Как решить распространенные проблемы при OTDR-тестировании

OTDR (оптический рефлектометр во временной области) широко используется на всех этапах эксплуатации волоконно-оптической системы: от строительства до технического обслуживания, обнаружения и восстановления неисправностей.Однако даже у обученного и опытного оператора OTDR иногда могут возникнуть трудности с интерпретацией трассы волокна.В некоторых случаях практически невозможно получить точное определение расстояния или потерь на основе одного измерения.В некоторых исключительных обстоятельствах может возникнуть необходимость протестировать волокно при различных условиях установки или с обоих концов, чтобы получить значимые результаты.

Неотражающий разрыв

Когда волокно порезается или сломается, его конец может расколоться, и свет, попадающий на этот конец, может вообще не отражаться.Кроме того, конец волокна может погрузиться в масло или жир, что также может устранить отражение Френеля.Когда это произойдет, трасса внезапно упадет до уровня шума.В местах спада обратного рассеяния может иметь место округление, поэтому может быть трудно определить, где находится точка спада.Лучший метод определения точки излома — использовать метод потерь по 2 точкам, чтобы определить, в какой точке уровень обратного рассеяния падает на 0,5 дБ.Поместите левый курсор как можно ближе к концу, но все еще на обратном рассеянии.Затем переместите правый курсор к левому, пока потеря между ними не составит 0,5 дБ.Фактический конец волокна должен находиться очень близко к точке, измеренной правым курсором.Чтобы повысить уверенность в этом месте, поднесите рефлектометр к другому концу волокна и проверьте разрыв с другой стороны.Вполне возможно, что другая сторона разрыва будет отражать свет.(Имейте в виду, что волокно может порваться более чем в одной точке.)

Рисунок 1. Неотражающее событие

Получить специю

Иногда, когда два волокна сращены вместе, уровень обратного рассеяния в точке соединения смещается вверх, а не вниз.На первый взгляд это может показаться «приростом» мощности на месте сращивания.Рефлектометр может даже указывать на отрицательные потери на сварном соединении.Произошло следующее: два волокна были несовпадающими: второе волокно имеет более высокий коэффициент обратного рассеяния, чем первое, и больше света рассеивается им обратно.Датчик OTDR считывает это как более высокий уровень, чем конец первого волокна, и отображает соответствующие точки данных выше на экране.Если то же самое соединение протестировано в противоположном направлении, рефлектометр покажет более высокие «нормальные» потери, чем сумма «отрицательных» потерь.В этом случае истинное значение потерь на стыке представляет собой среднее значение двух показаний.То есть, если «усиление» показывает -0,25 дБ, а противоположное направление — 0,45 дБ, то фактические потери при сварке составляют 0,1 дБ.

На рисунке 2 показано, как выглядит соединение с «усилением» на дисплее OTDR по сравнению с тем, как выглядит «обычное» соединение.Обратите внимание, что наклоны двух волоконных дорожек различны.Второе волокно имеет более крутой наклон, чем первое, что указывает на более высокий уровень обратного рассеяния по всему волокну.Обычно оно отображается на экране выше, чем первое волокно, поскольку оно возвращает больше света в рефлектометр.Разница в показателе преломления может привести к разным уровням обратного рассеяния и, следовательно, к разным наклонам трассы.Другая возможная причина выигрыша заключается в том, что «диаметр модового поля» (который связан с размером сердцевины волокна) различен в двух волокнах, что приводит к большему обратному рассеянию, возвращающемуся от второго волокна.

Рисунок 2. Обработка соединений усиления

Когда происходит соединение с усилением, это происходит потому, что два соединяемых волокна каким-то образом не совпадают.Это явление наиболее очевидно при сращивании волокон, изготовленных двумя разными производителями волокон.Из-за естественной разницы в оптических характеристиках между любыми двумя производителями волокон можно ожидать, что эти два волокна будут несовпадать, что приведет к получению «выигрышей».

Среднее значение всех соединений в участке волокна (участок представляет собой одно или несколько волокон, соединенных вместе для создания непрерывного оптоволоконного соединения от одного конца разъема до другого) обычно является эталоном, используемым при построении системы.Если среднее значение равно или лучше целевого, то общий запланированный бюджет потерь будет выполнен.Сращивания усиления могут сбить с толку при определении средних потерь на сращивании, поскольку они обычно отображаются на рефлектометре как отрицательные потери.Чтобы определить среднее значение потерь на сращивании для цепочки сращиваний на участке волокна, вам необходимо включить значения усиления на сращивании вместе с нормальными значениями потерь.То есть используйте ОБА положительные и отрицательные значения, отображаемые рефлектометром, при суммировании суммы всех значений потерь в сварном соединении.Затем разделите на количество суммированных соединений.

Самый точный метод определения средних значений потерь на сращивании на участке волокна — это двунаправленное измерение каждого сращивания, то есть измерение места сращивания волокна AB с волокном BC сначала от конца волокна A, затем от конца волокна. Конец C — усредняйте потери на каждом стыке отдельно, затем возьмите среднее значение для всего пролета.Этот метод требует много времени и обычно может быть выполнен только после соединения всей системы.Следующий лучший метод — взять среднее значение всех соединений в одном направлении, используя значения соединений, измеренные только в одном направлении.Обычно, когда происходит усиление, следующее соединение будет иметь потери, превышающие нормальные.Это связано с тем, что волокно с более высоким уровнем обратного рассеяния, вызывающее усиление, также вызовет более высокие измеренные потери в следующем волокне, и эффекты двух измерений сращивания будут компенсироваться.Избегайте расчета средних потерь на стыке с использованием однонаправленных значений потерь на стыке, когда отдельные значения стыков вдоль пролета измерялись с разных направлений.

Призрачные отражения

Иногда вы увидите отражение Френеля там, где его не ожидаете — обычно после окончания волокна.Обычно это происходит, когда в коротком волокне возникает большое отражение.Отраженный свет фактически отражается взад и вперед внутри волокна, вызывая появление одного или нескольких ложных отражений на разных расстояниях от первоначального большого (истинного) отражения.То есть, если большое отражение происходит на высоте 1325 футов, а неожиданное отражение происходит на высоте 2650 футов (в два раза больше первого расстояния) и еще одно на высоте 3975 футов (в три раза больше расстояния до первого), то, скорее всего, это второе отражение. и третье отражение — «призраки» (рис. 3).

Рисунок 3. Призраки OTDR

Другой тип ореолов возникает, когда вы устанавливаете диапазон короче фактической длины волокна (чтобы рассмотреть детали в очень длинном волокне).Это позволяет рефлектометру посылать дополнительные импульсы света в волокно до того, как все обратное рассеяние и отражения от первого импульса очистят все волокно.Когда вы одновременно получаете в волокне более одного импульса, вы создаете условия, при которых отраженный свет от разных импульсов поступает в рефлектометр одновременно, что приводит к «непредсказуемым результатам». Часто это принимает форму серия отражений или чрезмерный шум, возникающий в одной области волокна.

Вот несколько методов «борьбы с привидениями», которые вы можете использовать, чтобы определить, возникают ли призраки, а затем, возможно, устранить их:

1. Измерьте расстояние до подозрительного отражения.Затем поместите курсор на половину этого расстояния на волокне.Если ожидаемое отражение находится на полпути, то подозреваемый, вероятно, является призраком.

Подавите или уменьшите известное (истинное) отражение.Уменьшив количество возвращаемой энергии, призрак также будет уменьшен (или устранен).Чтобы уменьшить отражение, вы можете использовать гель для согласования индекса на отражении или уменьшить количество мощности, поступающей в точку отражения, выбрав более короткую ширину импульса или добавив затухание в волокне перед отражением.

3. Измените диапазон расстояний (диапазон отображения) рефлектометра.В некоторых рефлектометрах ореолы возникают, когда диапазон расстояний слишком мал.Увеличьте настройку диапазона, и призрак может исчезнуть.

4. Если кажется, что в волокне возникает ореол, измерьте потери в предполагаемом отражении.При измерении потерь в соединении призрак не будет показывать никаких потерь.