Svelare suggerimenti e trucchi OTDR: guida operativa completa

Prima di iniziare: determinare se un OTDR è adatto per testare il vostro impianto di cablaggio.

Inizialmente progettati per testare e diagnosticare reti a lunga distanza, gli OTDR di ultima generazione, adattati per Fiber to the Home (FTTH) e Local Area Networks (LANs), possono testare efficacemente reti più corte. Se hai bisogno di aiuto per determinare se il tuo OTDR è progettato per reti più corte, consulta il manuale dell'OTDR o contatta il reparto di supporto applicativo del produttore dell'OTDR. In questo modo eviterai di perdere tempo cercando di testare una rete troppo corta per i test OTDR.

Per ulteriori informazioni sui test OTDR, fare riferimento a Che cos'è l'OTDR e come funziona?

Come utilizzare OTDR?

Prima di iniziare il test, questa sezione introdurrà alcuni parametri OTDR e spiegherà come eseguire il test OTDR.

La misurazione della fibra ottica mediante un OTDR prevede un processo in tre fasi: configurazione dei parametri, acquisizione dei dati e analisi della curva. La configurazione manuale dei parametri di misurazione comprende quanto segue:

Selezione della lunghezza d'onda (λ)

La scelta della lunghezza d'onda è critica poiché lunghezze d'onda diverse corrispondono a caratteristiche luminose distinte (ad es., attenuazione, micro-piegatura). La lunghezza d'onda di test in genere si allinea alla lunghezza d'onda di trasmissione e comunicazione del sistema. Ad esempio, se il sistema opera a una lunghezza d'onda di 1550, la lunghezza d'onda di test è impostata su 1550nm.

Larghezza dell'impulso

La larghezza dell'impulso influisce sull'intervallo di misura dinamico e sulla distanza. Una larghezza dell'impulso estesa determina un intervallo dinamico e una distanza di copertura maggiori. Tuttavia, ciò porta anche a una zona cieca più ampia nella forma d'onda della curva OTDR. Il periodo della larghezza dell'impulso è generalmente rappresentato in nanosecondi (ns).

Intervallo

L'intervallo di misura OTDR definisce la distanza massima per il campionamento dei dati. La selezione di questo parametro determina la dimensione della risoluzione di campionamento. Idealmente, l'intervallo di misura dovrebbe essere da 1.5 a 2 volte la lunghezza della fibra ottica.

Tempo medio

A causa del debole segnale luminoso retrodiffuso, il metodo della media statistica è comunemente utilizzato per migliorare il rapporto segnale-rumore (SNR). Tempi medi più lunghi comportano un SNR più elevato. Ad esempio, un aumento della dinamica di 0.8dB può essere ottenuto con un tempo medio di 3 minuti rispetto a 1 minuto. Tuttavia, un tempo di acquisizione superiore a 10 minuti non migliora significativamente l'SNR. Generalmente, il tempo medio è al massimo di 3 minuti.

Parametri della fibra ottica

L'impostazione dei parametri della fibra ottica include la configurazione dell'indice di rifrazione, del coefficiente di retrodiffusione e del coefficiente di retrodiffusione η. Il parametro dell'indice di rifrazione è correlato alla misurazione della distanza, mentre il coefficiente di retrodiffusione influisce sui risultati della misurazione della riflessione e della perdita di ritorno. Il produttore della fibra ottica fornisce in genere questi parametri.

Una volta impostati i parametri, l'OTDR può trasmettere impulsi ottici, ricevere la luce diffusa e riflessa dal collegamento in fibra e campionare l'uscita del fotodetettore per generare la curva OTDR. L'analisi della curva fornisce indicazioni sulla qualità della fibra.

Come analizzare il test OTDR?

Curva normale

Come mostra la figura, valutare la normalità della curva comporta l'esame della pendenza costante del suo corpo principale. Una piccola pendenza suggerisce una bassa costante di attenuazione della linea, indicando una buona omogeneità dell'attenuazione.

I coefficienti di attenuazione delle fibre monomodali B1.1 e B4 devono essere allineati ai valori specificati nella tabella seguente.

Per la fibra monomodale B1.1, una lunghezza continua della fibra alla lunghezza d'onda di 1310nm non dovrebbe superare un punto di discontinuità di 0.1dB, mentre alla lunghezza d'onda di 1550nm non dovrebbe superare un punto di discontinuità di 0.05dB. Per quanto riguarda la fibra monomodale B4, a una lunghezza d'onda di 1550nm, la lunghezza continua della fibra non dovrebbe superare un punto di discontinuità di 0.05dB.

Curva anomala

Curva a grandi gradini

Come mostra la figura, sono evidenti distinti "gradini". Se ciò corrisponde a una giunzione, suggerisce che la giunzione non è qualificata oppure che la fibra è eccessivamente piccola o estrusa entro il raggio di curvatura del vassoio di giunzione. Se non si tratta di una giunzione, indica che il cavo è estruso o piegato bruscamente.

Curva a grande pendenza

Come mostra la figura, la pendenza di questo segmento di curva è notevolmente più elevata, indicando una scarsa qualità in questa particolare sezione della fibra, con un corrispondente aumento dell'attenuazione.

Interruzione non riflettente all'estremità lontana della curva

Come mostra la figura, non si osserva alcuna interruzione di riflessione dopo questa curva, indicando una scarsa qualità all'estremità distale della fibra oppure una rottura nella fibra.

Cime fantasma (fantasmi)

Figura 1: Come identificare i picchi fantasma(Ghosts)

Figura 2: Rimozione dei picchi fantasma (Ghosts)

Rilevamento di picchi fantasma (ghost): I ghost sulla curva non comportano una perdita evidente (fare riferimento alla Figura 1); la distanza tra il ghost e il punto iniziale della curva è un multiplo della distanza tra l'evento di riflessione intensa e l'inizio, creando simmetria (vedere Figura 2).

Rimozione dei picchi fantasma (ghost): scegliere larghezze di impulso più brevi e introdurre attenuazione all'estremità anteriore altamente riflettente (ad es., uscita OTDR). Se la fonte del ghosting si trova all'estremità della fibra, è possibile applicare una leggera curvatura per attenuare la luce riflessa verso il punto di partenza.

Elaborazione Gainer

Sulla curva OTDR può comparire un guadagno, come mostrato in Figura. Il guadagno positivo si verifica quando la fibra dopo il punto di fusione genera più luce retrodiffusa rispetto alla fibra prima del punto di fusione.

In realtà, la fibra subisce una perdita di fusione in questo punto di fusione. Questo fenomeno è comune quando si fondono fibre con diametri del campo modale o coefficienti di retrodiffusione variabili. Pertanto, effettuare misurazioni in entrambe le direzioni e calcolare la media dei risultati è essenziale per determinare questa perdita di fusione. La perdita media di giunzione è ≤ 0.08 dB nella manutenzione pratica dei cavi in fibra ottica.

Applicazioni delle misurazioni OTDR

Misurazione della distanza con l'OTDR

Posizionare uno dei marker sull'OTDR (tipicamente indicato come Marker A) appena prima del picco di riflettanza derivante dal collegamento tra il cavo di lancio e il cavo di prova.

Posizionare il secondo marcatore (di solito denominato Marker B) appena prima del picco di riflettanza derivante dalla connessione tra il cavo in prova e il cavo ricevente. Nei casi in cui non venga utilizzato alcun cavo ricevente, dovrebbe rimanere osservabile un picco di riflettanza proveniente dal connettore finale sul cavo in prova.

L'OTDR calcolerà automaticamente la lunghezza del segmento tra i marcatori.

Incertezza di misura:

L'OTDR calcola la lunghezza della fibra considerando l'indice di rifrazione del vetro all'interno della fibra. Se disponi del valore preciso dell'indice di rifrazione, inseriscilo nella configurazione dell'OTDR.

L'OTDR misura la lunghezza della fibra, non del cavo. In genere, la fibra è più lunga del cavo dell'1-2%, quindi è essenziale tenere conto di questa differenza quando si testa una lunghezza di cavo considerevole.

Misurazione del coefficiente di attenuazione della fibra

Posizionare uno dei marcatori sull'OTDR (tipicamente indicato come Marker 1 o A) sullo specifico segmento di fibra da testare, mantenendolo lontano da eventuali giunzioni o connessioni nel cavo in esame.

Posizionare il secondo marcatore, generalmente indicato come Marcatore 2 o B), più avanti lungo lo stesso segmento, lontano dall'OTDR.

L'OTDR calcolerà quindi la perdita del segmento tra i marker, fornirà la distanza e visualizzerà i risultati in dB/km.

Riduzione dell'incertezza di misura:

Assicurarsi che i marker non siano posizionati su sezioni curve della traccia, poiché ciò può portare a letture imprecise.

Misurazione della perdita di giunzione o connettore

Posizionare uno dei marker sull'OTDR (tipicamente indicato come Marker 1 o A) appena prima della giunzione o del picco di riflettanza originato dalla connessione nel cavo in prova.

Posizionare il secondo marcatore (in genere indicato come Marker 2 o B) immediatamente dopo la giunzione o il picco di riflettanza originato dalla connessione nel cavo in prova.

L'OTDR calcolerà quindi la perdita del segmento tra i marcatori.

Riduzione dell'incertezza di misura:

Assicurarsi che i marker non siano situati su sezioni curve della traccia, poiché ciò può portare a letture imprecise.

La perdita causata dalla fibra entro la distanza che separa i marcatori contribuirà alla perdita complessiva misurata. Per mitigare questo effetto, utilizzare il metodo dei "minimi quadrati" per la perdita. Consultare il manuale dell'OTDR per istruzioni dettagliate.

Misurazione della riflettanza

Posizionare uno dei marcatori sull'OTDR (tipicamente indicato come Marker 1 o A) appena prima del picco di riflettanza originato dalla connessione nel cavo sottoposto a test.

Posizionare il secondo marker (in genere indicato come Marker 2 o B) al picco di riflettanza dalla connessione del cavo in prova.

L'OTDR calcolerà quindi la riflettanza del picco selezionato in base ai marcatori.

Riduzione dell'incertezza di misura:

Assicurarsi che i marker non siano posizionati su sezioni curve della traccia, poiché ciò può portare a letture imprecise.

Suggerimenti per il test OTDR

Valutazione semplificata della qualità della fibra ottica

Tipicamente, la pendenza della sezione primaria nella curva ottica testata con OTDR (sia che si tratti di un singolo cavo o di più cavi) rimane costante. Un notevole aumento della pendenza in un'area specifica indica un'attenuazione maggiore in quel segmento. Se il corpo principale della curva presenta irregolarità, fluttuazioni significative della pendenza, piegature o forme ad arco, ciò indica un grave degrado della fibra, al di sotto dei requisiti di comunicazione.

Selezione della lunghezza d'onda e test monodirezionale/bidirezionale

La lunghezza d'onda di 1550nm offre distanze di misurazione maggiori ed è più sensibile alla flessione rispetto a 1310nm. L'attenuazione per unità di lunghezza a 1550nm è superiore rispetto a 1310nm, mentre la perdita di saldatura o del connettore è maggiore a 1310nm rispetto a 1550nm. Nella manutenzione pratica dei cavi, entrambe le lunghezze d'onda vengono in genere testate e confrontate. L'analisi e il calcolo di fenomeni come il guadagno positivo e le linee oltre distanza devono essere eseguiti in entrambe le direzioni per ricavare una conclusione di test affidabile.

Preparazione del connettore

Una pulizia accurata è indispensabile prima di collegare il connettore in fibra ottica attivo al Dispositivo di test OTDR. Ciò include la pulizia del connettore di uscita dell'OTDR e del connettore attivo in fase di misurazione. Trascurare questo passaggio può comportare un'eccessiva perdita di inserzione, rendendo la misurazione inaffidabile, introducendo rumore nella curva e potenzialmente causando danni all'OTDR. È fondamentale utilizzare agenti di pulizia come l'alcol, poiché altre soluzioni possono sciogliere l'adesivo all'interno del connettore in fibra.