Anoptikai teljesítménymérő(OPM) méri a fényjelek teljesítményszintjét az optikai szálban. Az eszköz belsejében egy fotodetektor alakítja át a bejövő fotonokat elektromos jellé, amelyet feldolgoznak és a kijelzőn dBm (decibel{1}}milliwatt) vagy mW (milliwatt) formában jelenítenek meg. Ha távközlésben, adatközpontokban vagy vállalati üvegszálas hálózatokban dolgozik, ezszáloptikai teljesítménymérőegy olyan eszköz, amelyhez szinte minden nap hozzá fog nyúlni - a telepítés, a tanúsítás és a rutin karbantartás során.
A legtöbb kézi modell körülbelül –70 dBm-től +10 dBm-ig terjed, míg a külső csillapítókkal ellátott magasabb kategóriájú egységek +26 dBm-ig terjednek. A bemeneti port általában FC vagy SC csatlakozókat fogad, az LC és ST pedig cserélhető adaptereken keresztül érhető el.
Hogyan működik az optikai teljesítménymérő
A műszer szívében egy fotodetektor - található, egy kis érzékelő, amely elnyeli a fotonokat és arányos elektromos áramot állít elő. Ez a fotoáram egy transzimpedancia-erősítőbe áramlik, egy ADC digitalizálja, majd összehasonlítja az eszköz firmware-jében tárolt kalibrációs adatokkal. Ennek megértéseoptikai teljesítmény mérésA lánc kulcsfontosságú az eredmények helyes értelmezéséhez - a képernyőn megjelenő végső szám a kalibrálási összehasonlítás eredménye, nem pedig a nyers feszültség leolvasása.
A szálcsatlakozó és a detektor között egy fókuszáló lencse irányítja a divergens fényt a detektor aktív területére, míg az optikai sávszűrők a célsávon kívüli hullámhosszakat utasítják el. A nagyobb-teljesítményű modelleken (+10 dBm feletti névleges érték) egy beépített-csillapító csillapítja a jelet, hogy megvédje az érzékelőt a telítéstől.
Egy dolog, ami megzavarja az újabb technikusokat: leolvasás előtt be kell állítani a megfelelő hullámhosszt a mérőműszeren. A készülék ezt a beállítást használja arra, hogy a belső kalibrációs táblázatból kikeresse az érzékelő reakcióképességét. Ha a forrás 1550 nm-en van, de a mérőműszer 1310 nm-re van állítva, a leolvasás legalább 0,5 dB-lel - csökken, és a hiba néma, így könnyen naplózhat rossz adatokat anélkül, hogy észrevenné.
Detektortechnológiák
Az érzékelő az egyetlen alkatrész, amely leginkább meghatározza, hogy mi az Önoptikai szálas teljesítménymérőmeg tudja és nem tudja megcsinálni - az érzékenységi minimumot, a hullámhossz-lefedettséget, a válaszsebességet és a maximális teljesítménykezelést.
Fotodióda detektorok
Szinte minden kézi és asztali OPM a három fotodióda egyikét használja:
Szilícium (Si)- Körülbelül 400–1100 nm-t fed le. A legjobb 850 nm-es többmódusú kapcsolatokhoz és látható{5}}fényű lézeres munkákhoz. A legtöbb költségvetési-szintmérőben megtalálja a szilíciumdetektorokat, amelyek célja az egyetemi LAN tesztelése.
germánium (Ge)- Körülbelül 700–1800 nm-t fed le, 1310 és 1550 nm-es egymódusú méréseket is kezel. Ez az alapértelmezett választás az általános-célú távközlési mérőkészülékekhez a 300 USD alatti árkategóriában. A kompromisszum az InGaAs-hoz képest nagyobb sötétáram, ami néhány dB-lel növeli a zajszintet.
Indium-gallium-arzenid (InGaAs)- 800–1700 nm-re terjed ki. A távközlési sáv mérésének arany szabványa az alacsony zajszint és a nagy linearitás miatt, különösen a C-sávon (1530–1565 nm) és az L-sávon (1565–1625 nm). Ha dedikáltra van szüksége1550-es száloptikai teljesítménymérőA C-sáv és L-sávos munkára optimalizált InGaAs a keresendő detektoranyag. Hátránya, hogy költsége - egy nagy területű InGaAs detektor 100–200 dollárral növelheti az anyagjegyzéket.
Hőérzékelők
A hőmérők fekete bevonatban nyelték el a beérkező fényt, és hőcsőn keresztül mérik a hőmérséklet-emelkedést. A nagy előny a közel lapos spektrális válasz az UV sugárzástól a távoli -infravörösig -, amely ideálislézerfény teljesítménymérőnagy teljesítményű{0}}alkalmazásokhoz. Körülbelül 10 mW-tól a több-kilowattig terjedő teljesítményt képesek kezelni, de lassúak (0,2–2 másodperces válaszidő) és nincs elég érzékenységük a körülbelül -20 dBm alatti mérésekhez. Ezek a lézergyártási és fizikai laborokba tartoznak, nem a terepi készletekbe.
Az optikai teljesítménymérők típusai
Form Factor szerint
Kézi- Elemes-tápellátású, 300 g alatti, háttérvilágítású LCD-vel és általában beépített -VFL-vel. A Ge{6}}detektoregységek ára 80 dollár körül kezdődik, az adatnaplózással és Bluetooth-al rendelkező InGaAs modellek ára pedig 500+ dollárra emelkedik. Ez a terepi technikusok mindennapi eszköze.
Asztali- Laboratóriumi műszerek ±3 alatti nyomon követhető mérési bizonytalansággal, közel -80 dBm zajszinttel, mély adatnaplózással és analóg/trigger kimenetekkel. 2000–10 USD fizetésre számíthat,000+. K+F laborokban, gyártási minőségellenőrzésben és kalibráló létesítményekben használják.
Moduláris- Csatlakoztassa-a kártyákat rack-be-szerelt nagyszámítógépes platformokhoz. Kombinálja a teljesítménymérő modulokat hangolható lézerforrásokkal, optikai kapcsolókkal és változtatható csillapítókkal, hogy automatizált többcsatornás tesztállomásokat építsen{4}} az adó-vevők gyártásához és a megfelelőség teszteléséhez.
Alkalmazási környezet szerint
Standard- Általános-célszáloptikai teljesítménymérőáltalános távközlési hullámhosszakon (850 nm, 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm) kalibrálva. A bemeneti portba belépő teljes optikai teljesítményt méri. Ha több hullámhossz van jelen egyidejűleg, akkor az összesített összeget jelenti csatornaelválasztás nélkül.
PON - Ha FTTH-hálózatokat telepít vagy karbantart, egy dedikáltFTTH optikai teljesítménymérőérdemes beruházni. A PON-mérők belső WDM-szűréssel mérik az 1310, 1490 és 1550 nm-eket egyidejűleg, és külön jelenítik meg őket, és kezelik a burst-módú upstream forgalmat, amelyet a szabványos mérőórák nem tudnak megbízhatóan rögzíteni.
MPO- Közvetlenül fogadja az MPO/MTP-csatlakozókat, és egy műveletben beolvassa mind a 8, 12 vagy 24 szálat, így a tesztelési idő 10+ percről csatlakozónként 30 másodperc alá csökken. Nélkülözhetetlen az adatközpontok kiépítéséhez.
Az optikai teljesítménymérők legfontosabb alkalmazásai
Száloptikai hálózat telepítése és karbantartása
Itt van a legtöbboptikai teljesítménymérőkkiérdemelni a tartozásukat. Az új konstrukció során az adó kimeneti teljesítményét, a vevő bemeneti teljesítményét és a teljes -végpontok közötti beillesztési veszteséget{2}}ellenőrzi a kapcsolat energiaköltségkeretével szemben. A karbantartási oldalon az időszakos mérések felfedik a csatlakozó romlását, a makró{4}}hajlásokat és egyéb problémákat, mielőtt azok kimaradást okoznának.
Adatközpont és nagy{0}}sebességű összeköttetések
400 G és 800 G esetén a PAM4 moduláció szigorúbb jel-/-zaj arányt igényel, és jelentősen csökkenti a teljesítménykülönbséget. Több-port és MPOszáloptikai teljesítménymérőkezek a gyakorlati eszközök itt -, amikor 500 strukturált kábelkapcsolatot igazolnak, amelyek GPU-fürtöket kötnek össze egy mesterséges intelligencia képzési létesítményben, akkor a mérési sebességre éppúgy szükség van, mint a pontosságra.
Optikai alkatrészek kutatás-fejlesztése és gyártása
Az adó-vevő gyártók, a WDM-szűrő beszállítói és az EDFA-gyártók teljesítménymérőket használnak beépített minőségellenőrzési kapuként a gyártás során. Az itt található műszerek jellemzően asztali vagy modulárisak, ±2,5%-os vagy jobb mérési bizonytalansággal, és teljes mértékben nyomon követhetők a nemzeti metrológiai szabványok szerint.
Repüléselektronikai, védelmi és speciális hálózatok
A katonai és repülőgépipari platformok egyedileg dokumentált méréseket követelnek meg minden egyes toldáshoz és csatlakozóhoz, robusztus kézi mérőórákkal, kiterjesztett hőmérsékleti besorolással (−10 foktól +50 fokig), olyan szabványok szerint, mint a MIL-PRF-49291.
Kutatás és oktatás
Az egyetemi optikai laborokban a teljesítménymérő összekapcsolja az elméletet a fizikai viselkedéssel. Amikor kiválasztja alegjobb optikai teljesítménymérők egyetemi kutatólaboratóriumok számára, keressen olyan asztali egységeket, amelyek több-hullámhosszú kalibrációval, alacsony mérési bizonytalansággal és adat-naplózási képességekkel rendelkeznek, amelyek támogatják az ismételhető kísérleti munkafolyamatokat.
Optikai teljesítménymérő vs egyéb szálvizsgáló eszközök
Optikai teljesítménymérő vs OTDR
Anoptikai teljesítménymérőmegmutatja a teljes beillesztési veszteséget - egy szám, dB-ben. Az OTDR egy távolság-leképezett nyomkövetést hoz létre, amely minden eseményt (csatlakozók, kötések, hajlítások, szakadások) mutat be helymeghatározással és egyéni veszteséggel. Ha egy link nem működik aOPM teszt5,2 dB-lel 4,0 dB-es költségvetés mellett az OTDR pontosan meghatározza, hol van a probléma. Az olyan iparági szabványok, mint a TIA-568 és az ISO 14763, mindkét tesztet megkövetelik.
Optikai teljesítménymérő vs optikai fényforrás (OLS)
Ez a két eszköz alkot aszáloptikai OLTS(Optikai veszteségvizsgáló készlet). A fényforrás stabil CW jelet biztosít az egyik végén; a teljesítménymérő méri a kapott áramot a másikon. Önmagában egyik sem hasznos a veszteségvizsgálathoz. Az első vásárláskorszálas fényforrás és teljesítménymérőkészletet, egy gyártó egyező készlete elkerüli a hullámhossz-kompatibilitási problémákat, és gyakran kevesebbe kerül.
Optikai teljesítménymérő vs vizuális hibakereső (VFL)
A VFL látható vörös lézerfényt fecskendez a szálba, hogy vizuálisan feltárja a hibákat. A teljesítménymérő pontos numerikus veszteségadatokat ad, de nem térbeli információt. Sok kézi mérőműszer integrálja mindkét funkciót - méri a veszteséget, majd kapcsolja át VFL módba a hiba megkereséséhez.
Hogyan válasszunk optikai teljesítménymérőt
Hullámhossz tartomány- Illessze a mérőműszer gyári-kalibrált hullámhosszait a hálózatához: 850/1300 nm többmódusú, 1310/1550 nm egy-módú és 1490 nm PON esetén. A csak egy sávra "értékelt", de nem az adott hullámhosszon kalibrált mérő interpolál és elveszti a pontosságát.
Mérési tartomány és pontosság- A tipikus kéziszámítógépek -70 dBm-től +10 dBm-ig terjednek. Erősített DWDM-csatornákhoz vagy pumpás lézerekhez legalább +20 dBm-re van szüksége. A ±5%-os bizonytalanság megfelelő a terepi munkákhoz, de a gyártási tesztelésnek ±2,5%-ot vagy jobbat kell céloznia nyomon követhető kalibrációval.
Csatlakozó kompatibilitás- A legtöbb mérőt FC vagy SC aljzattal szállítják. Ha az adatközpont LC-csatlakozókat használ, a natív LC-bemenet megkíméli az adapterrel kapcsolatos fejfájást, és elkerüli az adapterek 0,1–0,3 dB-es behelyezési veszteségét.
Adattárolás és csatlakozás- Nagy projektekhez (500+ hivatkozások) belső időbélyegzett tárhelyre van szükség USB- vagy Bluetooth-exporttal. A VIAVI, EXFO vagy AFL kiegészítő szoftverei formázott jelentéseket készítenek a megfelelőségi dokumentációhoz.
További funkciók- A beépített-VFL, a sikeres/sikertelen jelzők és a max/perc/átlagos tartás valóban felgyorsítja a terepi munkát. Mielőtt külön fizetne, értékelje, mely funkciók illenek a napi munkafolyamatához.
Az optikai teljesítménymérő használata (lépésről lépésre)
A szabványos eljárás a beillesztési veszteség mérésére vonatkozik afényforrás teljesítménymérőbeállítást. Ez a leggyakoribbteljesítménymérő tesztmunkafolyamat a terepen.
1. lépés: Előkészítés- Ellenőrizze az akkumulátor töltöttségi szintjét, és tisztítsa meg minden szál végét-szösz-mentes törlőkendővel vagy egy-kattintásos tisztítószerrel. A piszkos csatlakozók a mérési hibák első számú forrásai.
2. lépés: Csatlakoztassa a referenciaszálat- Csatlakoztasson egy ismert-jó referencia-patch kábelt közvetlenül a fényforrás kimenete és a teljesítménymérő bemenete közé. Rögzítse az ülés csatlakozóit, és kerülje az éles kanyarokat.
3. lépés: Állítsa be a paramétereket- Állítsa a fényforrást és a teljesítménymérőt is ugyanarra a teszthullámhosszra. A folytatás előtt-ellenőrizze mindkét kijelzőt.
4. lépés: Állítsa be a referenciaértéket (nulla)- Várjon 5–10 percet, amíg a forrás stabilizálódik, majd nyomja meg a REF vagy a ZERO gombot, hogy az aktuális szintet 0 dB-es alapvonalként tárolja.
5. lépés: Csatlakoztassa a vizsgált szálat- Illessze be a tesztelendő kapcsolatot a referenciakábel és a mérőműszer közé. A kijelző most a beillesztési veszteséget mutatja a referenciához képest.
6. lépés: Rögzítés és elemzés- Az eredmény naplózása. Ha a veszteség meghaladja a költségkeretet, tisztítsa meg újra-, és mérje meg újra, mielőtt hibát feltételezne. Ha a probléma a tisztítás után is fennáll, használjon OTDR-t a lokalizációhoz.
Gyakori hibák és bevált gyakorlatok
Elkerülendő hibák
Piszkos csatlakozók- több rossz mérésért felelős, mint az összes többi ok együttvéve. Minden csatlakoztatás előtt tisztítsa meg.
Rossz hullámhossz beállításA(z) - 0,5–1,5 dB-es hibát produkál, a képernyőn megjelenő-figyelmeztetés nélkül.
A referencia lépés kihagyása- enélkül az abszolút teljesítményt (dBm) olvassa a kapcsolatvesztés (dB) helyett, érvénytelenítve a sikeres/nem sikerült eredményeket.
A szálfeszültség mérés közbenA - szűk ívek és a nem támogatott kábelek olyan veszteséget okoznak, amely nem a telepített linket jelenti.
Kopott adapterek- a kopott kerámiahüvelyek hibája rontja az ismételhetőséget. Rendszeresen cserélje ki az adaptereket.
Legjobb gyakorlatok
Tisztítsa meg, ellenőrizze, majd tisztítsa meg újraszál-ellenőrző távcső használatával 200-400-szoros nagyítással.
Kalibrálás ütemezés szerint- a legtöbb gyártó éves kalibrálást javasol. A szisztematikus 0,3 dB-es eltolás beépül egy teljes projekt minden mérésébe.
Hagyja, hogy a mérő termikusan stabilizálódjon- 10–15 perccel a hőmérsékleti környezetek közötti mozgás után.
Kövesse nyomon a méréseket az idő múlásávalA - korábbi alapadatok az üvegszálas hálózatok egyik legegyszerűbb prediktív karbantartási eszköze.
Használjon integráló gömbötnagy{0}}magos többmódusú szálakból vagy LED-forrásokból származó divergens sugarak számára.
Fedje le és tárolja megfelelően a műszereket- a szennyezett érzékelőablak minden további mérést leront.
