Tutorial Reflektometer Domain Waktu Optik

Apa itu ODTR?

Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR) adalah instrumen optoelektronik yang digunakan untuk mengkarakterisasi serat optik.Ini dapat dianggap sebagai setara optik dari reflektometer domain waktu elektronik.

OTDR menyuntikkan serangkaian pulsa optik ke dalam serat yang diuji.Ia juga mengekstrak, dari ujung serat yang sama, cahaya yang dihamburkan atau dipantulkan kembali dari titik-titik di sepanjang serat.Kekuatan pulsa balik diukur dan diintegrasikan sebagai fungsi waktu, dan diplot sebagai fungsi panjang serat.

Ini dapat digunakan untuk memperkirakan panjang serat dan redaman keseluruhan, termasuk kerugian sambungan dan konektor berpasangan.Ini juga dapat digunakan untuk menemukan kesalahan, seperti kerusakan, dan untuk mengukur kehilangan pengembalian optik.Untuk mengukur redaman beberapa serat, disarankan untuk menguji dari masing-masing ujung dan kemudian rata-rata hasilnya, namun kerja ekstra yang cukup besar ini bertentangan dengan klaim umum bahwa pengujian dapat dilakukan hanya dari satu ujung serat.

Selain optik dan elektronik khusus yang diperlukan, OTDR memiliki kemampuan komputasi dan tampilan grafis yang signifikan, sehingga dapat memberikan otomatisasi pengujian yang signifikan.Namun, pengoperasian instrumen dan interpretasi jejak OTDR yang tepat masih memerlukan pelatihan dan pengalaman teknis khusus.

Bagaimana Cara Kerja OTDR?

Penguji serat OTDR bekerja secara tidak langsung dengan menggunakan fenomena unik serat untuk menyiratkan kehilangan, tidak seperti sumber cahaya serat optik dan pengukur daya yang mengukur hilangnya pembangkit kabel serat optik secara langsung dengan menduplikasi pemancar dan penerima tautan transmisi serat optik.Ia bekerja seperti radar.Pertama-tama mengirimkan sinyal melalui serat optik, dan kemudian mengamati apa yang kembali dari satu titik ke informasi tersebut.Proses ini akan diulangi, kemudian hasilnya dirata-ratakan dan ditampilkan dalam bentuk lintasan, lintasan tersebut digambarkan dalam seluruh periode serat optik (atau keadaan) serat pada kekuatan sinyalnya.

Ketika cahaya merambat sepanjang serat, sebagian kecilnya hilang melalui hamburan Rayleigh.Hamburan Rayleigh disebabkan oleh sinyal hamburan yang tidak teratur di sepanjang serat yang dihasilkan.Mengingat parameter transceiver serat optik, daya hamburan Rayleigh dapat ditandai.Jika diketahui panjang gelombangnya sebanding dengan lebar pulsa sinyal, semakin panjang hamburan balik maka semakin kuat dayanya.Daya hamburan Rayleigh berhubungan dengan panjang gelombang sinyal emisi, semakin pendek panjang gelombang maka semakin kuat dayanya.Artinya, jalur sinyal hamburan balik Rayleigh 1310nm lebih tinggi dari hamburan balik Rayleigh 1550 nm.

OTDR menggunakan hamburan Rayleigh untuk mewakili karakteristik serat optik.Pengukuran OTDR kembali ke bagian hamburan cahaya ke port OTDR.Ketika cahaya dihamburkan ke segala arah, beberapa di antaranya kembali lagi sepanjang serat menuju sumber cahaya.Cahaya yang kembali ini disebut hamburan balik seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Daya hamburan balik adalah proporsi tetap dari daya yang masuk dan seiring dengan hilangnya daya yang masuk, daya yang dikembalikan juga berkurang seperti yang ditunjukkan pada gambar.

OTDR menggunakan cahaya hamburan balik untuk melakukan pengukurannya.Ini mengirimkan pulsa berkekuatan sangat tinggi dan mengukur cahaya yang datang kembali.Ini dapat secara terus menerus mengukur tingkat daya yang dikembalikan dan karenanya menyimpulkan kerugian yang terjadi pada serat.

Setiap kerugian tambahan seperti konektor dan sambungan fusi memiliki efek mengurangi daya yang ditransmisikan pada serat secara tiba-tiba dan karenanya menyebabkan perubahan daya hamburan balik.Posisi dan tingkat kerugiannya dapat diketahui.Kapan saja, cahaya yang dilihat OTDR adalah cahaya yang tersebar dari pulsa yang melewati suatu wilayah serat.

Bayangkan pulsa OTDR sebagai sumber virtual yang menguji semua serat antara dirinya dan OTDR saat bergerak ke bawah serat. Karena dimungkinkan untuk mengkalibrasi kecepatan pulsa saat melewati serat, OTDR dapat berkorelasi apa yang dilihatnya dalam cahaya hamburan balik dengan lokasi sebenarnya di serat.Dengan demikian dapat membuat tampilan jumlah cahaya hamburan balik pada titik mana pun dalam serat.

Ada beberapa perhitungan yang terlibat.Ingatlah bahwa lampu harus padam dan kembali lagi, jadi Anda harus memperhitungkannya ke dalam penghitungan waktu, memotong separuh waktu dan penghitungan kerugian, karena lampu melihat kerugian dari dua arah.Hilangnya daya merupakan fungsi logaritmik, sehingga daya diukur dalam dB.

Jumlah cahaya yang dihamburkan kembali ke OTDR sebanding dengan hamburan balik serat, daya puncak pulsa uji OTDR, dan panjang pulsa yang dikirim.Jika Anda memerlukan lebih banyak cahaya hamburan balik untuk mendapatkan pengukuran yang baik, Anda dapat meningkatkan daya puncak pulsa atau lebar pulsa seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Beberapa peristiwa seperti konektor menunjukkan denyut besar di atas jejak hamburan balik.Yaitu pantulan dari konektor, sambungan atau ujung fiber.Mereka dapat digunakan untuk menandai jarak atau bahkan menghitung pantulan belakang konektor atau sambungan, parameter lain yang ingin kami uji dalam sistem mode tunggal.

OTDR umumnya digunakan untuk pengujian dengan kabel peluncuran dan dapat menggunakan kabel penerima.Kabel peluncuran memungkinkan OTDR untuk menetap setelah pulsa uji dikirim ke serat dan menyediakan konektor referensi untuk konektor pertama pada kabel yang diuji untuk menentukan kehilangannya.Kabel penerima dapat digunakan di ujung terjauh untuk memungkinkan pengukuran konektor pada ujung kabel yang diuji juga.

Kapan Kita Menggunakan OTDR?

Karena OTDR sangat mahal dan hanya memiliki kegunaan tertentu, keputusan untuk membelinya harus dibuat dengan hati-hati.Sangat penting untuk memahami kapan kita membutuhkan OTDR dan kapan tidak tepat.

Jika kita memasang jaringan pabrik luar seperti jaringan jarak jauh atau LAN kampus yang panjang dengan sambungan antar kabel, kita memerlukan OTDR untuk memeriksa apakah serat dan sambungannya baik.OTDR dapat melihat sambungan setelah dibuat dan memastikan kinerjanya.Mungkin juga ditemukan masalah tegangan pada kabel yang disebabkan oleh penanganan yang tidak tepat selama pemasangan.Jika kami melakukan restorasi setelah pemotongan kabel, OTDR akan membantu menemukan lokasi pemotongan dan membantu memastikan kualitas sambungan sementara dan permanen untuk memulihkan pengoperasian.Pada serat mode tunggal di mana pantulan konektor menjadi perhatian, OTDR akan dengan mudah menentukan konektor yang buruk.

OTDR tidak boleh digunakan untuk mengukur rugi-rugi instalasi kabel meskipun beberapa memiliki fungsi ini.Itulah tugas sumber dan meteran listrik.Kerugian yang diukur tidak akan berkorelasi antara kedua metode dan OTDR tidak dapat menunjukkan kerugian instalasi kabel aktual yang akan dilihat oleh sistem.

Terlebih lagi, resolusi jarak OTDR yang terbatas membuatnya sangat sulit digunakan di lingkungan LAN atau gedung, di mana panjang kabel biasanya hanya beberapa ratus kaki.OTDR memiliki banyak kesulitan dalam menyelesaikan fitur pada kabel pendek LAN dan sering kali membingungkan pengguna.

Bagaimana Cara Memilih OTDR yang Tepat?

OTDR adalah pilihan terbaik jika Anda ingin mengetahui panjang serat atau memperoleh data kinerja tautan optik, karena OTDR dapat mengetahui kejadian seperti atenuasi konektor, kehilangan coupler, atau sambungan di sepanjang jaringan optik yang sedang diukur.Namun, OTDR sangat mahal sehingga kita harus tahu cara memilih yang tepat.

Pemilihan OTDR didasarkan pada pedoman yang relatif sederhana: menentukan panjang gelombang yang tepat (850/1300nm untuk serat multimode, sedangkan 1310/1550nm untuk serat mode tunggal), menetapkan rentang dinamis yang diperlukan berdasarkan jarak yang dijangkau dan memilih peralatan dengan tingkat kematian yang lebih kecil. daerah.

Saat ini, ada banyak OTDR dengan model berbeda yang tersedia di pasaran, namun ini adalah perangkat yang kompleks dan pengujian serat optik, karena karakteristik dan kemampuannya sangat bervariasi, dapat menjadi masalah dalam menentukan alat uji yang terbaik untuk masing-masing model. instalasi.

Saat memilih OTDR, kita harus memikirkan beberapa fungsi seperti rentang dinamis, zona mati (atenuasi dan kejadian), resolusi pengambilan sampel, kemampuan untuk menetapkan ambang batas lulus/gagal, pasca-pemrosesan dan pelaporan, dll.

Rentang Dinamis

Spesifikasi ini menentukan total kehilangan optik yang dapat dianalisis oleh OTDR, dan total panjang tautan serat dapat diukur dalam satuan.Semakin tinggi rentang dinamisnya, semakin besar jarak yang dapat dianalisis oleh OTDR.Spesifikasi rentang dinamis harus dipertimbangkan secara cermat karena dua alasan seperti di bawah ini.

1. Produsen OTDR menentukan rentang dinamis (bermain dengan spesifikasi seperti amplitudo pulsa, rasio signal-to-noise, waktu rata-rata, dll.).Oleh karena itu, penting untuk memahaminya secara menyeluruh dan menghindari membuat perbandingan yang tidak sesuai.

2. Memiliki rentang dinamis yang tidak mencukupi mengakibatkan ketidakmampuan untuk mengukur panjang tautan penuh, yang dalam banyak kasus mempengaruhi ketepatan kehilangan tautan dan kerugian konektor serta atenuasi ujung jauh.Metode yang baik adalah memilih OTDR empiris yang rentang dinamisnya 5 hingga 8dB lebih tinggi dari kerugian maksimum yang akan Anda temukan.

Misalnya, OTDR mode tunggal dengan rentang dinamis 35dB memiliki rentang dinamis yang dapat digunakan sekitar 30 dB.Dengan asumsi redaman serat normal sebesar 0,20dB/km pada 1550nm dan penyambungan setiap 2km (kerugian 0,1dB per sambungan), unit seperti ini dapat secara akurat menyatakan jarak hingga 120km.

Sebagai perbandingan, OTDR mode tunggal dengan rentang dinamis 26dB memiliki rentang dinamis yang dapat digunakan sekitar 21dB.Dengan asumsi redaman biasa sebesar 0,5dB/km pada 1300nm dan dua kehilangan konektor masing-masing sekitar 1dB, unit ini dapat secara akurat mensertifikasi jarak hingga 38km.

Zona mati

Zona TDead berasal dari peristiwa refleksi (konektor, sambungan mekanis, dll.).Sepanjang tautan, memengaruhi kemampuan untuk mengukur redaman OTDR secara akurat. Tautan yang lebih kecil membedakan peristiwa yang berjarak dekat seperti misalnya konektor panel patch, dll.

Ketika pantulan optik yang kuat dari peristiwa tersebut mencapai OTDR, sirkuit pendeteksi akan jenuh selama periode waktu tertentu (dikonversi menjadi jarak dalam OTDR) untuk pulih dan kembali lagi untuk mengukur hamburan balik secara akurat.Akibat kejenuhan tersebut, ada bagian fiber link untuk refleksi setelah kejadian tidak bisa “melihat” OTDR, inilah istilah zona mati.

Saat menentukan kinerja OTDR, analisis zona mati sangat penting untuk memastikan bahwa keseluruhan tautan diukur.Seringkali menentukan dua jenis zona mati:

1. Zona Mati Peristiwa: Mengacu pada kebutuhan minimum agar peristiwa refleksi berturut-turut dapat 'diselesaikan', yaitu dibedakan satu sama lain.Jika peristiwa reflektif berada dalam peristiwa zona mati yang mendahuluinya, maka peristiwa tersebut tidak dapat dideteksi atau diukur dengan benar.Nilai standar industri berkisar antara 1-5 m untuk spesifikasi ini.

2. Zona Mati Atenuasi: Mengacu pada jarak minimum yang diperlukan setelah peristiwa reflektif, agar OTDR dapat mengukur hilangnya peristiwa reflektif atau refleksi.Untuk mengukur dan mengkarakterisasi link kecil atau menemukan kesalahan pada kabel dan kabel patch, yang terbaik adalah memiliki zona mati atenuasi sekecil mungkin.Nilai standar industri berkisar antara 3 hingga 10 m untuk spesifikasi ini.

Resolusi Pengambilan Sampel

Resolusi pengambilan sampel didefinisikan sebagai jarak minimum antara dua titik pengambilan sampel berturut-turut yang diperoleh instrumen.Parameter ini penting karena menentukan akurasi jarak tertinggi dan kemampuan pemecahan masalah OTDR.Tergantung pada amplitudo pulsa yang dipilih dan jangkauan jarak.

Ambang Batas Lulus/Gagal

Ini adalah fitur penting karena Anda dapat menghemat banyak waktu pada analisis kurva OTDR jika pengguna dapat menetapkan ambang batas lolos/gagal untuk parameter yang diinginkan (seperti hilangnya sambungan atau pantulan konektor).Ambang batas ini menyoroti parameter yang telah melampaui batas peringatan atau kesalahan yang ditetapkan oleh pengguna dan, bila digunakan bersama dengan perangkat lunak pelaporan, dapat memberikan lembar perubahan cepat untuk instalasi/pengoperasian teknisi.

Pasca Pemrosesan dan Pelaporan

Pembuatan laporan adalah elemen penting lainnya dalam menghemat waktu, karena waktu pasca-pemrosesan dapat dikurangi hingga 90% jika OTDR memiliki perangkat lunak pasca-pemrosesan khusus yang memungkinkan pembuatan laporan OTDR dengan cepat dan mudah;juga dapat mencakup analisis dua arah jejak OTDR dan laporan ringkasan kabel sejumlah besar serat.

Solusi OTDR FS.COM

OTDR FS.COM tersedia dengan berbagai jenis serat dan panjang gelombang, termasuk serat mode tunggal, serat multimode, 1310nm, 1550nm, 1625nm, dll.

Kami juga menyediakan OTDR merk ternama seperti JDSU MTS series, EXFO FTB series, YOKOGAWA AQ series dan lain sebagainya.OTDR portabel dan genggam OEM (diproduksi oleh FS.COM) juga tersedia.