Az OTDR mérés előkészítése és paraméterezése során fő szempont a holtzónák hosszának minimálisra csökkentése a maximális számú esemény felfedése érdekében. Általánosságban elmondható, hogy ez egyetlen módon, a legkisebb impulzusszélesség kiválasztásával érhető el. Azonban egyéb paraméterek is befolyásolják a közeli események megtalálását és kiértékelését. A következő szakmai cikkben bemutatásra kerül, hogy az impulzus szélességén túl, milyen egyéb tényezők vannak hatással a holtzóna hosszának alakulására.

Impulzus alakja

Mivel a mérés során alkalmazott impulzus formájára nem született egységes szabályozás, ezért az OTDR gyártók az impulzusszélességet eltérő módon értelmezik. Ahogy azt a bevezetőben láttuk a cél a minimális impulzusszélesség elérése, melyet a gyártók eltérő módon valósítanak meg. Az 1. ábrán egy időtartománybeli (lézerekre is jellemző felfutással és lefutással rendelkező) jelalakot láthatunk, melyen jelölésre került két különböző jelszinthez definiált impulzusszélesség:

  • 1,5 dB-el a maximum jelszint (fmax) alatti szinthez tartozó impulzusszélesség
  • FWHM (Full Width at Half Maximum), azaz 3 dB-el a maximum jelszint (fmax) alatti szinthez tartozó impulzusszélesség
1.ábra – Eltérő Impulzusszélesség definíciók

A fentiekből következik, hogy egyforma impulzusszélesség beállítás esetén az 1,5 dB-hez definiált impulzus keskenyebb, mint 3 dB esetén.

A 2. ábrán egy konkrét példát is láthatunk. Egy EXFO és egy másik műszergyártó OTDR műszerének impulzusait vizsgálva a következő megállapításaink lehetnek:

  • EXFO műszere – a -3 dB jelszinthez tartozó definíció értelmében – 5 ns beállítás esetén egy rendkívül keskeny, ténylegesen 5 ns-os impulzust bocsát ki magából
  • A másik gyártó által választott lényegesen megengedőbb definíció értelmében, a műszer 3 ns beállítása esetén, az impulzust – hasonlóan EXFO-hoz – -3 dB-hez tartozó szinten vizsgálva, az impulzus hossza majdnem eléri a 10 ns-ot
2. ábra – Impulzusszélességek: EXFO / 5 ns (balra), másik gyártó / 3 ns (jobbra)

Az EXFO által használt FWHM-ez tartozó impulzusszélesség definíció miatt, az alkalmazott impulzusok sokkal keskenyebbek, ezáltal műszereik sokkal pontosabb mérési eredményt biztosítanak.

OTDR-es mérések összehasonlítása

Kizárólag az impulzusok alakjának és szélességének vizsgálata nem elégséges az OTDR-es eredmények összehasonlításához. Fontos tényező a detektor sávszélessége és telítődésből történő regenerációs ideje, melyek az impulzusszélesség hosszával és alakjával kiegészítve együttesen határozzák meg az OTDR mérési pontosságát. Ezt a pontosságot a csillapítás holtzóna (CHZ) és esemény holtzóna (EHZ) paraméterekkel lehet számszerűsíteni. A csillapítás és esemény holtzóna számítása és mérése a 3. ábrán látható.

3. ábra – Esemény holtzóna mérése
4. ábra – Csillapítás holtzóna mérése

Szabvány szerint a gyártóknak -45 dB reflexiós esemény után szükséges eszközeik holtzónáit vizsgálniuk. Jelen esetben az összehasonlítás egyetlen fontos feltétele, hogy a mérésekkor megegyező nagyságú reflexiós eseményeket hasonlítsunk össze. Ez gyakorlatban ugyanazon a PC/PC csatlakozáson történő mérést jelenti.

Elméletben – azonos detektort feltételezve – a 3 ns-hoz tartozó CHZ és EHZ értékek alacsonyabbaknak kell lenniük, mint EXFO 5 ns impulzusához tartozó értékek, azonban az 5. ábrán egyértelműen látszik, hogy az EXFO műszer által szolgáltatott görbéken az eseményekhez tartozó lefutások meredekebbek, így a holtzónák hosszai rövidebbek.

5. ábra – EXFO mérés 5 ns (fekete), másik gyártó 3 ns (piros)

Mérések kiértékelése

Néhány gyártó nem a -45 dB reflexióhoz tartozó CHZ és EHZ eredményeket publikálja műszereik adatlapjaiban, hanem egy alacsonyabb reflexióhoz tartozó, egyben kedvezőbb értékeket tesznek közzé azokban.

  EXFO Másik gyártó
  Adatlap
Valós mérés Adatlap Valós mérés
Impulzusszélesség [ns] 5 5 (FWHM) 3 5 (FWHM)
EHZ [m] 0.8 0.8 0.8 0.8
CHZ [m] @ -55 dB 3.5 3 4 3.9
CHZ [m] @ -45 dB 4.5 3.8 N/A 6.3
6. ábra – Mérési eredmények és adatlapok összehasonlítása

Az adott reflexiós esemény reflexiójának mértéke és az utána kialakult holtzónák hossza közötti összefüggés a következő: Tudjuk, hogy minél nagyobb egy esemény reflexiója (-45 dB nagyobb, mint -55 dB reflexió), annál nagyobb az adott eseményről a műszerhez visszaérkező energia, így annál tovább tart a telítésbe került detektornak a regenerálódás.

A 7. ábrán megfigyelhetjük, hogy mekkora energia reflektálódik vissza egy -45 dB és egy -55 dB reflexiójú eseményről. Ami ennél sokkal fontosabb, hogy a -45 dB reflexió esetén a detektor regenerálódásának ideje alatt a fény 0,8 m-el hosszabb utat tesz meg, mint amikor -55 dB reflexiójú eseményről beszélünk.

7. ábra – Impulzusok eltérő reflexiók esetén

Így az OTDR adatlapok félrevezetőek abban az esetben, ha nem kerülnek feltüntetésre milyen reflexiós értékhez tartoznak a holtzóna hosszak.

Az alábbi esettanulmányban egy olyan optikai linket vizsgáltak, ahol két egymástól 6 m-re lévő csatlakozó helyezkedik el. Az első csatlakozó -45 dB reflexióval rendelkezik. Ahogy az a 8. ábrából egyértelműen kiderül az EXFO műszer detektora gyorsabban regenerálódik, így a rövidebb csillapítás holtzóna miatt pontosabban képes megállapítani az első csatlakozó csillapításának értékét.

8. ábra – Esettanulmány: EXFO mérés 5 ns (fekete), másik gyártó 3 ns (piros)

Konklúzió

A szakmai cikkben kifejtésre került, hogy az impulzusszélesség definíciója és a tesztelésre használt esemény reflexiója hogyan és milyen mértékben befolyásolja a műszer pontosságát.

A lassú regenerálódási idő miatt megnövekedett holtzónák alakulnak ki, ami a közeli eseményekhez tartozó csillapítás értékek mérését ellehetetleníti. Az is előfordulhat, hogy egy hibátlan patch kábel cseréjét írják elő, holott az OTDR pontatlansága miatt jutott a mérőtechnikus erre a következtetésre.

EXFO műszerei esetén 5 ns impulzus került összehasonlításra az egyéb gyártók 3 ns impulzus szélességeivel. Láthattuk, hogy ennél – az EXFO számára előnytelen – összehasonlításnál is EXFO műszerei pontosabb mérési eredményeket tettek lehetővé. Fontos megjegyezni, hogy EXFO 3 ns-os megoldása tovább csökkenti a kialakult holtzónák hosszait.

OTDR kiválasztása esetén feltétlen javasolt a műszerek ugyanazon a hálózaton történő méréseinek összehasonlítása.

Források

Pulse Selection vs. Dead Zone – Martin Powers, Stephane Perron


A világ első optikai multimétere (EXFO OX1) Webex előadásunk:

EXFO OX1 termékoldal

További információkért keresse munkatársainkat!

Ha hasznosnak találod az oldalt, oszd meg másokkal is

A honlap további használatához a sütik használatát el kell fogadni. További információ

A weboldalunkon HTTP-sütiket használunk, hogy a legjobb felhasználói élményt nyújthassuk. Az „Elfogadás” gombra történő kattintással a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás