Testiranje Optickih Vlakana-Opticke telekomunikacije-Slajdovi-Elektrotehnicki fakultet, Slajdovi' predlog Opticke telekomunikacije. University of Belgrade

Opticke telekomunikacije

Opis: Testiranje Optickih Vlakana-Opticke telekomunikacije-Slajdovi-Elektrotehnicki fakultet; Teorijske osnove merenje insertion loss (IL) vrednosti; OTDR – Optical Time Domain Relfectometer; Splajs – trajni spoj dva vlakna; Mikro i makrosavijanja fibera; Mrtva zona događaja i mrtva zona slabljenja; Izračunavanje vrednosti Loss Budget;
Prikazivanje stranica  1  -  2  -  22
Vežbe iz elektrooptike i optoelektronike

Docsity.com

Vežbe iz optičkih komunikacija

TESTIRANJE OPTIČKIH VLAKNA

Docsity.com

Optički kablovi (skup optičkih vlakana) predstavljaju osnov svakog savremenog komunikacionog sistema

Velika brzina prenosa Nema preslušavanja između dva kabla Mali gubici, odnosno mogućnost slanja informacija na ogromnu daljinu bez obnavljanja Potrebna mnogo manja snaga za prenos informacija u odnosu na druge sisteme ⇒ ekonomičniji su Nema interferencije između dva signala na bliskim talasnim dužinama što daje mogućnost slanja velikog broja nezavisnih poruka istim optičkim vlaknom ⇒ osnov za WDM – Wavelength Division Multiplexers

Docsity.com

Da bi se obezbedio ispravan i neprekidan rad jednog sistema neopodno je vršiti testiranje svih komponenti:

Nakon instaliranja, da bi se utvrdilo da li mreža zadovoljava zakonom predviđene standarde. Tada zakonski ovlašćena ustanova pristupa merenju performansi komponenti i izdaje sertifikat o ispravnosti celog sistema. U toku eksploatisanja sistema vrše se merenja trenutnih karakteristika sistema radi dobijanja predstave o stanju sistema. Na osnovu dobijenih rezultata vrši se planski remont kritičnih komponenti ukoliko one postoje. Pri tome se vodi računa da ne dođe do prekida saobraćaja ili da on bude minimalan.

Docsity.com

Da li je zaista potrebno testirati optičke kablove i ostale komponente?

Zaštita investitora od nekvalitetnog pružanja usluga od strane izvođača Investitori, kako bi imali dokaz da kvalitetno ispunjavaju svoje obaveze Svaki prekid informacija, koliko god da je kratak može doneti veoma velike gubitke:

U bankarskim sistemima (razne transakcije) Telekomunikacijama (mobilna i fiksna telefonija) Industriji (daljinska kontrola, proces proizvodnje) Televiziji (sportske i druge manifestacije) Medicini, pre svega u telemedicini

Blagovremenim testiranjem sistema mogu se predvideti i otkloniti kvarovi bez prekida saobraćaja

Docsity.com

Da li je testiranje optičkih vlakana zakonom propisano?

Trenutno važeći zakonski propisi ne obuhvataju ovu oblast. Testiranje optičkih instalacija nije obavezno, a investitori radova ili vlasnici instalacija mogu vršiti testiranje ako to oni žele. U slučaju testiranja preporučuje se korišćenje nekog važećeg međunarodnog standarda. I pored toga, većina investitora, pre svega onih koji imaju saradnju sa inostranim kompanijama i institucijma obavljaju testiranje svojih mreža, kako bi imali dokaz o kvalitetu svoje usluge.

Docsity.com

Trenutno aktuelan međunarodni standard je ISO/IEC 11801 na osnovu koga se:

Nakon završetka radova testira 5% linkova od strane nezavisne organizacije i ako 2% nije ispravno, moraju se testirati svi linkovi, a cenu testiranja plaća izvođač. Nakon otklanjanja kvarova neispravnih linkova, vrši se njihovo ponovno testiranje. Propisuje se merna oprema kojom se vrši testiranje i ona se sastoji od izvora optičke snage, detektora svetlosti i konektrora kojim se merna oprema spaja sa linkom. Testiranjem se meri odnos snage na ulazu u link i snage na izlazu i ta vrednost se naziva insertion loss i izražava se u dB. Link je ispravan ukoliko je izmerena vrednost insertion loos-a manja od maksimalno dozvoljene za dati link, a ta vrednost se naziva Loss Budget i izračunava se prema sledećim relacijama.

Docsity.com

Izračunavanje vrednosti Loss Budget

Loss Budget = Atenuacija Kabla + Atenuacija Konektora + Atenualcija Splajsova Atenuacija Kabla = Koeficijent Atenuacije Kabla (dB/km) * Dužina (km) Atenuacija Konektora (dB) = Broj Konektora * Atenuacija Po Konektoru (dB) Atenuacija Splajsova (dB) = Broj Splajsova * Atenuacija Po Splajsu (dB)

Docsity.com

Teorijske osnove merenje insertion loss (IL) vrednosti

RX

TX

P PdBIL 10log10)( ⋅=

Ovakav način merenja nepraktičan, jer je potrebno prvo izmeriti snaga na ulazu linka, a potom na izlazu linka.

'log10)( 10 cal RX

TX K P PdBIL ⋅=

Kcal’ predhodno izmereno

Docsity.com

Svaki konektor unosi slabljenje zbog čega je potreno izvršiti kalibraciju.

Docsity.com

U slučaju da je izmereni insertion loss veći od Loss Budget-a potrebno je odrediti uzrok prevelikih gubitaka.

Kako se iz odnosa snage ne može uočiti šta je razlog ne prolaska testa potrebno je snimiti karakteriste linka.

Uređaj koji snima raspodelu gubitaka duž jedne optičke vezе naziva se OTDR.

Docsity.com

OTDR – Optical Time Domain Relfectometer

Princip rada zasnovan na merenju povratnog rasejanja. Vlakno sadrži nečistoće na kojima se javlja Rayleigh-jevo rasejanje.

Ovako rasejana svetlost se kreće u svim pravcima. Od interesa je samo rasejana svetlost koja se vraća nazad ka izvoru, gde se nalazi i prijemnik.

Docsity.com

Merenjem vrednosti snage povratnih impusa i vremena njihovog pojavljivanja u odnosu na poslati impuls, vrši se korelacija između reflektovanog signala i fizičkog položaja u vlaknu gde je došlo do refleksije. Matematički vrši se diferenciranje povratnog signala u vremenu i dobijeni dijagram predstavlja karakteristiku linka, prikazuje se na displeju OTDR-a, i naziva se trace.

OTDR periodično šalje impulse, čiji se deo reflektuje u svakoj tački vlakna i intenzitet tih povratnih impulsa se meri.

Docsity.com

Osnovne komponente OTDR-a

Procesor kontroliše sve elemente sistema, određuje sekvencu rada, prikazuje rezultate merenja, podešava amplitudu, trajanje i pojavljivanje svetlosnih impulsa. Impulsi veće snage i dužeg trajanja služe za ispitivanje osobina vlakna na većim rastojanjima, a kraći i slabiji impulsi se koriste za ispitivanje karakteristika vlakna bliže njegovom početku.

Docsity.com

Nagib trace-a opisuje osnovnu karakteristiku vlakna, slabljenje u funkciji rastojanja.

Odstupanje od idealne prave, naziva se događajem (event) i rezultat je refleksije na diskontinuitetima.

Docsity.com

Osnovni OTDR grafici

Linearni segment vlakna – vlakno između dva događaja

Docsity.com

Konektori

Konektori predstavljaju spoj dva fibera koji se, nakon instalacije, može proizvoljan broj puta rastaviti i opet sastaviti.

Refleksija koju unosi konektor može imati vrednost do 15%, i zavisi od vazdušnog procepa između fibera, načina sečenja i kvaliteta poliranja krajeva fibera.

Docsity.com

Splajs – trajni spoj dva vlakna.

Unosi najmanji gubitak

Slabljenje od 0.03 do 0.2 dB

Pojačanje 0.03 do 0.07 dB u odnosu na očekivan signal

Docsity.com

Mikro i makrosavijanja fibera

Makrosavijanja nastaju nepravilnom instalacijom kablova i mogu dovesti do pucanja kabla u toku korišćenja kao posledica dodatnog naprezanja usled promene temperature i vlage Izgled trace-a zavisi od talasne dužine

Mikrosavijanja nastaju u toku same izrade optičkog kabla i ne unose značajno slabljenje. Oblik trace-a veoma podseća na kvalitetno izveden splajs. Gubici usled oba tipa savijanja nastaju, jer se ne ispunjava uslov totalne refleksije, na osnovu koga se svetlost prostire kroz vlakno.

Docsity.com

Kraj vlakna

Oblik trace-a za ovaj događaj zavisi od kvaliteta obrade kraja vlaka i što je bolje obrađeno to se više svetlosti reflektuje.

Docsity.com

Parametri rada OTDR-a Širina impulsa i usrednjavanje

Što je impuls širi to se duže vlakno može testirati. Što je impuls kraći, veća je rezolucija merenja.

Usrednjavanjem većeg broja snimljenih trace-ova za jedno vlakno smanjuje se uticaj šuma, ali se povećava trajanje testa.

Docsity.com

Mrtva zona događaja i mrtva zona slabljenja

Događaj može maskirati sledeći.

Linearan segment je vidljiv tek nekoliko metara od događaja.

Docsity.com

Efekat “repa” kod mrtve zone slabljenja

Za impuls širine 4 m, “rep” može prvog konektrora može biti i 60 m dug, što znači da nijedan splajs u toj zoni neće biti otkriven

Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience please switch to Google Chrome, Firefox, Internet Explorer 9+ or Safari! Preuzmite Google Chrome