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光學元件

常用光纖測試儀器的性能介紹(一)

星之球激光 來源:21ic2012-02-01 我要評論(0 )   

常用光纖測試表有:光功率計、穩(wěn)定光源、光萬用表、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(tǒng)中,...

常用光纖測試表有:光功率計、穩(wěn)定光源、光萬用表、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(tǒng)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(shù)人員應該人手一個。通過測量發(fā)射端機或光網(wǎng)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(wěn)定光源組合使用,則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。

  穩(wěn)定光源: 對光系統(tǒng)發(fā)射已知功率和波長的光。穩(wěn)定光源與光功率計結(jié)合在一起,可以測量光纖系統(tǒng)的光損耗。對現(xiàn)成的光纖系統(tǒng),通常也可把系統(tǒng)的發(fā)射端機當作穩(wěn)定光源。如果端機無法工作或沒有端機,則需要單獨的穩(wěn)定光源。穩(wěn)定光源的波長應與系統(tǒng)端機的波長盡可能一致。在系統(tǒng)安裝完畢后,經(jīng)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(xù)點的損耗以及光纖本體損耗。

  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(wěn)定光源組成。

  2、光功率計和穩(wěn)定光源結(jié)合為一體的集成測試系統(tǒng)。

  在短距離局域網(wǎng)(LAN)中,端點距離在步行或談話之內(nèi),技術(shù)人員可在任意一端成功地使用經(jīng)濟性組合光萬用表,一端使用穩(wěn)定光源另一端使用光功率計。對長途網(wǎng)絡系統(tǒng),技術(shù)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,溫度或許是最嚴格的標準。現(xiàn)場便攜式設備應在-18℃(無濕度控制)至50℃(95%濕度)

  光時域反射儀(OTDR)及故障定位儀(Fault Locator): 表現(xiàn)為光纖損耗與距離的函數(shù)。借助于OTDR,技術(shù)人員能夠看到整個系統(tǒng)輪廓,識別并測量光纖的跨度、接續(xù)點和連接頭。在診斷光纖故障的儀表中,OTDR是最經(jīng)典的,也是最昂貴的儀表。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(tǒng)衰減值的位置和大小,如:任何連接器、接續(xù)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(fā)現(xiàn)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。

  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(tǒng)參數(shù)、工作環(huán)境、比較性能要素、儀表的維護

  確定你的系統(tǒng)參數(shù)

  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(jīng)濟實用的原因,大多數(shù)低速局域網(wǎng)LAN(<100Mbs)通常使用LED光源。大多數(shù)高速系統(tǒng)>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(nèi)常見的連接器包括:FC-PC,F(xiàn)C-APC,SC-PC,SC-APC,ST等。最新的連接器則有:LC,MU,MT-RJ等

  可能的最大鏈路損耗。

  損耗估算/系統(tǒng)的容限。

  明確你的工作環(huán)境

  對用戶/購買者來講,選擇一臺野外現(xiàn)場用儀表,溫度標準或許是最嚴格的。通常,野外現(xiàn)場測量必須在嚴峻的環(huán)境中使用,推薦現(xiàn)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(xiàn)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(jīng)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(quán)衡如下因素:

  1、內(nèi)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(shù)人員和儀器的最佳工作效率。

  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(yōu)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(huán)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?,F(xiàn)在,采用最現(xiàn)代CMOS電路制造技術(shù)的藝術(shù)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(nèi)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(chǎn)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(tǒng)的生產(chǎn)制造、安裝、運行和維護,光功率測量是必不可少的。在光纖領(lǐng)域,沒有光功率計,任何工程、實驗室、生產(chǎn)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;其中最重要的是,它是測試光學元器件(光纖、連接器、接續(xù)子、衰減器等)的性能指標的關(guān)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(guān)注以下各點:

  1、選擇最優(yōu)的探頭類型和接口類型#p#分頁標題#e#

  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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