BACKSCATTER(RAYLEIGH)

Transkript

1 MACRO BENDING contra FUSION SPLICE Ved OTDR måling på splidsning, er den målte dæmpning praktisk talt ens ved 1310 &1550nm. Hvis der er tale om macrobending, er der stor forskel på dæmpning. Dæmpning er større ved 1550nm. Da graf for fusionssplidsning, og graf for macrobending er den samme, kan man skelne mellem disse events ved at se på, om der er forskel i dæmpning. Macrobending kan være helt usynlig ved 1310nm. Macrobend: Macrobend is a large visible bend in the optical fiber. Microbend: Microbend is an imperfection in the optical fiber which was created during manufacturing. GHOST-ECHO Ekko - spøgelsesrefleksioner skyldes primært skidt på connectorer, som skaber høj refleksion. Et ekko er en falsk kopi af event. Kopi har mindre refleksion, og intet tab (No loss) Vises oftest efter fiber ende. DERFOR igen - igen, VIGTIGT MED RENE CONNECTORER. (PRISTINE = Ren, fri for skidt) Skidt på Connector = Reflectance Down & Insertion Loss Up = DÅRLIG connector. Se eks.nedenfor: REN Connector : Back Reflection=-67,5dB Total Loss=0,250dB tab/dæmpning. SKIDT på Connector: Back Reflection=-32,5dB Total Loss= 4,87dB tab/dæmpning. 80% af fejl, skyldes skidt på connectorer. Efterse connectorer med håndholdt Inspection Scope % af OTDR målinger kan udføre i Automode. Minimum 30 sek. måletid anbefales. Det kan altid være en god ide at starte i Automode, det giver en ide om fiberlængde m.v. Man kan så, hvis det skønnes nødvendig skifte til Manualmode(Expertmode) Hvis man vil analysere detaljer i start af lang trace, kan man indstille til kort puls. HUSK: Rene stik Både på fiber, og på Launchbox. Skidt på stik giver ubrugelige måleresultater. HUSK OGSÅ: IOR og Helix-faktor indstilles. Indstil pr bølgelængde, eller vælg Apply acqusitions to all wavelengths DYNAMIC RANGE i db (Defineret ved OTDR s længste puls) Maximum længde OTDR kan måle, udtrykkes i db. 33,25dB v/ ,50db v/1550=max 75 Km (Incl 6dB Buffer) Jo højere db, des længere afstand kan måles, men også dyrere instrument. Dynamic Range er differencen mellem Injection Level & Noise Level. TID=PULSLÆNGDER: 5ns=0,5m puls / 100ns=10m puls / 1micro sek=100m puls. LANG PULS=Mindre opløsning / større Dead Zone s / længere rækkevidde / mindre støj. KORT PULS=Mere opløsning / kortere Dead Zone s / kortere rækkevidde / mere støj. REFLEKSION(FRESNELL) Når lys vandrer fra glas til luft ændres reflektive egenskaber, f.eks ved mekanisk splidsning, fiberende eller ved connector. OBR Optical Back Reflection= REFLEKSION pr EVENT. Når to connectorer sættes sammen, vil der altid være et meget lille Airgap, som medfører refleksion. Ingen refleksion ved fusionssplidsning, da der her er tale om glas til glas fusions sammenføjning. Jo højere refleksion(f.eks-20db) des mere lys reflekteres tilbage=dårlig Connection HUSK: OBR udtrykkes i negativ db-værdi, -60dB er bedre end -20dB ORL Optical Return Loss er den samlede refleksion fra hele installationen. Også her gælder, jo større tal i db, des bedre, f.eks: 20dB ORL=1% af lys reflekteres, 30dB ORL=0,1% af lyset reflekteres. HUSK: ORL udtrykkes i positiv db-værdi, 30dB er bedre end 20dB. Minimum krav=35db. Hvis ORL værdien er under krav, kan laser skrue sig selv op i effekt, for at forsøge at komme igennem. Dette kan medføre afbrændt laser, da meget af lyset kommer retur. Især hvis dårlig/beskidt connector er tæt på TX. BACKSCATTER(RAYLEIGH) er tilbagekastning (refleksion) af lys pga. små urenheder i fiber. Urenheder der er tilføjet fiber, for at opnå definerede egenskaber. Også kaldet Doped Fiber. Ved OTDR måling gælder: Jo større pulslængde, des mere Backscatter modtager vi.

2 ADZ Attenuation Dead Zone (Defineret ved OTDR s korteste puls) Minimum afstand fra en reflektiv event, til man kan detektere en non-reflektiv event. EDZ Event Dead Zone (Defineret ved OTDR s korteste puls) Minimum afstand mellem REFLEKTIVE events. Både ved ADZ & EDZ kan man anvende kortere pulslængde, for at identificere disse skjulte events. Se OTDR datablad for oplysninger om størrelser af Dead Zone s. På visse typer SM-Pigtails er der angivet: INSERTION LOSS Kvalitetsmål for connectorer. I.L.-værdi. Det er Insertion Loss, dæmpning ved connector, både ved 1310nm & 1550nm. (SC/UPC=<-0,30dB) Connector par sat sammen: accept- 0,50dB loss/dæmpning. Typisk opnås bedre resultat. RETURN LOSS R.L.-værdi. Det er Return Loss, refleksion ved connector, både ved 1310nm & 1550nm.(SC/UPC=>-50dB) CONNECTOR VÆRDIER (Refleksioner) PC (Polished Connector) = -45dB UPC (Ultra Polished Connector) = -55dB (SC/UPC / LC/UPC) APC (Angled Polished Connector) = -65dB CONNECTOR OVERSIGT SC=Square Connector. Stor Connector - Sam Charlie LC=Lucent Connector. Lille Connector - Larry Charlie FC=Fiber Connector. Med gevind - Frank Charlie INSERTION LOSS = Dæmpning / Tab målt over f.eks: Connector par(accept 0,5dB) / Mekanisk splice(accept 0,5dB) / Fusions splice(normalt <0,1dB) Nogle fusions splidsninger kan være så gode, at de er svære at se på OTDR. Ved 1310nm har man bedre mulighed for at se splidsning end ved 1550nm. Dette skyldes MFD Mode Field Diameter. FUSION SPLIDSNING Ingen refleksion <0,1dB dæmpning (Insertion Loss) MEKANISK SPLIDSNING (OTDR-graf for mekanisk splice og 2xconnector i samleled ens. 2xconnector bedst) -35dB refleksion 0,5dB dæmpning (Insertion Loss) GAINER Opstår f.eks hvor to forskellige fiber diametre splidses. Også hvis forskellige fabrikater, eller forskellige årgange af fiber splidses. OTDR måler forskellen i Backscatter coefficient, og opfatter det som en Gainer, afhængig af måleretning. Måles fra modsatte ende, opfattes event som dæmpning. Tænk på en kikkert, det er samme glas, men vidt forskellig egenskab. Alt efter om man kigger fra den ene ende, eller fra den anden ende, forstørres eller formindskes det man ser. Citat JDSU: A Gainer is a splice gain that appears when two fibers of different backscatter coefficient are spliced together. OTDR does not measure true splice loss, it measure difference in Backscatter. The higher coefficient Downstream Citat slut. Downstream=Væk fra OTDR.. ATTENUATION-Dæmpning Event Loss = Dæmpning over event. SM PATCHKABLER er GULE connectorer er BLÅ (Kabelfarve kan variere, men connectorfarve ligger fast) MM PATCHKABLER er ORANGE connectorer er BEIGE (Kabelfarve kan variere, men connectorfarve ligger fast)

3 Typisk accepterede dæmpninger ved OTDR-målinger: SM-fiber1310nm 0,35dB/km SM-fiber1550nm 0,20dB/km Fusion splidsning <0,1dB - Gælder for både 1310nm & 1550nm. (TELE accepterer 0,5dB) Mekanisk splidsning 0,5dB Connectorpar 0,5dB (Hvor to connectorer er Patch et sammen i samleled - BULKHEAD) De nævnte dæmpninger er max accepterede, man opnår som regel bedre resultater. Ved OTDR-målinger, anvend altid Launch-Boxe. Både i start af trace, og i slut af trace. Dette for at Indramme fiberstrækning, samt for at kunne måle karakteristika i.e. Insertion Loss og Refleksion i strækningens første & sidste connector. VFL-Visual Fault Locator.Lyspen med synligt rødt lys 630nm, rækker ca 5,0 Km. Loss / Attenuation / Insertion Loss / Dæmpning / Tab = Forskellige ord for samme fænomen. Ordene anvendes i forskellige sammenhænge, men er i alle tilfælde udtryk for et effekttab. Return Loss=Reflection. (Ratio of reflected power to incident power of an event, expressed as a NEGATIVE db value) Fiber end or Break Reflectance: PC connector open to air = -14dB APC connector open to air = -35dB Insertion loss = High High Reflectance can be caused by: Fiber break, dirty connector or connector open to air. AIR-GAP Stor refleksion der fortsætter direkte ned i dæmpning på ca -14dB Denne OTDR-graf tyder på Air-Gap, Luftspalte. Dette er tegn på for stor afstand mellem connectorer. Kan skyldes skidt, eller connectorer er ikke sat korrekt sammen. Kan også skyldes fabriksfejl-underslebne(hul) eller overslebne(bue)

4 OTDR INFO Målemodul skal skiftes på OTDR hvis man veksler mellem SM & MM Man kan godt måle MM-længder/Events med SM-modul. Dæmpningsmål skal dog tages med MM-PowerMeter 1ns = pulslængde 0,1 meter (Ved 1Gbit/s fylder 1 bit 1ns) 10ns = pulslængde 1,0 meter (Ved 100Mbit/s fylder 1 bit 10ns) 100ns = pulslængde 10 meter 1000ns = pulslængde 100 meter 10000ns = pulslængde 1000 meter (10000ns=10micro s) (Pulslængde = Spatial resolution / opløsning) SPLIDSETAB Typisk tab pr km v/1310nm = ca 0,4 db (Max tilladt 0,5dB) Typisk tab pr km v/1550nm = ca 0,2 0,3dB Typisk tab pr fusionssplidsning = ca 0,02dB Typisk tab pr mekanisksplidsning = ca 2,0 db (Max tilladt 3,0dB) Typisk tab pr connector par = Max 0,75dB (Hvor 2 connectorer er koblet sammen, f.eks i Patch Panel) MFD (Mode Field Diameter)=Størrelse af lys-spot i kernen. Splidsetab v/1310nm har en tendens til at være større end v/1550nm (Pga. MFD, som er større v/1310nm end v/1550nm). Denne ekstra spot-size betyder at mere af lyset vil transporteres i overgangen mellem kerne & cladding, og er derfor meget mere modtagelig for at gå tabt i en event som splidsning. Tommelfingerregel Man kan se op 50% mere splidsetab v/1310nm end v/1550nm. En splidsning der vises ved 1310nm vises ikke nødvendigvis v/1550nm. Især hvis man måler tæt på f.eks. 250m OBR/ORL Backscatter: (OBR=Optical Backscatter Refleksion) Den største kilde til tab i fiber, lyset spredes i alle retninger når den sendes ind i fiber. Som billardkugler der ramler ind i hinanden og farer i alle retninger. Da dette som nævnt medfører tab i fiber, er det ganske væsentligt, idet der ved OTDR måling kun kommer ca. 0,0001% af det udsendte lys tilbage. Modtager er som følge heraf meget følsom, da måling skal fortolkes ud fra denne lille lysmængde. Derfor vigtigt med Launch-Cable, da den første connector ellers vil medføre en så kraftig refleksion at instrumentet blændes, og ikke kan se den første del af installationen. Resultat af reflektionsmåling på den samlede fiberstrækning kaldes Optical Return Loss (ORL), udtrykkes som et positivt tal. ORL-værdien skal være så høj som mulig, min. 35dB, da det betyder lille refleksion (god gennemgang) MEDIACONVERTER Media converter har også en max rækkevidde i km (Fremgår af datablad). Dette pga. tidsfaktoren / forsinkelse af signal. Det er således ikke udelukkende budget der spiller ind.

5 CONNECTOR INFO Connectorer holdbarhed, ca. 500 samlinger I.L. - Insertion Loss (Indsætnings tab) Dæmpning / tab ved connector. Gælder både for 1310 & 1550nm. Typisk for SM = 0,15 max 0,25dB. Afhængig af connector type. Ved samlinger, 2 connectorer sat sammen, max 0,75dB tab. Accept level bør ligge på max 0,40dB. R.L. Return Loss fra connector (Reflektion ved stik) SM-PC: -40 til -50,0dB / SM-UPC: -51 til -59,0dB / SM-APC: >-60,0dB Dårlig -30 til -40dB God -50 db Meget god -60dB (APC-connector = Lille reflection) KRAV til SM-connector = min -35dB. (Dårligt resultat >-30dB, kan medføre afbrændt laser) OTDR udtryk og termer (OTDR Måler db/fiberlængde forholdet) Launch niveau.(hvor meget lys der sendes ind i fiber) OTDR tilpasserlaunch niveau i forhold til fiberlængde, og bølgelængde. OTDR dynamisk område modulafhængig. Dynamisk område på -35dB, vil sige at man kan måle en strækning med max 35dB tab. Dynamisk område kan ses på OTDR db skala. Hvis man måler tab udover dynamisk område, vil man ikke kunne se fiber ende, graf vil ikke afsluttes med endereflektion. Ved måling med endereflektion, vil resultater typisk være: (Det forudsættes at der ikke er påsat udstyr) Afslutning uden connector, typisk.-14,6 til -20,0dB Afslut med PC connector. -20,0 til -40,0dB Afslut med UPC-connector, over.. -40,0dB Afslut med APC-connector ,0 til -70,0dB Absorption Kaldes det fænomen, hvor lyset rammer urenheder i glasset, og omdannes til varme. Bølgelængde-(farve) afhængig. På grund af absorption, vil visse bølgelængder af lyset blive opsuget. Absorption er opsugning eller optagelse af vand, luftarter eller andre stoffer. Fresnel refleksion (Reflektiv Event) Refleksion ved overgang fra et medie til et andet, f.eks fra connector til luft, afbrudt fiber. Rayleigh scattering (Backscatter) Når lyset rammer de mikroskopiske partikler i fiber, reflekteres noget lys tilbage til ODTR. For en standard SM-fiber ved 1550nm er værdien omkring -81dB. Niveau for den lys mængde OTDR fortolker. OBR (Negativt tal) Optical Backscatter Reflection (Refleksion pr event) OBR er den praktiske måling, hvor Fresnel er det tekniske begreb. Så man kan sige at det er det samme. ORL (Positivt tal) Optical Return Loss (Refleksion / tab fra den samlede installation) OSA (Optical Spectrum Analyzer) OSA modul måler db/bølgelængde forholdet Måler alle definerede bølgelængder på en gang. OSA måler bølgelængde afhængig dæmpning. CD Cromatisk Dispersion Forskellige bølgelængder = Forskellig hastighed. Se fiber datablad for tilladt afvigelse i tid, beregnes i pico sek.(10-12) mellem puls. Er der længere afvigelse end tilladt mellem puls, kan signalet ikke aflæses. ZERO DISPERSION Ingen tidsforskel (Chromatic Dispersion) på forskellige bølgelængder.

6 PMD (Polarization Mode Dispersion) Lodret og vandret bølgelængders udfladning. Kaldes også DGD = Differential Group Delays. Se fiberdatablad for tilladt forsinkelse, udtrykkes i picoseconds. PMD medfører forøget BER (Bit Error Rate). Optræder typisk ved hastigheder over 10Gbit. Real Time Measurement (VIGTIGT: Kun en bølgelængde ad gangen) Real Time Measurement gør at man kan følge målingen live. Hvis man bøjer fiber lidt, kan man tydelig se dæmpning i dette punkt. Kan anvendes ved fejllokalisering. Bøj fiber, se på graf for nøjagtig placering.