Данная статься написана по мотивам технического бюллетеня Базы Знаний  FlukeNetworks, автором которого является Adrian Young. Вместе с этим, автор перевода дополнительно развернул некоторые разделы и добавил свои комментарии.

Этот материал является достаточно актуальным по той причине, что полностью соответствует идеологии «метода 1 перемычки» и поддерживается такими стандартами как ANSI/TIA-526-14-B, IEC 61280-4-1:2010 и ГОСТ Р 53245, а так же производителями оборудования СКС. Статья, кроме того, демонстрирует и возможности флагмана компании FlukeNetworks - прибора CertiFiber Pro на платформе Versiv, и новые технологические особенности метода измерения потерь (LSPM), связанные с использованием измерительных TRC шнуров с интегрированными в них нормализующими катушками - Encircled Flux (EF).

Одной из составляющих тестирования оптики является обязательная инспекция состояния зоны оптического контакта коннектора установленной линии. Возможности визуальной оценки и даже квалификации поверхности коннектора на приборе CertiFiber Pro реализованы через подключение к нему видеокамеры с использованием USB интерфейса. Аттестация или квалификация состояния коннектора выполняется автоматически по нормативам стандарта IEC 61300-3-35 Ed 1, а ее результат может быть интегрирован в отчет об измерениях. Не лишним будет отметить, что с использованием различных насадок  имеется возможность инспектирования и квалификации разных коннекторов, включая APC и MTP. 

После проверки необходимого для измерений оборудования, его состояния и комплектации важно удостовериться, что для аттестации (квалификации) кабельной линии будет использован корректный нормативный предел (Test limit) и сам прибор должным образом сконфигурирован.

Выбор пределов тестирования - это предмет согласования с заказчиком, и обычно этот выбор осуществляется либо из группы стандартов связи (например, 1000Base-SX), либо из группы кабельных стандартов (например, ISO/IEC 11801). Вместе с этим, выбор нормативных пределов может быть обусловлен производителем оборудования или условиями заказчика (корпоративный стандарт). В примере, используемом данной статьей, в качестве пределов будут использованы нормативы стандарта ANSI/TIA-568-C.

Измерительные шнуры - Test reference cords (TRCs)

Контроль состояния измерительных шнуров перед ответственными измерениями – важный и неотъемлемый этап подготовки. Если шнуры имеют дефекты или загрязнены, результат испытаний не будет объективным. Используемые в примере TRC шнуры оснащены интегрированными в их конструкцию нормализующими катушками (Encircled Flux - EF) и полностью соответствуют стандартам ANSI/TIA-526-14-B и IEC 61280-4-1:2010. Использование шнуров такого типа позволяет полностью нормализовать излучение от источника, приводимое шнуром в волокно, и добиться объективного повторяемого результата потерь.

Вместе с этим, существует возможность использования измерительных шнуров и других производителей, а так же замена катушки типа Encircled Flux на катушку типа mandrel. Однако, использование для измерений шнуров с волокном «нечувствительным к изгибам» (BIMMF) стандартами и производителями запрещено. Использование шнуров с волокном BIMMF может привести к получению пессимистичного результата потерь мощности в диапазоне 850нм.

Подготовка прибора на примере CertiFiber Pro

Прежде всего, необходимо отметить, что модуль CertiFiber Pro использует оригинальное программное обеспечение платформы Versiv, которое позволяет в рамках одного Проекта выбирать несколько тестов и соответствующие им пределы тестирования (стандарты). Это очень удобно при тестировании систем, где используются кабельные сегменты с разными средами передачи или разными категориями одной среды.

Порядок подготовки:

Для создания нового Проекта следовать пути PROJECT > CHANGE PROJECT > NEW PROJECT.

Ввести название Проекта, например "KB Article Example" и сохранить его клавишей DONE. Позднее название Проекта может быть изменено.

По завершении экран прибора должен выглядеть следующим образом:

Если нет, следовать пути Test Setup > Module, выбрать модуль CertiFiber Pro.

Для выбора режима тестирования в разделе Test Type выбрать Smart Remote. Этот режим позволяет автоматически тестировать сразу пару волокон в двух диапазонах длин волн, а так же определять длину тестируемого сегмента:

Далее в разделе Test Setup выбираем подходящие параметры в следующих подразделах:

Bi-Directional: Стандарты СКС, а так же большинство производителей не требуют тестирования волокна в оба направления. На практике для многомодового волокна достаточно выполнить измерения только в одном направлении. Вместе с этим, заказчик вправе потребовать тестирования в оба направления, что должно быть заранее согласовано.

Fiber Type: Выбор волокна из библиотеки при реализации данного метода измерений это, одновременно, выбор его коэффициента преломления (n), который используется для расчета длины волокна по времени прохождения сигнала.

Test Limit: Использование согласованного с заказчиком и соответствующего назначению кабельной линии предела тестирования является критичным выбором при подготовке прибора. Вместе с выбором стандартизованных пределов из библиотеки прибора существует возможность создания собственного предела и применения его при тестировании.

Reference Method: В данном примере мы выбираем метод 1 перемычки по причинам перечисленным выше. Методы 2 и 3 перемычек имеют другое назначение и их использование обусловлено другими задачами.

Connector Type: Выбор типа коннектора LC не сказывается на результате тестирования, он является подсказкой программе, где главным является тот факт, что коннекторы кабельной линии отличаются от коннекторов, установленных на интерфейсе прибора, либо совпадают с ними. На основании этой информации программа прибора осуществляет правильные визуальные подсказки соединений на всех этапах работы.  

No. of Connections/Splices: Указанное оператором количество разъемов (адаптеров) и сплайсов (муфт) используется для расчета предела потерь мощности в том случае, если в качестве предела был выбран кабельный стандарт (TIA или ISO). Наиболее распространенным подходом кабельных стандартов в отношении определения потерь кабельной линии является сумма потерь всех ее составляющих (разъемов, сплайсов и волокна). При указании количества разъемов в составе кабельной линии необходимо помнить, что разъемы - это сопряженные в проходном адаптере коннекторы и два коннектора формируют только один разъем через адаптер. При тестировании линии методом 1 перемычки в составе должны быть учтены, по крайней мере, 2 концевых разъема линии на пассивном кроссовом оборудовании.

Сравнительно часто уже применяются кабельные линии один конец которых подключается непосредственно к аппаратуре связи. Линии такой конфигурации должны тестироваться другим методом - 2 перемычек, а метод 1 перемычки для них не подходит.

Установка эталона

Ниже приведена конфигурация подключения прибора, которая используется в случае выбора метода 2 перемычек. Установка эталона данным методом и последующее использование этих же 2 перемычек для подключения к линии связи является причиной занижения результата потерь на кабельной линии связи, а иногда приводит к получению отрицательных потерь мощности. К сожалению, такой подход очень распространен и потому данная статья включает предупреждение о недопустимости его использования для аттестации установленной кабельной линии, концы которой заведены на пассивное кроссовое оборудование. Для такой задачи необходимо использовать метод 1 перемычки.

Для реализации метода 1 перемычки необходимо выполнить следующую последовательность действий: 

Включить головное и удаленное устройства прибора и дать им некоторое время на стабилизацию мощности излучателей. Если температура прибора соответствует температуре места тестирования для стабилизации мощности излучателя достаточно 5 минут. Если разница температур хранения прибора и окружающей среды места тестирования велика - это время должно быть увеличено. Стабильность мощности излучателя мы проверим на одном из этапов подготовки к измерениям.

Для установки эталонной мощности из корневого раздела HOME следовать пути SET REFERENCE > Run Wizard > NEXT.

Подключить головное и удаленное устройство согласно модели метода 1 перемычки (между излучателем и измерителем мощности находится только один шнур):

Выбрать SET REFERENCE.
В случае появления предупреждения о том, что эталонная мощность находится за пределами допустимых значений выбрать OK > View Reference. При анализе результата обратить внимание на волокно, мощность излучения по которому имеет наименьшее значение. Для примера, значение мощности -27 dBm на 2 dB меньше значения -25 dBm, т.е. мощность ниже.

Причиной низкой мощности могут быть: плохой контакт коннекторов в адаптере, дефекты зоны оптического контакта коннекторов и ее загрязнения. Для устранения низкой эталонной мощности необходима инспекция и очистка коннекторов измерительных TRC шнуров. Не лишним, кроме того, бывает проверить состояние порта излучателя (OUTPUT) и очистить его при необходимости. Устранив причину низкой эталонной мощности, нужно вернуться в раздел HOME и повторить процедуру установки эталона, получив в результате значения близкие к номинальным (указываются в документации к прибору и варьируют в зависимости от диапазона длин волн и типа подключенного волокна).

После установки эталонного значения мощности выбрать NEXT и отключить измерительный TRC шнур от порта измерителя мощности (INPUT). Важное замечание – после установки эталонной мощности отключать шнур от излучателя измерительного устройства (OUTPUT) запрещено стандартами, нормирующими метод LSPM. 

К свободным портам измерителя мощности (INPUT) подключить измерительные TRC шнуры LC-LC:

Для верификации измерительных шнуров выбрать NEXT, затем подключить головное и удаленное устройства друг к другу, соединяя измерительные шнуры с использованием SM адаптера LC. Одномодовые проходные адаптеры для измерений обеспечивают более точное сопряжение коннекторов и, как следствие, более точный и стабильный результат потерь мощности.   

С целью определить характеристики соединения коннекторов TRC шнуров (верификация) следовать пути NEXT > TRC Verification.

Потери мощности на соединении шнуров при такой проверке желательно иметь ниже 0.15 dB. Потери выше 0.15 dB негативно повлияют на результат потерь при тестировании установленной линии. 

Результат верификации измерительных TRC шнуров автоматически сохраняется в базе данных платформы Versiv. При этом отчету о верификации присваивается идентификатор, состав которого основан на дате и времени выполнения процедуры верификации. В приведенном примере очевидно, что верификация была выполнена 18 Мая 2015 года в 13:53.

После верификации состояния измерительных шнуров возможно убедиться в стабильности мощности излучателя. Для этого выбрать RE-VERIFY и посмотреть изменится ли значение потерь. Изменение значения потерь в диапазоне более ± 0.02 dB указывает на то, что мощность излучателя еще не стабилизировалась и для этого нужно дополнительное время.

После процедуры верификации шнуров и сохранения ее результата выбрать NEXT и отключить приборы на соединении измерительных шнуров друг от друга. 

Для выполнения измерений потерь на установленной линии вернуться в корневой раздел HOME.  

Подключиться к волокнам установленной линии. 

Для выполнения измерений выбрать TEST и дождаться результата. CertiFiber Pro выполняет измерения в двух диапазонах 850 nm и 1300 nm течение 3 секунд. Полученный результат необходимо сохранить под соответствующим маркировке или проекту идентификатором. 

Важно: верификацию состояния измерительных TRC шнуров рекомендуется выполнять после каждых 500 измерений в процессе тестирования Проекта или чаще, если в результате измерений появляются неудовлетворительные результаты, которые могут быть вызваны загрязнением коннекторов шнуров. В этом случае коннекторы рекомендуется исследовать в микроскоп, очистить при необходимости и выполнить верификацию повторно. Результат верификации шнуров полезно включать в отчеты о тестировании установленной кабельной линии.

Перевод и комментарии: Андрей Трусов

Сертифицированный преподаватель-инструктор программы FlukeNetworks CCTT