를 산출한다고 가정해 봅시다:

A→B 결과: -0.20 dB
B→A 결과: +0.34 dB

계산하기:

양방향 스플라이스 손실 = (-0.20 dB + 0.34 dB) ÷ 2

양방향 스플라이스 손실 = 0.07 dB

수정된 결과는 대략 0.07 dB, 아니라 -0.20 dB 그리고 ~이 아니라 0.34 dB.

이 수치는 예시적인 값일 뿐, 보편적인 합격/불합격 기준이 아닙니다. 평균 결과를 프로젝트 사양, 광섬유 유형, 접합 방법 및 측정 불확실성과 비교하여 검토하십시오.

만약 평균값이 여전히 음수라면 어떻게 될까요?

노이즈, 마커 배치, 자동 이벤트 분석, 짧은 베이스라인 또는 측정 불확실성으로 인해 평균값이 약간 음수가 될 수 있습니다. 이를 아무런 알림 없이 0으로 변경하지 마십시오.

리뷰:

동일한 물리적 사건이 쌍을 이루었는지 여부는
두 테스트 모두 동일한 설정을 사용했는지 여부
사건의 양쪽 모두에서 안정적인 후방 산란이 발생하는지 여부
근처의 반사나 사각지대가 계산에 영향을 미쳤는지 여부
송신 및 수신 케이블이 제대로 포함되어 있는지 여부

수락 여부를 결정하기 전에 재검사를 실시하십시오.

유효한 []를 수행하는 방법 양방향 OTDR 테스트

1단계: 물리적 연결을 기록합니다.

경로, 총 길이, 접속 계획, 커넥터 위치 및 예상 광섬유 유형을 기록하십시오.

A 단말에서 4km 떨어진 지점에 위치한 접속부는, B 단말에서 측정했을 때 대략 전체 링크 길이에서 4km를 뺀 위치에 나타나야 합니다.

2단계: 적절한 송신 및 수신 케이블을 사용하십시오

OTDR의 활성 단말 측에는 송신 케이블을, 반대쪽 끝에는 수신 케이블을 사용하십시오. 테스트 방향을 반대로 할 경우, 이전에 수신 측이었던 쪽이 송신 측이 됩니다.

케이블은 해당 광섬유 및 커넥터 인터페이스와 호환되어야 하며, 선택한 펄스 및 범위에 적합한 길이를 가져야 합니다. LuLeey의 가이드에 따르면 OTDR 사각지대 및 발사 케이블 참조 광섬유가 첫 번째 및 마지막 연결을 어떻게 드러내는지 설명합니다.

3단계: 시험 조건을 일관되게 유지하기

다음과 같이 사용하십시오:

파장
펄스 폭
범위
시간 우선 또는 획득 품질 우선
그룹 인덱스 설정
사건 분석 방법

방향 전환 시 펄스 폭이나 파장을 변경하면 또 다른 변수가 발생합니다.

4단계: A단말에서 테스트하기

추적 데이터와 이벤트 테이블을 저장하십시오. 이벤트 거리, 부호 있는 손실, 해당되는 경우 반사율, 파장 및 테스트 설정을 기록하십시오.

자동 이벤트 테이블만 보지 마십시오. 트레이스가 스플라이스 양쪽 모두에서 안정적인 백스캐터 구간을 보이는지 확인하십시오.

5단계: B단말에서 테스트하기

OTDR을 반대쪽 끝으로 이동시키거나 승인된 원격 시험 장치를 사용하십시오. 동등한 조건에서 시험을 반복하십시오.

6단계: 동일한 물리적 사건을 매칭하기

이벤트 번호가 바뀔 수 있습니다. A편에 나오는 “이벤트 6”이 B편에서도 “이벤트 6”으로 유지되지 않을 수 있습니다.

각 종단점과의 거리, 총 링크 길이, 접속 계획 및 인근의 알려진 사건 정보를 활용하여 일치 여부를 확인하십시오.

7단계: 부호가 붙은 측정값의 평균을 구한다

반사 방지 접합이 이루어진 각 쌍에 대해:

평균 손실 = (A→B 부호 손실 + B→A 부호 손실) ÷ 2

계산 시 음의 부호를 유지하십시오.

8단계: 승인 기준과 비교하기

프로젝트에 명시된 허용 한계치와 시험 방법을 따르십시오. 양방향 평균값이 허용 한계치를 초과할 경우, 접속부, 굽힘, 광섬유 호환성 및 측정 설정을 점검하십시오.

OTDR 게이너는 언제 재접속해야 할까요?

단순히 한 방향에서는 결과가 음성이고 다른 방향에서는 양성이라는 이유만으로 재결합을 시도해서는 안 됩니다.

다음과 같은 경우에는 재조립하거나 조사해야 합니다:

양방향 평균값이 프로젝트 한도를 초과합니다.
양방향 모두 과도한 양의 손실이 나타납니다.
트레이스에서 굽힘, 반사 또는 비정상적인 파형이 관찰됩니다.
케이블이 움직이거나 환경적 스트레스가 가해지면 해당 현상은 달라집니다.
스플라이스 기록은 손상되었거나 호환되지 않는 광섬유를 식별합니다.
종단 간 삽입 손실이 링크 예산 범위를 벗어납니다.
스플라이서 기록에는 오염, 절단 불량 또는 정렬 문제가 나타납니다.

후방 산란 불일치 현상을 반복적으로 재접합하면 거의 동일한 단방향 측정값이 나올 수 있습니다. 광섬유의 물리적 특성은 변하지 않았기 때문에, 물리적으로 정상적인 접합 후에도 이득/손실 패턴이 그대로 유지될 수 있습니다.

OTDR 사용 시 흔히 저지르는 실수

음의 손실을 실제 증폭으로 간주하기

수동형 융합 접합은 광출력을 증가시키지 않습니다. 위쪽으로 뻗은 단계는 OTDR 후방 산란 효과입니다.

평균을 구하기 전에 음의 부호를 제거하기

만약 -0.20 dB 다음과 같이 변경됩니다. +0.20 dB, 방향성 후방산란 보정이 더 이상 작동하지 않습니다.

실제 행사 대신 행사 횟수의 평균을 산출하기

역방향 이벤트 테이블은 다른 순서를 사용할 수 있습니다. 행 번호뿐만 아니라 물리적 위치에 따라 쌍을 매겨야 합니다.

서로 다른 파장이나 펄스 폭을 사용하는 것

설정에 따라 해상도, 노이즈 및 측정된 이벤트 손실이 달라집니다. 데이터 수집 조건을 일관되게 유지하십시오.

추적 기울기를 무시하기

후방 산란 기울기나 수준이 눈에 띄게 다른 구간은 결합된 섬유가 서로 다르다는 단서가 됩니다. 자동 분석에서는 이러한 맥락이 드러나지 않을 수 있습니다.

단방향 OTDR 손실을 전체 링크 손실로 사용

직접적인 종단 간 삽입 손실을 측정하려면 교정된 광원 및 파워 미터 또는 OLTS를 사용하십시오. OTDR 이벤트 분석과 삽입 손실 측정은 서로 다른 정보를 제공합니다.

OTDR 게이너 대 정말 엉망인 접합부

확인	전형적인 상승주/하락주 조합	오히려 손실이 매우 큰 접합부일 가능성이 높다
A→B 읽기	음성 또는 비정상적으로 낮은	긍정적이고 높은
B→A 읽기	양성이며 유난히 높은 수치	긍정적이고 높은
양방향 평균	높은 편도 값보다 훨씬 더 작음	한도를 초과한 상태를 유지함
이벤트 주변을 따라 그리기	광섬유 구간 간 후방산란 레벨 변화	양방향 모두에서 여전히 뚜렷한 손실이 남아 있다
재스플라이싱의 영향	방향상의 차이는 여전히 남아 있을 수 있다	손실이 개선될 수도 있다
종단 간 손실	여전히 정상일 수도 있습니다	지나칠 수도 있다