1

РЕФЛЕКТОМЕТРИЈСКАРЕФЛЕКТОМЕТРИЈСКА

МЕТОДАМЕТОДА

ИСПИТИВАЊАИСПИТИВАЊА

ОПТИЧКЕОПТИЧКЕ ТРАСЕТРАСЕ

2

O T D RO T D R

OOPTICALPTICAL TTIME IME DDOMAINOMAIN RREFLECTOMETEREFLECTOMETER

• УНИВЕРЗАЛНИ МЕРНИ ИНСТРУМЕНТ ЗА ОПТИЧКЕ ЛИНИЈЕ

• ПРИКЉУЧУЈЕ СЕ СА ЈЕДНОГ КРАЈА НА ЛИНИЈУ (ДРУГИ КРАЈ

НЕ МОРА БИТИ ДОСТУПАН)- ЈЕДНА ОД ГЛАВНИХ ПРЕДНОСТИ

• ПРИНЦИП РАДА УРЕЂАЈА СЕ ЗАСНИВА НА РАСЕЈАЊУ

СВЕТЛОСТИ НА ЧЕСТИЦАМА ИЛИ НЕХОМОГЕНОСТИМА

УНУТАР ВЛАКНА, И НА РЕФЛЕКСИЈИ – ОДБИЈАЊУ

СВЕТЛОСТИ СА ГРАНИЧНИХ ПОВРШИНА НА ТРАСИ ИЛИ ОД

ДРУГОГ КРАЈА ОПТИЧКЕ ЛИНИЈЕ

• ПРИ ТЕСТИРАЊУ СЕ НА ЕКРАНУ ПОЈАВЉУЈЕ СЛИКА ЦЕЛЕ

ЛИНИЈЕ, СА КОЈЕ СЕ ОЧИТАВАЈУ ЖЕЉЕНИ ПАРАМЕТРИ

3

МЕРНИМЕРНИ ИНСТРУМЕНТИИНСТРУМЕНТИ

• OTDR

• МЕРАЧ ОПТИЧКЕ СНАГЕ

• СТАБИЛИСАНИ ИЗВОР ОПТИЧКЕ СНАГЕ

• ЦРВЕНИ ИЗВОР ЗА ВИЗУЕЛНУ КОНТРОЛУ (VFL- Visual

Fault Locator)

• ИНСТРУМЕНТ ЗА ИДЕНТИФИКАЦИЈУ ВЛАКНА ПОД

САОБРАЋАЈЕМ

ОСНОВНИ МЕРНИ ИНСТРУМЕНТИ ЗА ОДРЖАВАЊЕ

ОПТИЧКЕ КАБЛОВСКЕ МРЕЖЕ:

4

МЕРНИМЕРНИ ИНСТРУМЕНТИИНСТРУМЕНТИ

МЕРНИ ИНСТРУМЕНТИ ЗА ЕКСПЛОАТАЦИЈУ

ОПТИЧКЕ КАБЛОВСКЕ МРЕЖЕ:

• МЕРАЧ ХРОМАТСКЕ ДИСПЕРЗИЈЕ

• МЕРАЧ ДИСПЕРЗИЈЕ ПОЛАРИЗАЦИОНИХ МОДОВА

• ОПТИЧКИ СПЕКТРАЛНИ АНАЛИЗАТОР (DWDM

КАРАКТЕРИЗАЦИЈА

• BER ТЕСТЕР

• ОПТИЧКИ ТЕЛЕФОН

5

ТЕСТИРАЊЕТЕСТИРАЊЕ

• Провера спецификације

• Снимак најбољег стања

• Утврђивање дефеката

• Локација проблема

• Провера руковања

• Поправка кварова

• После куповине

• После уградње

• Током спајања

• После спајања

• При пријему система

• Периодично

ЗАШТОЗАШТОЗАШТОЗАШТОЗАШТОЗАШТОЗАШТОЗАШТО ???????? КАДАКАДАКАДАКАДАКАДАКАДАКАДАКАДА ????????

6

ТЕСТИРАЊЕТЕСТИРАЊЕ –– ШТАШТА ??

• Континутитет линије

• Средњи губици [dB/km]

• Спојеви – губици и

локација

• Повратна рефлексија

• Укупно слабљење

• Укупна дужина

•Дисперзија (хроматска,

поларизациона)

• Пропусни опсег или битска

брзина

• BER или SNR

СИСТЕМСИСТЕМСИСТЕМСИСТЕМ

ЛИНИЈАЛИНИЈАЛИНИЈАЛИНИЈА ПРЕДАЈНИКПРЕДАЈНИКПРЕДАЈНИКПРЕДАЈНИК

• Снага

• Таласна дужина

• Спектрална ширина

7

ОПТИЧКИОПТИЧКИ

РЕФЛЕКТОМЕТАРРЕФЛЕКТОМЕТАРПРИНЦИП РАДА:

1. УРЕЂАЈ УБАЦУЈЕ КРАТАК СВЕТЛОСНИ ИМПУЛС

У ОПТИЧКУ ЛИНИЈУ- ВЛАКНО

2. МЕРИ ПОВРАТНО РЕФЛЕКТОВАНО ЗРАЧЕЊЕ

3. ПРИКАЗУЈЕ НА ДИСПЛЕЈУ ДОБИЈЕНИ СИГНАЛ У

ФУНКЦИЈИ ВРЕМЕНА

УЗРОЦИ РЕФЛЕКТОВАНЕ СВЕТЛОСТИ:

РЕЈЛИЈЕВО РАСЕЈАЊЕ (ДУЖ ВЛАКНА)

ФРЕНЕЛОВА РЕФЛЕКСИЈА (НА СПОЈЕВИМА)

8

РЕЈЛИЈЕВОРЕЈЛИЈЕВО РАСЕЈАЊЕРАСЕЈАЊЕ

• ОСНОВНИ УЗРОК ГУБИТАКА У ВЛАКНУ

• НАСТАЈЕ КАО ПОСЛЕДИЦА

МИКРОПРОМЕНА ГУСТИНЕ, ЧИСТОЋЕ

ИЛИ САСТАВА СТАКЛА, КОЈИ МЕЊАЈУ

ИНДЕКС ПРЕЛАМАЊА, НА ПРОСТОРУ

МАЊЕМ ОД ТАЛАСНЕ ДУЖИНЕ

СВЕТЛОСТИ

• ВРШИ СЕ У СВИМ ПРАВЦИМА

ПОДЈЕДНАКО

• ОКО 0.0001% СВЕТЛОСТИ СЕ

РЕФЛЕКТУЈЕ НАТРАГ КА ИЗВОРУ

9

СЛАБЉЕЊЕСЛАБЉЕЊЕ УУ

ОПТИЧКОМОПТИЧКОМ ВЛАКНУВЛАКНУ: :

УЗРОЦИУЗРОЦИ

•Апсорпција•Расејање•Макросавијање (инсталација)

•Микросавијање (производња)

10

СЛАБЉЕЊЕСЛАБЉЕЊЕ : :

ВЕЛИЧИНАВЕЛИЧИНА

За ВМВ: око

3 dB/km на 850 nm

1 dB/ km на 1310 nm.

По EIA/TIA 568:

3.5 и 1.5 dB/km макс.

За ЈМВ: око

0.4 dB/km на 1310 nm

0.2 dB/km на 1550 nm.

По EIA/TIA 568:

1.0 dB/km и 0.5 dB/km

11

ФРЕНЕЛОВАФРЕНЕЛОВА РЕФЛЕКСИЈАРЕФЛЕКСИЈАРЕФЛЕКСИЈА УВЕК НАСТАЈЕ НА ГРАНИЧНИМ ПОВРШИНАМА ИЗМЕЂУ ДВЕ

СРЕДИНЕ КРОЗ КОЈУ СЕ ПРОСТИРЕ СВЕТЛОСНИ ТАЛАС – ТАДА ДОЛАЗИ

ДО ОДБИЈАЊА СВЕТЛОСТИ ПРИ НАИЛАСКУ ИЗ ЈЕДНЕ ХОМОГЕНЕ

СРЕДИНЕ НА СРЕДИНУ ДРУГОГ, РАЗЛИЧИТОГ ИНДЕКСА ПРЕЛАМАЊА

УЗРОК РЕФЛЕКСИЈЕ ЈЕ РАЗЛИЧИТ ИНДЕКС ПРЕЛАМАЊА ТЈ. РАЗЛИЧИТЕ

БРЗИНЕ ПРОСТИРАЊА СВЕТЛОСТИ КРОЗ МАТЕРИЈАЛ

n индекс прелам.

RРефлекс.

ВОДА 1.331.331.331.33 2 %2 %2 %2 %

ОБИЧНО СТАКЛО 1.501.501.501.50 4 %4 %4 %4 %

КРИСТАЛНОСТАКЛО

1.91.91.91.90000 10 %10 %10 %10 %

2

21

21

+

−=

nn

nnR

ПРИ УПАДУ

СВЕТЛОСТИ НА

ГРАНИЧНУ

ПОВРШИНУ ПОД

ПРАВИМ УГЛОМ

12

ФРЕНЕЛОВАФРЕНЕЛОВА РЕФЛЕКСИЈАРЕФЛЕКСИЈА

Губици на конекцији са различитим угловима

споја:

PC (physical contact) -35 до -45 dB•

UPC (Ultra-Polish physical contact) -45 до -55 dB

APC (angle physical contact) -55 до -70 dB

•Изазива променецентралне таласне

дужине извора

•Изазива променеснаге извора

•Може да трајно оштетисветлосни извор

13

OTDR OTDR -- БЛОКБЛОК ШЕМАШЕМА

УРЕЂАЈАУРЕЂАЈА

14

ТИПИЧАНТИПИЧАН СНИМАКСНИМАК ОПТИЧКЕОПТИЧКЕ

ЛИНИЈЕЛИНИЈЕ

Нагиб

линије

слабљења

Нагиб

линије

слабљења

15

ДУЖИНАДУЖИНА ЛАСЕРСКОГЛАСЕРСКОГ

ИМПУЛСАИМПУЛСА

УЗАК ИМПУЛС:

ВЕЛИКА РЕЗОЛУЦИЈА

УОЧАВАЊЕ БЛИСКИХ ПОЈАВА

ШИРОК ИМПУЛС:

ВЕЛИКИ СИГНАЛ

ВЕЛИКЕ ДУЖИНЕ ВЛАКНА

Брзина светлости у влакну Х Ширина импулса = Дужина имулса у влакну

Пример: 300000/1.5 km/s X 100 ns = 20 m

16

РЕФЛЕКСИЈАРЕФЛЕКСИЈА НАНА КРАЈУКРАЈУ ВЛАКНАВЛАКНА

•На крају влакна се јавља Френелова рефлексија, на граничној

површину стакло – ваздух

•Величина пика је око 4% (око -14 dB)

•Иза овог пика је шум

•Могу се јавити и вишеструке рефлексије на двоструко већем

растојању (ghost reflections)

17

РЕРЕЈЛИЈЕВОЈЛИЈЕВО ПОВРАТНОПОВРАТНО РАСЕЈАЊЕРАСЕЈАЊЕ

•Повратно расејање = 5log (P0 WS) - 10αx(loge)

•P0 – емитована снага у влакну у W

•W – трајање предајног импулса у сек

•S – фактор расејања у W/J

•α – коефицијент слабљења влакна у Nep/m

•x – даљина на влакну

18

ДИНАМИЧКИДИНАМИЧКИ ОПСЕГОПСЕГ

•Динамички опсег је разлика између почетног нивоа рефлексије и

нивоа шума

•Главна карактеристика OTDR-а није ДОМЕТ већ динамички опсег !

•Већи динамички опсег може да прикаже дужу линију, а домет још

зависи од слабљења дуж линије

19

РЕФЛЕКСИВНИРЕФЛЕКСИВНИ СПОЈСПОЈ

•На споју два влакна се јавља ваздушни процеп који изазива јаку

повратну рефлексију

•Типичан случај за спој са конекторима или са механичком

спојницом

•Може се јавити и код “идеалних” конектора ако су језгра влаканаразличитог индекса преламања

20

НЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИНЕРЕФЛЕКСИВНИ СПОЈСПОЈСПОЈСПОЈСПОЈСПОЈСПОЈСПОЈ

•На споју два влакна се јавља губитак светлости, па је нагиб

линије слабљења померен- појављује се степенаста промена

слабљења.

•Типичан случај за спој који настаје варењем односно

сплајсовањем два влакна.

•Може се јавити и на местима где је и било којих других разлога

наступио губотак светлосне енергије- макросавијање, микросавијање, и сл.

21

““ПОЈАЧАЊПОЈАЧАЊEE”” НАНА СПОЈУСПОЈУ

•Појачање (gain) на споју не постоји, по закону о одржању енергије

•На ОТДР линији се ипак јавља овакав померај линије слабљења, као

последица различитих коефицијента повратне рефлексије за два

влакна у споју

•Овај ефекат показује да мерење слабљења са једне и друге стране

линије није симетрично

•Спој треба да се измери са обе стране и да се нађе средња вредност

22

МРТВАМРТВА ЗОНАЗОНА ЗАЗА УОЧАВАЊЕУОЧАВАЊЕ ПОЈАВЕПОЈАВЕ

•Растојање иза Френелове рефлексије после кога се може уочити

друга Френелова рефлексија

•Важно за уочавање два блиска споја нпр. два конектора илиспојнице

23

МРТВАМРТВА ЗОНАЗОНА ЗАЗА МЕРЕЊЕМЕРЕЊЕ

СЛАБЉЕЊАСЛАБЉЕЊА

•Растојање иза Френелове рефлексије после кога се може

измерити ниво слабљења-расејања на влакну

•Важно за мерење слабљења на споју који је непосредно иза

конектора и сл.

•Увек је већа од мртве зоне за уочавање Френелове појаве

24

МЕРЕЊЕМЕРЕЊЕ ДУЖИНЕДУЖИНЕ ВЛАКНАВЛАКНА

•Мора се веома тачно знати индекс преламања за мерну таласну

дужину иначе су сва мерења дужине погрешна !

• Дужина влакна је већа од дужине кабла за 2%

25

Испоручен је OTDR модул са NETTEST инструментом CMA5000:

- Мainframe са MBA адаптером (4 позиција), дисплејом у боји, хард

диском (6Gb), CD-R/W и оперативним системом Windows 2000

• Оптички модул за једномодна влакна на 1310 nm и 1550 nm, 35 dB

• Уграђен извор светлости снаге +10dBm, FC/PC једномодни конектор

• Уграђен мерач оптичке снаге, FC/PC конектор.

• Уграђен VFL-FC визуелни локатор грешке на 630 nm са једномодним

прикључком са FC конектором

• Софтвер Networks

CMCMАА 50005000

КАРАКТЕРИСТИКЕКАРАКТЕРИСТИКЕ

26

• Pentium P3-700, 512MB RAM, Windows XP

• JAVA Kлијент/Сервер архитектура

– Потпуна даљинска контрола

• XGA екран 10.5” (1024x768 pixel)

• 20GB HDD

• Iнтегрисан CD-RW

• Портови:

– 10/100 Ethernet

– 2xUSB

– 2xPCMCIA слота

– IrDA

– 2xPS/2, серијски, паралелни VGA

CMA5000 платформа

27

CMA5000 кориснички интерфејс

• Минималан број тастера

» Test

» Stop

» File

» Setup

» Print

» Help

» Contrast

» Volume

• LED-ови

» Eкстерно напајање

» Статус батерије

» HDD

» CD/FDD

• Курсор точкић са тастеромна притисак у центру

• L-RUD стрелица са тастеромза избор у центру

• Touch screen са дизајниранимодговарајућим софтвером закорисничка финаподешавања

• Eкрански On/Off тастер(Windows Shutdown)

28

ОТДРОТДР мерењемерење• Класично OTDR тестирање

• Ручна контрола свих параметара

• Могућа измена параметара у току рада

(оn-the-fly)

• Омогућава потпуно аутоматско

тестирање

– Даљина, резолуција и ширина импулса

– Анализа са пошљивим праговима

– Интелигентно усредњавање ради добијањаглатке трасе

– Бележење на диск са аутоматскимдодељивањем имена датотеци

– Штампање после сваког тестирања

29

Trace AnalysisTrace Analysis• Софтвер за анализу линије (Fiber Analysis

Software-FAS)

• Може се поставити да ради аутоматски илиручно

• Прагови за појаве се постављају у quick system setup screen– splice loss – праг за губитке споја

– secondary splice Loss – други праг за губитке споја (већи)

– end-to-end – за мерење дужине влакна

– Reflectance – за мерење повратне рефлексије

– break/end – за проглашавање краја влакна

• Појаве се могу видети као таблица или у

прозору на линији на дисплеју

30

Табела догађаја – видљива на

екрану инструмента (event table)

•1 – рефлексивни спој

•2 – нерефлексивни спој

•3 – групни спој – два врло близу смештена споја

•4 – крај или прекид

•5 – ван домета

31

МерењеМерење саса пријемникомпријемником ии

предајникомпредајником

• Интегрисани мерач оптичке снаге и

светлосни извор са конктором за

једномодно влакно (на 1310 nm или 1550 nm)

• Мерач оптичке снаге са свим функцијама

као и одвојени уређајаFull-function Power Meter

• Стабилисани референтни светлосни извор

• Резултати се могу забележити на диск

• Може се забележити референтна вредност

за сваку таласну дужину појединачно

32

VFLVFL--Visual Fault Visual Fault

LocatorLocator

• У овом моду се укључује црвени ласер, на

који се може прикључити једномодно влакно

• Служи за брзу идентификацију влакана и за

налажење прекида, нарочито ако су

скривени у мртвој зони OTDR-а

• Таласна дужина: 635 ± 10 nm

• Излазна снага: 0 dBm (Типично)

• Континуално светло или модулисано са

2KHz