Руководство по испытаниям оптических волокон OLTS и OTDR Essentials

Поскольку спрос на данные растет экспоненциально, оптоволокно стало краеугольным камнем современной сетевой инфраструктуры. От центров обработки данных до магистральных сетей и новых приложений, таких как 5G и FTTX, оптоволокно быстро заменяет медные кабели благодаря высокой пропускной способности, низкой задержке и устойчивости к помехам. Рыночные исследования предсказывают, что к 2033 году мировой рынок оптоволокна достигнет 13,26 миллиарда долларов. Поскольку развертывание оптоволокна становится все более распространенным, как мы можем обеспечить оптимальную производительность и максимальное удовлетворение потребностей клиентов? Ответ заключается в овладении двумя критически важными инструментами тестирования оптоволокна: наборами для измерения оптических потерь (OLTS) и оптическими рефлектометрами временной области (OTDR).

Эти два незаменимых прибора для тестирования оптоволокна оценивают производительность сети с разных точек зрения, предоставляя при этом взаимодополняющую информацию:

• OLTS: Измеряет общие потери светового сигнала в оптоволоконном канале с непревзойденной точностью. Вводя свет на одном конце и измеряя полученную мощность на другом, он количественно оценивает потери энергии при передаче. Отраслевые стандарты (TIA и ISO) предписывают OLTS как тестирование «Tier 1».
• OTDR: Анализирует отражения и рассеяние для оценки качества оптоволокна. Он излучает световые импульсы и измеряет отражения для идентификации разъемов, сращиваний, обрывов и их местоположений. Рекомендуется как тестирование «Tier 2» (TIA) или «расширенное» (ISO), OTDR особенно важен для новых короткоканальных одномодовых приложений.

Хотя оба измеряют потери, их методологии принципиально различаются. OLTS обеспечивает общие потери в канале, в то время как OTDR детализирует потери отдельных событий. Они работают синергетически, а не конкурируют, чтобы обеспечить целостность сети.

В отличие от измерения «от конца до конца» OLTS, OTDR оценивает каналы, анализируя свет, возвращающийся к источнику. Он вычисляет потери, сравнивая различия отражений на ближнем и дальнем концах.

Прибор излучает импульсы высокой мощности через специализированные лазерные диоды. Большая часть света распространяется вперед, в то время как чувствительный детектор измеряет рассеянные отражения. Два явления раскрывают характеристики канала:

• Обратное рассеяние: Свет, рассеянный микроскопическими дефектами стекла
• Отражения Френеля: Резкие отражения, вызванные изменениями показателя преломления на соединениях, обрывах или концах волокна

Отражательная способность (отрицательные значения дБ) количественно оценивает качество соединения, при этом значения, близкие к нулю, указывают на худшую производительность. Это отражает обратные потери (положительные значения), еще один критический показатель.

OLTS остается основным отраслевым инструментом измерения потерь, состоящим из источника света и измерителя мощности, работающих в тандеме. Стандарты определяют пределы потерь для конкретных приложений, которым должны соответствовать измерения OLTS.

Основные преимущества OLTS включают:

• Обязательно для проверки соответствия
• Наиболее точное измерение общих потерь
• Необходим для тестирования многомодового режима с управлением
• Метод эталона с одним шнуром предпочтителен для реалистичных измерений

Короткоканальные одномодовые приложения (например, 100GBASE-DR4) делают отражательную способность все более важной. В отличие от многомодовых приемопередатчиков, одномодовые устройства очень чувствительны к отражениям, которые могут фактически повредить мощные лазеры.

Новые стандарты теперь определяют пределы вносимых потерь, основанные как на количестве соединений, так и на уровнях отражательной способности. В то время как OLTS может измерять обратные потери (положительные значения), OTDR напрямую измеряет отражательную способность (отрицательные значения), как указано в стандартах IEEE.

OTDR отображает графики зависимости расстояния от мощности, показывающие:

• Первоначальный входной импульс (отражение соединения запуска)
• Постепенно нисходящая линия (потери обратного рассеяния)
• Резкие отклонения (события соединения/сращивания)
• Терминальный пик (отражение конца волокна)
• Импульсы после конца («фантомные» отражения)

Двунаправленное тестирование необходимо, потому что потери в разъеме/сращивании варьируются в зависимости от направления измерения. Усовершенствованные OTDR упрощают интерпретацию с помощью автоматического отображения событий и графических дисплеев.

В то время как OLTS остается обязательным для соответствия стандартам, OTDR предоставляет бесценные возможности проверки установки и устранения неполадок. Рекомендуемые методы включают:

• Выполнение характеристики OTDR перед тестированием OLTS
• Использование обоих инструментов для комплексной документации
• Всегда очищайте и осматривайте соединения перед тестированием

Интегрированные результаты тестирования обоих приборов создают полную картину производительности, защищая установщиков и облегчая будущую поддержку. Поскольку бюджеты потерь ужесточаются, а требования к отражательной способности становятся более строгими, этот подход с использованием двух методик оказывается все более важным для обеспечения надежности оптоволоконной сети сейчас и в будущем.