Teste de potência óptica de SFP BiDi: um guia prático

A SFP BiDi teste de potência óptica pode ser feito com um comum medidor de potência óptica quando o medidor recebe um único comprimento de onda conhecido do transmissor por vez. Normalmente, o mesmo medidor não consegue distinguir dois comprimentos de onda ativos em um link de fibra única em funcionamento, e alterar sua configuração de comprimento de onda não adiciona um filtro de comprimento de onda.

Essa distinção evita dois erros comuns: confiar em uma leitura combinada em tempo real como se ela pertencesse a uma única direção e rejeitar um módulo em boas condições porque o medidor estava configurado com o comprimento de onda de calibração incorreto.

Teste de potência óptica SFP BiDi: o que um medidor comum pode fazer

Questão de teste	Medidor de potência óptica comum de uma porta?	Condição importante
Meça a saída do transmissor de um módulo	Sim	O transmissor está ativado, seu comprimento de onda é conhecido e o medidor é compatível com esse comprimento de onda e faixa de potência
Medir a potência que chega pela fibra proveniente do módulo remoto	Sim	A extremidade do receptor está desconectada, portanto, o teste interrompe a conexão
Separar as duas direções em um link BiDi de fibra única em operação	Não, não por si só	Utilize um arranjo de teste em tempo real seletivo em relação ao comprimento de onda e adequadamente direcional
Identificar um comprimento de onda óptico desconhecido	Não	Utilize um medidor de comprimento de onda ou um analisador de espectro óptico
Medir canais PON ativos separados e rajadas de upstream	Não	Utilize um medidor PON que ofereça suporte explícito às bandas necessárias e à medição de burst

A regra resumida é simples: um sinal conhecido é mensurável; os comprimentos de onda simultâneos não são identificados individualmente por um medidor de potência de banda larga comum.

Por que os testes BiDi são diferentes

Um link óptico duplex normal utiliza uma fibra para transmissão e outra para recepção. Um par BiDi de comprimento de onda fixo utiliza um fio em ambas as direções. Um componente interno seletivo de comprimento de onda combina o transmissor local com o receptor local:

• O lado A transmite no comprimento de onda A e recebe no comprimento de onda B.
• O lado B transmite no comprimento de onda B e recebe no comprimento de onda A.

Esse uso de componentes de divisão por comprimento de onda para combinar e separar dois comprimentos de onda em um único fio está documentado no documento da Ethernet Alliance intitulado Ethernet de fibra única material. ethernetalliance.org

Portanto, os dois módulos precisam de comprimentos de onda de transmissão (TX) e recepção (RX) complementares. Eles também devem ser compatíveis em termos de aplicação, taxa de linha, classe de alcance, conector, tipo de fibra, orçamento óptico e suporte do host. Se ainda houver dúvidas sobre o emparelhamento, utilize primeiro o guia da LuLeey para dois módulos SFP BiDi idênticos.

Um medidor de potência óptica comum possui um fotodetector de banda larga. Ele indica a potência óptica média que atinge esse detector. A seleção do comprimento de onda aplica a calibração para o comprimento de onda escolhido, pois a resposta do detector varia de acordo com o comprimento de onda. Ele não ajusta o medidor de forma que todos os outros comprimentos de onda desapareçam. Instrumentos de fibra óptica

É por isso que a seleção de 1310 nm não permite isolar um canal de 1310 nm de outro comprimento de onda ativo na mesma porta de teste. Se vários comprimentos de onda atingirem o detector, o resultado exibido não é confiável para cada canal.

Teste 1: Medir a saída do transmissor SFP BiDi

Esse é o teste mais preciso, pois apenas o transmissor local está conectado ao medidor.

1. Registre as condições exatas do módulo e do host

Anote:

• Fabricante do módulo, número de peça e revisão
• Comprimento de onda nominal de transmissão e faixa de comprimento de onda permitida
• Potência mínima e máxima de transmissão (TX) divulgadas
• Modelo do host, porta, firmware ou driver e taxa de transmissão configurada
• Tipo e acabamento do conector
• Se o transmissor está ativado

Não se baseie apenas nas siglas “SFP”, “SFP+” ou “BiDi”. O encaixe físico não comprova o modo SerDes correto do host, a taxa de transmissão real, a codificação ou as especificações ópticas.

2. Verifique o medidor antes de conectá-lo

Verifique se o medidor de potência óptica:

• Possui um ponto de calibração ou precisão documentada para o comprimento de onda de transmissão (TX) do módulo
• Abrange toda a faixa de potência esperada sem sobrecarga
• Utiliza o polidor adequado para adaptadores e conectores
• Possui um status de calibração válido para a precisão de que você precisa

Por exemplo, se um módulo transmitir em torno de 1270 nm ou 1330 nm, não presuma que um medidor calibrado apenas em 1310 nm atenderá à incerteza exigida. O fabricante do medidor deve especificar como esse comprimento de onda é tratado.

3. Inspecionar e limpar o trajeto de teste

Utilize um jumper de referência em bom estado que seja compatível com a fibra e o conector do módulo. Siga o processo “inspecionar-limpar-inspecionar”. Um conector sujo pode aumentar a perda e contaminar o adaptador do medidor.

Nunca olhe diretamente para um módulo, conector ou fibra. Considere-os como se estivessem energizados até que sejam verificados seguindo o procedimento correto.

4. Isolar um transmissor

Mantenha o módulo BiDi instalado no host compatível e certifique-se de que o transmissor esteja ativado. Conecte sua porta óptica ao medidor de potência por meio do jumper de referência.

O módulo BiDi remoto não faz parte desta configuração. O medidor agora recebe apenas o comprimento de onda de transmissão local.

5. Defina o comprimento de onda e a potência de leitura em dBm

Selecione o comprimento de onda de transmissão (TX) do módulo ou a configuração do instrumento explicitamente aprovada para ele. Utilize dBm para a potência óptica absoluta, aguarde até que a leitura se estabilize e registre o estado operacional.

O padrão de tráfego e o estado do transmissor podem afetar o resultado exato da potência média. Para uma verificação de campo, registre se a porta estava conectada, ativada forçosamente, em modo de teste ou simplesmente transmitindo sem um par. Para uma medição de conformidade, siga o padrão de teste e as condições especificadas pelo módulo ou pela norma.

6. Compare com a ficha técnica exata

Compare o resultado com a potência mínima e máxima de transmissão (TX) para esse número de peça específico e modo de operação. Não utilize um limite genérico de outro módulo BiDi com a mesma indicação de distância.

Uma leitura dentro da faixa de TX indica que o módulo está emitindo potência plausível nas condições de teste. Isso não comprova que o comprimento de onda esteja correto, que a qualidade do sinal seja boa, que o host aceite o módulo ou que o receptor remoto consiga recuperar o tráfego.

Teste 2: Medir a potência que chega pela fibra

Este teste verifica o transmissor remoto e o trajeto óptico instalado.

1. Programe um intervalo para manutenção, pois o receptor local precisa ser desconectado.
2. Mantenha o módulo BiDi remoto instalado e verifique se o TX dele permanece ativado, mesmo sem um par ativo.
3. Desconecte o módulo local da fibra e conecte a fibra ao medidor.
4. Ajuste o medidor para o comprimento de onda de transmissão (TX) do módulo remoto.
5. Registre a potência recebida em dBm.
6. Compare-o com a faixa de operação do receptor especificada para o módulo local, incluindo tanto o limite de baixa potência quanto a entrada máxima permitida.

A leitura inclui as perdas decorrentes do trajeto, dos conectores, das emendas e de quaisquer componentes passivos. Não se trata da saída pura do transmissor do módulo remoto.

Alguns hosts desativam o laser quando a porta é desligada ou quando ocorre uma condição de diagnóstico. Se o medidor indicar ausência de alimentação, verifique o status de ativação de transmissão (TX) e de falha de transmissão (TX-fault) antes de atribuir a culpa à fibra.

Por que um medidor comum não consegue separar um link BiDi ativo

Um medidor de potência de porta única termina a fibra; normalmente, ele não permite a passagem de tráfego. Conectá-lo no lugar de um módulo BiDi, portanto, desativa essa extremidade do link.

A adição de um tap passivo pode manter os terminais conectados, mas gera um problema diferente de medição. Se a porta amostrada contiver ambos os comprimentos de onda BiDi, um detector de banda larga comum não consegue distinguir quanta potência pertence a cada um. O valor exibido depende da energia óptica combinada e da resposta do detector ao comprimento de onda, enquanto a calibração selecionada se aplica a apenas um comprimento de onda.

Para medições não invasivas, por comprimento de onda, utilize uma configuração projetada para essa finalidade, como, por exemplo:

• Um medidor de potência seletivo em comprimento de onda com as bandas necessárias
• Um analisador de espectro óptico com precisão e resolução adequadas em termos de potência
• Um derivador óptico direcional ou monitor projetado especificamente para esse fim, que preserva a direção e leva em conta a perda no derivador

Verifique a perda de inserção da configuração em operação antes de colocá-la em um link marginal. Um derivador ou monitor altera o orçamento óptico.

DDM vs. um medidor de potência externo

O monitoramento diagnóstico digital pode fornecer informações sobre a potência de transmissão (TX) e a potência de recepção (RX) do módulo instalado. Isso é importante porque permite monitorar o link sem desconectar a fibra. O LuLeey’s Guia DDM/DOM explica as interpretações mais comuns.

A norma SNIA SFF-8472 define campos de diagnóstico para a potência de saída de transmissão (TX) e a potência de entrada de recepção (RX), mas também estabelece que a precisão desses campos depende do comprimento de onda, das condições operacionais e da implementação do fabricante. members.snia.org

O DDM e um medidor externo não fazem a medição no mesmo ponto:

Leitura	Ponto de medição	Melhor uso
Módulo TX DDM	Monitor do transmissor interno	Monitorar o comportamento de inicialização e os alarmes do módulo
Medidor externo na saída do módulo	Após o conector do módulo e o jumper de referência	Verificação independente em campo da potência óptica fornecida
Módulo RX DDM	No interior do receptor instalado	Observe o nível de recepção em tempo real e as variações ao longo do tempo
Medidor externo na fibra do lado do receptor	Na extremidade desconectada da fibra	Verifique a tensão de entrada com um medidor separado

Pequenas diferenças podem ser decorrentes de perdas no conector, perdas no jumper de teste, resposta ao comprimento de onda, calibração, cálculo da média e precisão do módulo. Uma grande diferença deve levar a uma comparação repetível, e não a um veredicto automático de que um dos instrumentos está errado.

Registre ambas as leituras, o comprimento de onda, o modelo do medidor, o status da calibração, o jumper, o estado da porta e a temperatura. Compare cada valor com sua própria incerteza declarada e com os limites exatos do módulo.

Não utilize o método de teste PON para Ethernet BiDi

Tanto a Ethernet BiDi ponto a ponto quanto a PON utilizam múltiplos comprimentos de onda, mas suas condições de teste são diferentes. A transmissão upstream da PON pode ser baseada em rajadas e depende da comunicação entre a ONU ou ONT e o OLT. Um medidor de potência PON em linha adequado utiliza filtros compatíveis e portas de passagem para manter a PON ativa.

Um medidor identificado como “PON” não é automaticamente adequado para todos os pares BiDi de Ethernet, e um medidor de potência óptica genérico não é um medidor PON ativo seletivo por comprimento de onda. Consulte a comparação em Medidor de potência PON x medidor de potência óptica quando a fibra faz parte de um serviço GPON ou XGS-PON.

Erros comuns nos testes de alimentação BiDi

• Selecionando um comprimento de onda e supondo que o medidor agora rejeite todos os outros comprimentos de onda
• Medir uma fibra ativa com derivação usando um medidor comum e considerar o resultado como unidirecional
• Utilização da configuração de comprimento de onda mais próxima sem uma incerteza documentada
• Comparando a potência recebida após a fibra com a especificação de TX do módulo remoto
• Comparando dBm com dB; o dBm representa a potência absoluta, enquanto o dB representa uma razão ou perda
• Ignorando o nível máximo de entrada do medidor
• Misturar conectores UPC e APC ou usar o adaptador errado
• Confiar na precisão decimal do DDM como garantia da precisão da medição
• Declarar que um módulo está em bom estado apenas com base na potência óptica, sem verificar o comprimento de onda, a taxa de transmissão, os erros e o tráfego

Relatório de um teste prático

Campo	Rota de A para B	Direção B para A
Número de peça do módulo
Modo de host e porta
Comprimento de onda TX
Configuração do comprimento de onda do medidor
Faixa de TX publicada
Potência de transmissão local medida
Potência medida após a fibra
Alcance de operação do receptor
Leituras de TX/RX do DDM
Conector, jumper e medidor utilizados

Próximo passo prático

Antes do teste, anote os números de peça dos dois módulos e desenhe duas setas: do transmissor local para o receptor remoto e, em seguida, do transmissor remoto para o receptor local. Adicione o comprimento de onda e a faixa de potência permitida a cada seta.

Se você precisar apenas verificar a janela de interrupção, teste um transmissor por vez com um medidor de potência óptica calibrado e compatível. Se o link precisar permanecer ativo e ambos os comprimentos de onda precisarem ser relatados separadamente, especifique, em vez disso, uma configuração de teste em operação com baixa perda e seletividade de comprimento de onda.

Ao escolher uma ferramenta de teste da LuLeey, utilize a tabela bidirecional preenchida — e não apenas a expressão “medidor de potência óptica” — para selecionar o comprimento de onda, a faixa de medição, o conector e os requisitos de teste em operação.