Оптические обратные потери и коэффициент отражения: интерпретация результатов OTDR

Оптические обратные потери против Коэффициент отражения вызывает путаницу, поскольку один и тот же отраженный свет можно описать с противоположными знаками. А РЕФЛЕКТОМЕТР может показать -50 дБ коэффициент отражения для одного разъема и 45 дБ ORL для всей ссылки. Ни одно из этих значений не является автоматически неправильным.

Ключевым моментом является область измерения. Коэффициент отражения обычно характеризует одно отдельное событие и, как правило, указывается в виде отрицательного значения в дБ. Оптические обратные потери (ORL) обычно характеризуют весь свет, отраженный от компонента или канала, и, как правило, указываются в виде положительного значения в дБ. Чем больше отрицательное значение коэффициента отражения, тем лучше; чем выше значение ORL, тем лучше.

Оптические обратные потери и коэффициент отражения: краткий ответ

Пи — это падающая оптическая мощность и Pr отражённая оптическая мощность. IEC 61300-3-6 определяет коэффициент обратных потерь как отношение падающей мощности к полной отраженной мощности.

В некоторых приборах для отдельного события используется показатель “обратные потери”, а в других — “коэффициент отражения”. Не полагайтесь исключительно на надпись на этикетке. Проверьте знак, диапазон измерения и руководство по эксплуатации прибора.

Что такое коэффициент отражения?

Коэффициент отражения показывает, какая часть оптической мощности отражается от одного из разрывов. Торцевая поверхность разъема, воздушный зазор, механический сплайс или открытый конец волокна могут вызывать отражение Френеля. Термосплайс или плавный изгиб, как правило, проявляются в основном в виде потерь, не связанных с отражением.

Коэффициент отражения (дБ) = 10 log10(Pr / Pi)

Поскольку отраженная мощность меньше падающей, результат обычно оказывается отрицательным.

• -40 дБ означает 0.01% отраженная мощность.
• -50 дБ означает 0.001%.
• -60 дБ выдает в десять раз меньше мощности, чем -50 дБ.

Следовательно, -60 дБ коэффициент отражения выше, чем -40 дБ.

Что такое оптические обратные потери?

Коэффициент обратных потерь представляет собой обратное значение этого соотношения:

Отраженные потери (дБ) = 10 log10(Pi / Pr)

В случае одного единичного события, -50 дБ коэффициент отражения численно соответствует 50 дБ отраженные потери.

Показатель ORL по всей длине линии имеет более широкий диапазон. Он учитывает суммарную мощность, возвращаемую при каждом отражении, а также распределенное обратное рассеяние Рэлея в волокне. Это не просто коэффициент отражения с измененным знаком для самого неблагоприятного разъема. Руководство Ассоциации волоконной оптики явно различает коэффициент отражения события и ORL канала.

В качестве упрощённого примера возьмём два одинаковых -50 дБ Эти соображения, при игнорировании потерь на распространении и обратного рассеяния, в совокупности дают примерно -47 дБ суммарный коэффициент отражения или 47 дБ потери на обратном ходу. В реальном канале связи также присутствуют двунаправленное затухание, обратное рассеяние и другие явления, поэтому следует использовать результаты измерений, а не этот приблизительный расчет.

Почему маркировка на OTDR может вводить в заблуждение

Терминология не всегда используется единообразно в меню приборов и отчетах.

• В одном отчете может быть указано Коэффициент отражения –52 дБ.
• Другой может показать Отраженные потери 52 дБ для мероприятий того же типа.
• Краткое изложение с заголовком ORL 35 дБ может охватывать весь след.
• Некоторые программы рассчитывают ORL только между выбранными маркерами.

Прежде чем сравнивать значения, убедитесь, что:

1. Результат относится к одному событию, одному компоненту или ко всему пролету?
2. Соотношение Pr/Pi или Pi/Pr?
3. Речь идет об отрицательном коэффициенте отражения или о положительном коэффициенте обратного потерь?
4. Были ли одинаковыми длина волны, ширина импульса, дальность и границы маркера?

Как считывать показатели отражения и ORL на OTDR

1. Обеспечить безопасность волокна при тестировании

Относитесь к неизвестному оптоволокну как к находящемуся под напряжением. Действуйте в соответствии с инструкциями владельца сети, проверьте его состояние с помощью сертифицированного детектора или измерителя мощности и ни в коем случае не используйте микроскоп с прямым видом для осмотра потенциально активного разъема.

Не подключайте стандартный OTDR к активной сети PON, если точная длина волны, фильтрация и метод проверки в рабочем состоянии не были утверждены.

2. Проверить и очистить все соединительные разъёмы

Проверьте, очистите и повторно проверьте порт OTDR, тестовые кабели и разъёмы линии связи. Загрязнения могут приводить как к вносимым потерям, так и к отражению сигнала.

Тип волокна и тип полировки разъема должны совпадать. Не соединяйте разъемы типов APC и UPC.

3. Использование волокон для передачи и приёма сигнала

Оптическое волокно, служащее для передачи сигнала, проходит мимо ближней мертвой зоны. Оптическое волокно, служащее для приема сигнала, обеспечивает обратное рассеяние за конечным разъемом, что позволяет оценить событие.

LuLeey’s Руководство по мёртвым зонам в OTDR объясняет, почему требуемая длительность зависит от фактических настроек импульса и дальности.

4. Начните с самого короткого практического импульса

Более короткий импульс улучшает разделительную способность по событиям. Более широкий импульс обеспечивает больший динамический диапазон, но увеличивает мёртвую зону и может привести к насыщению приёмника после сильного отражения.

Пик отражения с плоской вершиной указывает на возможное насыщение. В таком состоянии отображаемое значение коэффициента отражения не является достоверным. Коэффициент отражения, определяемый с помощью OTDR, оценивается косвенно на основе данных о обратном рассеянии, поправки на ширину импульса и пика отражения.

5. Выделите три результата

Прочитайте их самостоятельно:

• Потеря события: изменение обратного рассеяния в течение события.
• Коэффициент отражения сигнала или коэффициент обратного затухания сигнала: полученную энергию от этого события.
• Ортодонтическое лечение с использованием цельных связей: общая возвращаемая мощность в пределах измеряемого диапазона.

Разъем может иметь низкие вносимые потери, но плохой коэффициент отражения. Сварной разъем может иметь чрезмерные потери, не создавая при этом пика отражения.

6. Используйте надлежащий документ о приемке

Универсального значения “хорошего ORL” для всех каналов связи Ethernet, PON, CATV или датчиков не существует. Руководствуйтесь проектной документацией системы, техническими характеристиками приемопередатчика, условиями контракта по проекту и применимыми стандартами испытаний.

В руководстве по тестированию компании Corning отмечается, что результаты измерений с помощью OTDR зависят от настроек оборудования, рекомендуется использовать пусковое волокно для просмотра первого события, а также проводится разграничение между тестированием с помощью OTDR и сквозным тестированием с помощью OLTS/LSPM.

Распространенные признаки неисправностей, выявляемые с помощью OTDR

Коэффициент отражения — это не вносимые потери

Потери на входе измеряют мощность, теряемую при прохождении сигнала в прямом направлении через компонент или линию связи. Коэффициент отражения измеряет мощность, проходящую в обратном направлении.

Разъем может соответствовать предельному значению вносимых потерь, но не удовлетворять требованиям к коэффициенту отражения из-за загрязнения, наличия воздушного зазора или повреждения. В то же время другое соединение может иметь низкий коэффициент отражения, но высокие потери из-за несоосности или изгиба.

LuLeey’s Руководство по разъемам PC, UPC и APC предоставляет дополнительную информацию о состоянии поверхности, однако окончательное решение о приемке по-прежнему зависит от результатов измерений и требований технического задания проекта.

Что необходимо уточнить перед выбором OTDR

Запишите следующие требования:

• Тип волокна и испытательные длины волн
• Типы разъемов и полировка UPC/APC
• Длина линии, топология разветвителя и ожидаемые потери
• Требуемое расстояние между событиями и характеристики в мертвой зоне
• Диапазон и точность измерения отражательной способности объектов
• Диапазон ORL для всех звеньев и формат отчета
• Применимые стандарты и документы, подтверждающие калибровку
• Метод испытаний «темного волокна» или утвержденный метод испытаний в эксплуатационных условиях
• Отправлять и получать технические характеристики оптоволокна

Сайт Страница LuLeey MINI OTDR содержит информацию о длине волны, ширине импульса, расстоянии и мертвой зоне для конфигураций LL-OTDR-1000. На рассматриваемой странице не указаны конкретные диапазоны коэффициента отражения/ORL или их точность. Перед подачей претензии по договору необходимо уточнить эти параметры для конкретной модели оборудования и версии прошивки.

Скомбинируйте выбранный инструмент с правильно подобранным Блок кабеля для запуска OTDR.

Практический следующий шаг

Откройте последний отчет OTDR и классифицируйте каждое значение как потеря события, коэффициент отражения/коэффициент обратных потерь или ORL по всей цепочке. Укажите знак и диапазон маркеров рядом с каждым значением.

Обращаясь к LuLeey с просьбой проверить прибор, укажите тип волокна, длины волн, качество полировки разъема, длину трассы, схему распределителя, требуемый стандарт, предельные значения и образец отчета. Это позволит провести проверку на функциональном уровне, а не выбирать OTDR исключительно по длине волны или расстоянию.