Даже опытный и квалифицированный специалист может иногда испытывать трудности с объяснением результатов измерений. В некоторых случаях определение точного расстояния или потерь на основе измерений практически невозможно. Бывают также такие нестандартные ситуации, когда для получения правдоподобных результатов может потребоваться проведение тестирования с обоих концов кабеля или выбор других начальных настроек.
Обрыв без отражений
Когда волокно срезается или ломается, оно может расщепиться таким образом, что свет полностью перестает отражаться от его конца. Он также может попасть в масло или смазочный материал, что, в свою очередь, приведет к потере эффекта отражения при переходе между двумя средами (маслом и стекловолокном). Когда такое случается, трассировка внезапно обрывается, смешиваясь с уровнен шума. На дисплее участок такого обрыва может иметь скругленную форму, в результате чего определить наверняка, где именно находиться точка обрыва становится трудно.
Лучшим методом для определения точки обрыва является “сравнение потерь по двум точкам”, который заключается в том, что вы находите точку, в которой обратное рассеяние света падает на 0.5 дБ, после чего размещаете курсор как можно ближе к концу, но не выходя за пределы скругления обрыва на графике. Далее сдвигайте правый курсор к левому до тех пор, пока разница потерь между ними не составит 0.5 дБ.
Настоящий конец волокна должен быть очень близок к точке, на которую указывает правый курсор. Чтобы быть более уверенным в определении места, отнесите рефлектометр на другой конец волокна и проведите измерение до обрыва оттуда. Возможно, другая часть обрыва будет отражать какое-то количество света. Не следует также забывать, что кабель может быть оборван в нескольких местах.
Усиление сигнала на стыке
Иногда при соединении двух волокон, уровень обратного отражения в точке соединения становиться выше, вместо того, чтобы, как предполагается, стать ниже. Сначала вам может показаться, что на стыке произошло усиление мощности. При этом потери на этом стыке, согласно показаниям рефлектометра, даже могут быть отрицательными. В таких случаях проблема заключается в использовании несогласованных кабелей: коэффициент обратного рассеяния второго волокна выше чем у первого, из-за чего он рассеивает обратно большее количество света. Датчик рефлектометра считывает это увеличение как повышение уровня сигнала на конце первого волокна и выдает соответствующее изменение на экране. Если проверить это соединение с противоположного направления, рефлектометр покажет настоящие потери, уровень которых, однако, будет все равно выше обычных потерь, характерных для таких соединений. В таком случае, истинным значением потерь на стыке будет среднее арифметическое этих двух показаний. Так, если “усиление” с одной стороны составляет -0.25 дБ, а с обратной ей стороны составляет 0.45 дБ, реальная потеря на стыке составляет 0.1 дБ
Следующий график показывает как выглядит соединение с увеличением уровня сигнала на дисплее рефлектометра по сравнению с тем, как должно выглядеть обычное соединение. Обратите внимание на то, как различаются перепады уровня сигнала между волокнами на двух трассировках.
График 2 - Учет стыков, которые дают усиление
Перепады уровней сигнала второго волокна круче чем у первого, что указывает на более высокий уровень обратного рассеяния в нем. Как правило, на экране его график окажется выше графика первого волокна, так как по нему в рефлектометр возвращается больше света. Разница в коэффициенте преломления может привести к разным уровням обратного рассеяния, что приводит к изменению резкости перепадов. Другой возможной причиной такого “усиления” может являться разница “диаметров модового поля” двух волокон (которые зависят от размеров сердцевины волокна), что и вызывает большее обратное рассеяние во втором волокне.
Усиление на стыке происходит из-за того, что соединяемые волокна так или иначе отличаются друг от друга. Это явление особенно хорошо заметно, когда вы соединяете волокна, изготовленные разными производителями. Каждый производитель использует собственные базовые оптические характеристики, из-за чего волокна двух разных производителей вполне ожидаемо будут отличаться и тем самым создавать стыки.
Под участком оптоволокна понимается соединение одного или нескольких волокон, образующих непрерывный канал между двумя коннекторами. Усредненным эталоном, описывающим такой канал является среднее значение потерь на всех стыках. Величина потерь считается допустимой, если не превышает целевое значение. Стыки, дающие усиление могут создавать путаницу в определении среднего значения потерь, поскольку рефлектометр, как правило, отображает их как отрицательные значения.
Для того, чтобы определить среднюю величину потерь для последовательности стыков на участке, вам нужно включать в расчеты как нормальные показания потерь, так и потери на стыках, дающих усиление. То есть, при расчете суммарной потери на стыках, вам надо сложить как положительные, так и отрицательные значения, отображаемые рефлектометром, разделив их на общее количество стыков.
Самым точным способом определения среднего значения потерь на стыках оптоволоконного участка является измерение каждого соединения с двух сторон. То есть, при наличии отрезков волокон AB и BC, вам нужно измерить соединение между ними сначала со стороны А, потом — со стороны C. Далее вам нужно измерить средние потери на двух участках по отдельности, а после этого, на их основе, найти среднее значение потерь всего участка. Это способ требует очень много времени и обычно может быть доступен только после того, как монтаж всех стыков был выполнен.
Другим хорошим способом является суммирование показаний сопротивлений для всех стыков участка при их последовательном, однонаправленном измерении. Как правило, соединение, которое следует за усиливающим стыком будет давать потери выше обычного. Это происходит из-за того, что волокно с более высоким обратным рассеянием, вызывающее усиление на стыке, будет также создавать большие потери со стороны другого волокна. Таким образом показания двух подобных стыков в сумме уравновешивают друг друга. Данный метод требует строгого соблюдения направления измерения стыков. Избегайте его для расчета средних потерь на стыках если некоторые из них были измерены в обратном направлении.
Паразитное отражение
Иногда вы будете наблюдать отражение Френеля, там где вы его не ожидали - обычно, прямо после конца волокна. Это обычно происходит когда в коротком волокне возникает сильное отражение. Отраженный свет буквально отскакивает туда-сюда в волокне, создавая одно или несколько ложных отражений, проявляющих себя на больших расстояниях от места изначального сильного (настоящего) отражения. То есть, если мощное отражение происходит на расстоянии 400 м, а на 800 м и 1200 м (удвоенное и утроенное расстояния до источника) появляются неожиданные отражения, то они скорее всего являются паразитными.
Другой вид паразитных отражений появляется когда вы, пытаясь получить более детальную картину какой-то части более длинного волокна, задаете для теста расстояние, меньшее, чем реальная его длина. Это создает ситуацию, при которой рефлектометр посылает дополнительные импульсы света в волокно еще до того, как все эффекты обратного рассеяния и отражения исчезли из него. Когда вы вводите в волокно более одного импульса за раз, вернувшийся от двух разных импульсов свет попадает на рефлектометр в одно и то же время, вызывая непредсказуемые результаты измерения. Часто это будет выглядеть как серия отражений или чрезмерное увеличение уровня шума, возникающий в определенной области волокна.
Вот несколько техник “вылавливания паразитов”, которые вы можете использовать для проверки отражений и устранения тех из них, которые являются “паразитными”:
- Измерьте расстояние до отражения, которое вызывает у вас подозрение. После этого отметьте половину этого расстояния от начала волокна. Если курсор попал близко к середине волокна, значит, отражение вероятно является паразитным.
- Подавление или уменьшение известного (истинного) отражения. Уменьшение мощности возвращенного сигнала, приведет к уменьшение или полному исчезновению паразитного отражения. Для того, чтобы уменьшить силу отражения вы можете использовать специальный гель-компенсатор или уменьшить мощность сигнала в точке отражения, изменив длину посылаемых импульсов или добавив затухание в волокне непосредственно перед ней.
- Изменение параметра, определяющего шаг замера (Distance Range) на рефлектометре. В некоторых устройствах, паразитные отражения могут быть вызваны слишком коротким шагом замера. Увеличьте значение этого параметра и они могут исчезнуть.
- Если вы думаете, что паразитное отражение появляется в самом волокне, измерьте потерю на всем его протяжении. В случае с паразитным отражением измерение во время проверки стыков не покажет никаких потерь на этом промежутке волокна
Использование современных оптических рефлектометров от TINVEST избавит вас от большинства проблем с измерениями.
