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技術專欄

如何選擇合適的光纖測試儀

文章來源:山東朗坤  發布日期:2021-06-30

光纖測試儀

光纖測試儀是一種用于物理學、電子與通信技術領域的物理性能測試儀器,于1996年11月1日啟用。

 

光纖測試儀類型及性能介紹
常用光纖測試表有:光功率計、光萬用表、穩定光源、光時域反射儀(OTDR)和光故障定位儀。

光功率計:用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統中,測量光功率是最基本的。非常像電子學中的萬用表,在光纖測量中,光功率計是重負荷常用表,光纖技術人員應該人手一個。通過測量發射端機或光網絡的絕對功率,一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩定光源組合使用,則能夠測量連接損耗、檢驗連續性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。
光萬用表:用來測量光纖鏈路的光功率損耗。有以下兩種光萬用表:
1、由獨立的光功率計和穩定光源組成。
2、光功率計和穩定光源結合為一體的集成測試系統。
在短距離局域網(LAN)中,端點距離在步行或談話之內,技術人員可在任意一端成功地使用經濟性組合光萬用表,一端使用穩定光源另一端使用光功率計。對長途網絡系統,技術人員應該在每端裝備完整的組合或集成光萬用表。
當選擇儀表時,溫度或許是非常嚴格的標準。現場便攜式設備應在-18℃(無濕度控制)至50℃(95%濕度)。
穩定光源:對光系統發射已知功率和波長的光。穩定光源與光功率計結合在一起,可以測量光纖系統的光損耗。對現成的光纖系統,通常也可把系統的發射端機當作穩定光源。如果端機無法工作或沒有端機,則需要單獨的穩定光源。穩定光源的波長應與系統端機的波長盡可能一致。在系統安裝完畢后,經常需要測量端到端損耗,以便確定連接損耗是否滿足設計要求,如:測量連接器、接續點的損耗以及光纖本體損耗。
光時域反射儀(OTDR)及故障定位儀(Fault Locator):表現為光纖損耗與距離的函數。借助于OTDR,技術人員能夠看到整個系統輪廓,識別并測量光纖的跨度、接續點和連接頭。在診斷光纖故障的儀表中,OTDR是非常經典的,也是非常昂貴的儀表。與光功率計和光萬用表的兩端測試不同,OTDR僅通過光纖的一端就可測得光纖損耗。OTDR軌跡線給出系統衰減值的位置和大小,如:任何連接器、接續點、光纖異形、或光纖斷點的位置及其損耗大小。

OTDR可被用于以下三個方面:
1、在敷設前了解光纜的特性(長度和衰減)。
2、得到一段光纖的信號軌跡線波形。
3、在問題增加和連接狀況每況愈下時,定位嚴重故障點。
故障定位儀(Fault Locator)是OTDR的一個特殊版本,故障定位儀可以自動發現光纖故障所在,而不需OTDR的復雜操作步驟,其價格也只是OTDR的幾分之一。

 

如何選擇合適的光纖測試儀?
選擇光纖測試儀表,一般需考慮以下四個方面的因素:即確定你的系統參數、工作環境、比較性能要素、儀表的維護

確定你的系統參數
工作波長(nm)三個主要的傳輸窗口為850nm,1300nm 及 1550nm。
光源種類(LED或激光):在短距離應用中,由于經濟實用的原因,大多數低速局域網LAN(<100Mbs)通常使用LED光源。大多數高速系統>100Mbs使用激光光源長距離傳輸信號。
光纖種類(單模/多模)以及芯/涂覆層直徑(um):標準單模光纖(SM)為9/125um,盡管某些其它特殊單模光纖應該仔細辨認。典型的多模光纖(MM)包括50/125、 62.5/125、100/140 和 200/230 um。
連接器種類:國內常見的連接器包括:FC-PC,FC-APC,SC-PC,SC-APC,ST等。新的連接器則有:LC,MU,MT-RJ等。

可能的最大鏈路損耗。
損耗估算/系統的容限。


明確你的工作環境
對用戶/購買者來講,選擇一臺野外現場用儀表,溫度標準或許是非常嚴格的。通常,野外現場測量必須在嚴峻的環境中使用,推薦現場便攜式儀表的工作溫度應該從-18℃~50℃,同時儲運溫度為-40~+60℃(95%RH)。實驗室的儀器僅需在較窄的控制范圍5~50℃工作。
不像實驗室儀表能夠采用交流供電,現場便攜式儀表對儀表電源通常要求較為苛刻,否則會影響工作效率。另外,儀器的電源供電問題還經常是引起儀器故障或損壞的一個重要誘因。因此,用戶應該考慮和權衡如下因素:
1、內裝電池的位置應便于用戶更換。
2、新電池或滿充電池的最少工作時間要達到10小時(一個工作日)。然而電池工作壽命的目標值應在40~50小時(一周)以上,以確保技術人員和儀器的工作效率。
3、使用電池的型號越普通越好,如通用9V或1.5V五號干電池等,因為這些通用電池非常容易就地找到或購得。
4、普通干電池優于可充電電池(如:鉛-酸、鎳鎘電池),因為充電電池大多存在“記憶”問題、包裝不標準、不容易買到、環保問題等。
以前,要找到符合上述所有四個標準的便攜式測試儀器幾乎是不可能的。現在,采用現代CMOS電路制造技術的藝術化光功率計,僅用一般五號干電池(隨處可得),即可工作100小時以上。另外一些實驗室型號提供雙電源(AC和內部電池)以增加其適應性。
如同手提電話一樣,光纖測試儀表同樣具有眾多的外觀包裝形式。低于1.5公斤的手持式表一般沒有許多虛飾,只提供基本功能和性能;半便攜式儀表(大于1.5公斤)通常具備更復雜的或擴展的功能;實驗室儀器是專為控制實驗室/生產場合設計的,具備AC供電。
比較性能要素:這里是選擇步驟的第三步,包括每種光測試設備的詳細分析。


光功率計
對于任何光纖傳輸系統的生產制造、安裝、運行和維護,光功率測量是必不可少的。在光纖領域,沒有光功率計,任何工程、實驗室、生產車間或電話維護設施都無法工作。例如:光功率計可用于測量激光光源和LED光源的輸出功率;用于確認光纖鏈路的損耗估算;其中重要的是,它是測試光學元器件(光纖、連接器、接續子、衰減器等)的性能指標的關鍵儀器。
針對用戶的具體應用,要選擇適合的光功率計,應該關注以下各點:
1、選擇合適的探頭類型和接口類型
2、評價校準精度和制造校準程序,與你的光纖和接頭要求范圍相匹配。
3、確定這些型號與你的測量范圍和顯示分辨率相一致。
4、具備直接插入損耗測量的 dB功能。

 

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