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2.光纤测试与故障排除


光纤测试方法 ISO 14763-3
• 于2006年5月批准,测试方法提供更可靠,更准确、可重复 –三根基准(Reference)跳线, 链路或信道中允许不同类型的 连接器 –建议使用卷轴, 优化光源模式 –测试前确定耦合功率比(Coupled Power Ratio),以保证光 源稳定可靠 –采用更严格的基准(Reference)跳线,衰减最大 (0.3dB) –测试前确定模式功率分布( MPD)确保测试的可靠性,可重 复性

光缆链路测试指标
• 插入损耗(dB)
– 值越小越好
• 回波损耗(dB)
– 值越大越好
• 长度(m) • 测试结果 –通过/失败
IEEE以太网技术标准
1000BASE-SX 10GBASE-SR 40GBASE-SR4 100GBASE-SR10
OM1 OM2 2.60 dB 3.56 dB 2.5 dB 2.3 dB Not specified Not specified Not specified Not specified
参考耦合器 发射跳线,多模 CPR跳线,单模
表格 1:CPR极限值
标准连接器(Standard connector) 基准连接器(Reference connector)
工作波长
CPR @ 50/125 mu
CPR @ 62.5/125 mu
850 nm
1300 nm
20,5 dB ±0,5 dB
16,5 dB ±0,5 dB
光纤弯曲损耗

宏弯曲 微弯曲
光纤连接器耦合损耗
耦合器衰减: 0.75dB 连接器衰减: 0.3 dB 机械拼接衰减:0.3 dB
光纤连接器污染损耗
(1) 理想状态
(2) 表面液体污染
(3)表面固体污染
光纤测试标准
date/time
光缆链路的测试标准
• 光纤元器件标准
– 与应用无关的安装光缆的标准 – 基于电缆长度,适配器以及接合的可变标准 – 例如:TIA/EIA-568-B.3, ISO11801, EN50173
涂敷层
反射
LED 零次模
高次模
纤芯
低次模
光纤跳线卷轴的应用
光纤尺寸 光纤标准 卷轴缠绕圈数 250µm光纤护套卷轴直径 3mm光纤护套卷轴直径
LD或VESEL光源
LED光源 采用卷轴的LED光源
光纤测试方法A
•适用于室外远距离光纤测试,光纤链路的损耗主要取决于光纤本身 的损耗 •方法A用来测试长距离的光纤, 测试结果包含两根基准(Reference) 跳线和一个适配器
卷轴 方法一 基准跳线1 基准跳线2
功率计
光源
方法A 设置基准(Reference)值
光纤测试方法A
•方法A测试结果包括待测试的光纤和一个耦合器的衰减 •由于长距离光纤衰减主要由光纤决定的,耦合器的衰减可以忽略
卷轴
基准跳线1 光纤设施 基准跳线2
功率计
光源
方法A测试光纤链路(蓝色表示实际测试结果)
OF-300
OF-500 OF-2000
2.பைடு நூலகம்5
3.25 8.50
1.95
2.25 4.50
1.80
2.00 3.50
1.80
2.00 3.50
光纤测试等级
2004年2月TIA批准TIA TSB140 标准, 定义了两个级别的 光缆测试:
• Tier 1:光纤损耗测试设备(OLTS)
– 兼容 TIA-526-14A 及 TIA-526-7 – 使用光损耗测试仪(OLTS)或VFL验证极性
• LAN应用标准
– 特定应用的标准 – 每种应用的测试标准是固定的 – 例如:10BASE-FL,Token Ring,100BASE-FX, 1000BASE-SX, 1000BASE-LX,ATM,Fiber Channel
光缆链路测试
• • 对于光缆测试,有两种情况: 水平光缆 – 从设备间到工作区的光缆 – 最大长度: 90m – ANSI/EIA/TIA 568 B.1标准的要求: “需要在一个波长…… 一个 方向进行测试” 主干光缆 – 设备间到设备间的光缆 – ANSI/EIA/TIA 568 B.1标准的要求: – “需要在一个方向和两个波长上进行测试”
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链路损耗预估计算
例如:
设备
连接器
连接器
s 2 Km (OM3)
s
设备
动态损耗 总链路损耗 链路余量

= 15 dB = 9.1 dB @ 850 nm = 5.9 dB @ 850 nm
如果总链路损耗加上链路安全余量小于设备的动态损耗值,那么这个链路是合格的。 一般来说, 链路损耗余量应该远远高于3dB,这样可以用来抵消光缆长时间使用过程中的自然损耗。
25,5 dB ±0,5 dB
21,5 dB ±0,5 dB
光损耗测试仪器(OLTS)
date/time
光功率计算
工作波长(nm)
光缆类型 接收端接收功率(dBm@_BER) 平均发射功率(dBm) 动态范围 推荐余量值(dB) 光缆最大可接受损耗(dB)
850
多模 -31 -16 15 3 12
• 耦合器衰减 = 0.75 dB • 熔接/机械拼接衰减 = 0.3 dB • 说明: OM1, OM2 和 OM3 光缆在 850nm/km 和 1300nm/km 波长时的
衰减值相同
光纤链路损耗极限值的计算
连接器耦合损耗 光缆拼接损耗
500m
连接器耦合损耗
光源
光功率计
光缆损耗 跳线的 损耗相对来说几乎为零
光缆损耗
跳线的 损耗相对来说几乎为零
光纤链路损耗极限值
=光缆损耗(3.5*0.5=1.75)+连接器耦合损耗(0.75*2=1.5)+拼接损耗(0.3)
=3.55dB
多模光纤跳线卷轴(Mandrel)
•LED光源发出的光信号中的高次模信号容易发散到涂覆层并且容易受到宏弯曲 的影响 •卷轴能够优化和稳定光源信号, 过滤高次模信号的数量, 保证测试的一致性和可 重复性 •TIA及IEC要求测试多模光纤如光源为LED时在光源发射一端采用卷轴无重叠缠 绕5圈 •卷轴直径大小取决于光纤纤芯直径和外部护套直径
LED光源需采用卷轴
卷轴 基准跳线1 光纤设施 跳线2
功率计
光源
方法B测试光纤链路(蓝色表示实际测试结果)
光纤测试方法B的缺点
1.当从参考设置转换到测试设置时,需要将测试仪一端的光纤连接断开,注 意这时千万不要断开输出(Output)或光源一端,如果断开该连接,原来设 置的基准值(Reference)就丢失了,需重新设置基准值 2.尽管从测试仪输入(Input)端断开连接,仍然需要特别小心,避免连接器拔 出受到污染或检测器受到损坏. 3.对于发送(Tx)和接收(Rx)在同一端的双工小型(SFF)光纤连接器,不得不 从输出(Output)或光源端断开连接,从而违反了正确的基准值 (Reference)和测试步骤. 4.使用方法B要求测试仪器的连接器类型必须和待测试光纤的连接器类型 相同.
光纤测试方法B
•适用于室内短距离光纤测试,光纤链路的损耗主要取决于光纤连接 器的损耗 方法B基准(Reference)设置采用一根基准(Reference)跳线
LED光源需采用卷轴
卷轴
方法二
基准跳线1
方法B设置基准(Reference)值
功率计
光源
光纤测试方法B
•方法B测试结果包括待测试的光纤和一段跳线衰减 •室内光纤的衰减主要取决于连接器的衰减,由于光纤跳线长度非常 短,跳线衰减可以忽略 •增加的跳线长度尽可能短
• 耦合器衰减 = 0.75 dB • 熔接/机械拼接衰减 = 0.3 dB • 说明: OM1, OM2 和 OM3 光缆在 850nm/km 和 1300nm/km 波长时的
衰减值相同
链路损耗预估计算
例如 :
设备
连接器
连接器
s 2 Km (OM3)
s
设备
步骤1:计算不同工作波长下光缆本身的损耗
光缆长度(Km) 光缆类型 工作波长(nm) 衰减(dB/Km) 总光缆损耗(dB)
2 OM3 850 3.5 7
2 OM3 1300 1.5 3
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链路损耗预估计算
例如 :
设备
连接器
连接器
s 2 Km (OM3)
s
设备
步骤2:连接损耗计算
连接器数量 总连接器损耗 熔接点数量 总熔接损耗
光纤测试与故障排除
TE企业网络部
date/time
议 程 •光纤损耗机制 •光纤测试标准 •光纤链路损耗测试方法
‒光损耗测试仪(OLTS) ‒光时域反射仪(OTDR)
•光纤链路测试故障分析
•光纤连接器清洁
光纤测试标准
date/time
光纤本身损耗


内部损耗:光在沿光纤传输过程中随着距离的增大,光功率的输 出会发生减少 吸收(Absorption):光纤制造过程中产生的杂质如HO原子会 吸收部分光信号 散射(Scattering):光纤制造过程中产生的杂质
耦合功率比(Coupled Power Ratio,CPR)
1. 为了了解光源的功率发射(Modal Launch Condition)情况,多模光 纤测试前,首先进行 CPR 测试 – 定义:光纤信号进入多模光纤和单模光纤耦合功率的比值,用来衡量 多模光纤中不同模式光信号功率的分布(Modal Distribution),数值越 小越好 – 光源一端采用大约2米长的同规格的MMF 跳线 – 功率计(power meter)一端采用大约2米长的SMF跳线
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