Les tables de test de fibre optique comprennent : un wattmètre optique, une source de lumière stable, un multimètre optique, un réflectomètre optique dans le domaine temporel (OTDR) et un localisateur de défauts optiques. Wattmètre optique : utilisé pour mesurer la puissance optique absolue ou la perte relative de puissance optique à travers une section de fibre optique. Dans les systèmes à fibre optique, la mesure de la puissance optique est la mesure la plus élémentaire. Tout comme un multimètre en électronique, dans la mesure des fibres optiques, le wattmètre optique est un appareil de mesure courant robuste, et les techniciens en fibres optiques devraient en avoir un. En mesurant la puissance absolue de l'émetteur ou du réseau optique, un wattmètre optique peut évaluer les performances du dispositif optique. L'utilisation d'un wattmètre optique en combinaison avec une source de lumière stable peut mesurer la perte de connexion, vérifier la continuité et aider à évaluer la qualité de transmission des liaisons par fibre optique. Source de lumière stable : émet une lumière de puissance et de longueur d’onde connues vers le système optique. La source de lumière stable est combinée avec le wattmètre optique pour mesurer la perte optique du système à fibre optique. Pour les systèmes à fibres optiques prêts à l'emploi, l'émetteur du système peut généralement également être utilisé comme source de lumière stable. Si le terminal ne peut pas fonctionner ou s'il n'y a pas de terminal, une source de lumière stable distincte est requise. La longueur d'onde de la source de lumière stable doit être aussi cohérente que possible avec la longueur d'onde du terminal du système. Une fois le système installé, il est souvent nécessaire de mesurer la perte de bout en bout pour déterminer si la perte de connexion répond aux exigences de conception, par exemple en mesurant la perte de connecteurs, de points d'épissure et la perte de corps de fibre. Multimètre optique : utilisé pour mesurer la perte de puissance optique de la liaison fibre optique.
Il existe les deux multimètres optiques suivants :
1. Il est composé d'un wattmètre optique indépendant et d'une source de lumière stable.
2. Un système de test intégré intégrant un wattmètre optique et une source de lumière stable.
Dans un réseau local (LAN) à courte distance, où le point final est accessible à pied ou en conversation, les techniciens peuvent utiliser avec succès un multimètre optique combiné économique à chaque extrémité, une source de lumière stable à une extrémité et un wattmètre optique à l'autre. fin. Pour les systèmes de réseau longue distance, les techniciens doivent équiper une combinaison complète ou un multimètre optique intégré à chaque extrémité. Lors du choix d’un compteur, la température est peut-être le critère le plus strict. L'équipement portable sur site doit être maintenu entre -18 °C (pas de contrôle de l'humidité) et 50 °C (95 % d'humidité). Réflectomètre optique dans le domaine temporel (OTDR) et localisateur de défauts (Fault Locator) : exprimés en fonction de la perte et de la distance de la fibre. Avec l'aide de l'OTDR, les techniciens peuvent voir le contour de l'ensemble du système, identifier et mesurer la portée, le point d'épissure et le connecteur de la fibre optique. Parmi les instruments de diagnostic des défauts des fibres optiques, l'OTDR est l'instrument le plus classique et aussi le plus coûteux. Différent du test à deux extrémités du wattmètre optique et du multimètre optique, l'OTDR peut mesurer la perte de fibre à travers une seule extrémité de la fibre.
La ligne de trace OTDR donne la position et la taille de la valeur d'atténuation du système, telle que : la position et la perte de tout connecteur, point d'épissure, forme anormale de la fibre optique ou point de rupture de la fibre optique.
L'OTDR peut être utilisé dans les trois domaines suivants :
1. Comprendre les caractéristiques du câble optique (longueur et atténuation) avant la pose.
2. Obtenez la forme d'onde de trace de signal d'une section de fibre optique.
3. Lorsque le problème s'aggrave et que l'état de la connexion se détériore, localisez le point de défaut grave.
Le localisateur de défauts (Fault Locator) est une version spéciale de l'OTDR. Le localisateur de défauts peut trouver automatiquement le défaut de la fibre optique sans les étapes de fonctionnement compliquées de l'OTDR, et son prix ne représente qu'une fraction de celui de l'OTDR. Lors du choix d'un instrument de test de fibre optique, vous devez généralement prendre en compte les quatre facteurs suivants : c'est-à-dire déterminer les paramètres de votre système, l'environnement de travail, les éléments de performances comparatifs et la maintenance de l'instrument. Déterminez les paramètres de votre système. La longueur d'onde de travail (nm). Les trois fenêtres de transmission principales sont de 850 nm. , 1300 nm et 1550 nm. Type de source lumineuse (LED ou laser) : dans les applications à courte distance, pour des raisons économiques et pratiques, la plupart des réseaux locaux à faible débit (100 Mbs) utilisent des sources de lumière laser pour transmettre des signaux sur de longues distances. Types de fibres (monomode/multimode) et diamètre du noyau/revêtement (um) : La fibre monomode standard (SM) est de 9/125 um, bien que certaines autres fibres monomodes spéciales doivent être soigneusement identifiées. Les fibres multimodes (MM) typiques incluent 50/125, 62,5/125, 100/140 et 200/230 um. Types de connecteurs : les connecteurs domestiques courants incluent : FC-PC, FC-APC, SC-PC, SC-APC, ST, etc. Les connecteurs les plus récents sont : LC, MU, MT-RJ, etc. La perte de liaison maximale possible. Estimation des pertes/tolérance du système. Clarifiez votre environnement de travail. Pour les utilisateurs/acheteurs, choisissez un compteur de terrain, la norme de température peut être la plus stricte. Habituellement, la mesure sur le terrain doit être utilisée dans des environnements difficiles. Il est recommandé que la température de fonctionnement de l'instrument portable sur site soit de -18 ℃ ~ 50 ℃, et que la température de stockage et de transport soit de -40 ~ + 60 ℃ (95 %HR). Les instruments de laboratoire doivent seulement être dans une plage de contrôle étroite de 5 à 50 ℃. Contrairement aux instruments de laboratoire qui peuvent utiliser une alimentation CA, les instruments portables sur site nécessitent généralement une alimentation plus stricte pour l'instrument, sinon cela affectera l'efficacité du travail. De plus, le problème d'alimentation électrique de l'instrument entraîne souvent une panne ou des dommages à l'instrument.
Par conséquent, les utilisateurs doivent prendre en compte et peser les facteurs suivants :
1. L’emplacement de la batterie intégrée doit être pratique à remplacer par l’utilisateur.
2. Le temps de travail minimum pour une batterie neuve ou une batterie complètement chargée doit atteindre 10 heures (un jour ouvrable). Cependant, la valeur cible de la durée de vie de la batterie doit être supérieure à 40 à 50 heures (une semaine) pour garantir la meilleure efficacité de travail des techniciens et des instruments.
3. Plus le type de batterie est courant, mieux c'est, comme une pile sèche universelle AA 9 V ou 1,5 V, etc. Parce que ces piles à usage général sont très faciles à trouver ou à acheter localement.
4. Les piles sèches ordinaires sont meilleures que les piles rechargeables (telles que les piles au plomb, au nickel-cadmium), car la plupart des piles rechargeables ont des problèmes de « mémoire », un emballage non standard et des achats difficiles, des problèmes environnementaux, etc.
Dans le passé, il était presque impossible de trouver un instrument de test portable répondant aux quatre normes mentionnées ci-dessus. Désormais, le wattmètre optique artistique utilisant la technologie de fabrication de circuits CMOS la plus moderne utilise uniquement des piles sèches AA générales (disponibles partout), vous pouvez travailler pendant plus de 100 heures. D'autres modèles de laboratoire fournissent une double alimentation (AC et batterie interne) pour augmenter leur adaptabilité. Comme les téléphones mobiles, les instruments de test de fibre optique présentent également de nombreuses formes d'emballage. Moins d'un compteur portable de 1,5 kg n'a généralement pas beaucoup de fioritures et ne fournit que des fonctions et des performances de base ; les compteurs semi-portatifs (plus de 1,5 kg) ont généralement des fonctions plus complexes ou étendues ; les instruments de laboratoire sont conçus pour les laboratoires de contrôle/occasions de production Oui, avec alimentation CA. Comparaison des éléments de performance : voici la troisième étape de la procédure de sélection, comprenant l'analyse détaillée de chaque équipement de test optique. Pour la fabrication, l’installation, l’exploitation et la maintenance de tout système de transmission par fibre optique, la mesure de la puissance optique est essentielle. Dans le domaine de la fibre optique, sans wattmètre optique, aucune ingénierie, laboratoire, atelier de production ou installation de maintenance téléphonique ne peut fonctionner. Par exemple : un wattmètre optique peut être utilisé pour mesurer la puissance de sortie des sources de lumière laser et des sources de lumière LED ; il est utilisé pour confirmer l'estimation de la perte des liaisons par fibre optique ; dont le plus important est de tester les composants optiques (fibres, connecteurs, connecteurs, atténuateurs) etc.), instrument clé des indicateurs de performance.
Pour sélectionner un wattmètre optique adapté à l'application spécifique de l'utilisateur, vous devez prêter attention aux points suivants :
1. Sélectionnez le meilleur type de sonde et le meilleur type d'interface
2. Évaluez la précision de l'étalonnage et les procédures d'étalonnage de fabrication, qui sont conformes à vos exigences en matière de fibre optique et de connecteurs. correspondre.
3. Assurez-vous que ces modèles sont cohérents avec votre plage de mesure et votre résolution d'affichage.
4. Avec la fonction dB de mesure directe de la perte d'insertion.
Dans presque toutes les performances du wattmètre optique, la sonde optique est le composant le plus soigneusement sélectionné. La sonde optique est une photodiode à semi-conducteurs qui reçoit la lumière couplée du réseau de fibres optiques et la convertit en signal électrique. Vous pouvez utiliser une interface de connecteur dédiée (un seul type de connexion) pour entrer dans la sonde, ou utiliser un adaptateur d'interface universelle UCI (utilisant une connexion à vis). UCI peut accepter la plupart des connecteurs standard de l'industrie. En fonction du facteur d'étalonnage de la longueur d'onde sélectionnée, le circuit du wattmètre optique convertit le signal de sortie de la sonde et affiche la lecture de la puissance optique en dBm (dB absolu équivaut à 1 mW, 0 dBm = 1 mW) sur l'écran. La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un wattmètre optique. Le critère le plus important pour sélectionner un wattmètre optique est de faire correspondre le type de sonde optique avec la plage de longueurs d'onde de fonctionnement attendue. Le tableau ci-dessous résume les options de base. Il convient de mentionner qu’InGaAs présente d’excellentes performances dans les trois fenêtres de transmission lors de la mesure. Comparé au germanium, l'InGaAs présente des caractéristiques de spectre plus plates dans les trois fenêtres et une précision de mesure plus élevée dans la fenêtre de 1 550 nm. , En même temps, il présente une excellente stabilité en température et des caractéristiques de faible bruit. La mesure de la puissance optique est un élément essentiel de la fabrication, de l'installation, de l'exploitation et de la maintenance de tout système de transmission à fibre optique. Le facteur suivant est étroitement lié à la précision de l’étalonnage. Le wattmètre est-il calibré d'une manière compatible avec votre application ? Autrement dit : les normes de performances des fibres optiques et des connecteurs sont cohérentes avec les exigences de votre système. Faut-il analyser les causes de l'incertitude de la valeur mesurée avec différents adaptateurs de connexion ? Il est important de prendre pleinement en compte les autres facteurs d’erreur potentiels. Bien que le NIST (National Institute of Standards and Technology) ait établi des normes américaines, le spectre des sources lumineuses, des types de sondes optiques et des connecteurs similaires provenant de différents fabricants est incertain. La troisième étape consiste à déterminer le modèle de wattmètre optique qui répond à vos exigences en matière de plage de mesure. Exprimée en dBm, la plage de mesure (plage) est un paramètre complet, comprenant la détermination de la plage minimale/maximale du signal d'entrée (afin que le wattmètre optique puisse garantir toute la précision, la linéarité (déterminée à +0,8 dB pour BELLCORE) et la résolution. (généralement 0,1 dB ou 0,01 dB) pour répondre aux exigences de l'application. Le critère de sélection le plus important pour les wattmètres optiques est que le type de sonde optique correspond à la plage de travail attendue. Quatrièmement, la plupart des wattmètres optiques ont la fonction dB (puissance relative). , qui peut être lu directement. La perte optique est très pratique dans la mesure. Les wattmètres optiques bon marché ne fournissent généralement pas cette fonction. Sans la fonction dB, le technicien doit noter la valeur de référence séparée et la valeur mesurée, puis calculer la valeur. La fonction dB est donc pour l'utilisateur une mesure de perte relative, améliorant ainsi la productivité et réduisant les erreurs de calcul manuel. Désormais, les utilisateurs ont réduit le choix des caractéristiques et fonctions de base des wattmètres optiques, mais certains utilisateurs doivent tenir compte de besoins particuliers, notamment. : collecte de données informatiques, enregistrement, interface externe, etc. Source de lumière stabilisée Dans le processus de mesure de la perte, la source de lumière stabilisée (SLS) émet une lumière de puissance et de longueur d'onde connues dans le système optique. Le wattmètre optique/sonde optique calibré pour la source lumineuse de longueur d'onde spécifique (SLS) est reçu du réseau de fibres optiques. La lumière la convertit en signaux électriques.
Afin de garantir l'exactitude de la mesure des pertes, essayez de simuler autant que possible les caractéristiques de l'équipement de transmission utilisé dans la source lumineuse :
1. La longueur d’onde est la même et le même type de source lumineuse (LED, laser) est utilisé.
2. Pendant la mesure, la stabilité de la puissance de sortie et du spectre (stabilité du temps et de la température).
3. Fournissez la même interface de connexion et utilisez le même type de fibre optique.
4. La puissance de sortie répond à la mesure de perte du système dans le pire des cas. Lorsque le système de transmission nécessite une source lumineuse stable distincte, le choix optimal de la source lumineuse doit simuler les caractéristiques et les exigences de mesure de l'émetteur-récepteur optique du système.
Les aspects suivants doivent être pris en compte lors de la sélection d'une source de lumière : Tube laser (LD) La lumière émise par le LD a une bande passante de longueur d'onde étroite et est une lumière presque monochromatique, c'est-à-dire une longueur d'onde unique. Par rapport aux LED, la lumière laser traversant sa bande spectrale (moins de 5 nm) n'est pas continue. Il émet également plusieurs longueurs d'onde maximales inférieures des deux côtés de la longueur d'onde centrale. Par rapport aux sources lumineuses LED, bien que les sources lumineuses laser fournissent plus de puissance, elles sont plus chères que les LED. Les tubes laser sont souvent utilisés dans les systèmes monomodes longue distance où la perte dépasse 10 dB. Évitez autant que possible de mesurer les fibres multimodes avec des sources de lumière laser. Diode électroluminescente (LED) : la LED a un spectre plus large que le LD, généralement compris entre 50 et 200 nm. De plus, la lumière LED est une lumière sans interférence, la puissance de sortie est donc plus stable. La source lumineuse LED est beaucoup moins chère que la source lumineuse LD, mais la mesure des pertes dans le pire des cas semble être sous-alimentée. Les sources lumineuses LED sont généralement utilisées dans les réseaux courte distance et les réseaux locaux à fibre optique multimode. La LED peut être utilisée pour une mesure précise de la perte du système monomode à source de lumière laser, mais la condition préalable est que sa sortie doit avoir une puissance suffisante. Multimètre optique La combinaison d'un wattmètre optique et d'une source de lumière stable est appelée multimètre optique. Le multimètre optique est utilisé pour mesurer la perte de puissance optique de la liaison par fibre optique. Ces compteurs peuvent être deux compteurs distincts ou une seule unité intégrée. Bref, les deux types de multimètres optiques ont la même précision de mesure. La différence réside généralement dans le coût et les performances. Les multimètres optiques intégrés ont généralement des fonctions matures et des performances diverses, mais leur prix est relativement élevé. Pour évaluer diverses configurations de multimètres optiques d'un point de vue technique, les normes de base du wattmètre optique et des sources de lumière stables sont toujours applicables. Faites attention au choix du bon type de source lumineuse, de la longueur d'onde de travail, de la sonde du wattmètre optique et de la plage dynamique. Le réflectomètre optique dans le domaine temporel et le localisateur de défauts OTDR sont les équipements d'instruments à fibre optique les plus classiques, qui fournissent le plus d'informations sur la fibre optique concernée pendant les tests. L'OTDR lui-même est un radar optique unidimensionnel en boucle fermée, et une seule extrémité de la fibre optique est requise pour la mesure. Lancez des impulsions lumineuses étroites et de haute intensité dans la fibre optique, tandis que la sonde optique à grande vitesse enregistre le signal de retour. Cet instrument donne une explication visuelle de la liaison optique. La courbe OTDR reflète l'emplacement du point de connexion, du connecteur et du point de défaut, ainsi que l'ampleur de la perte. Le processus d'évaluation OTDR présente de nombreuses similitudes avec les multimètres optiques. En fait, l'OTDR peut être considéré comme une combinaison d'instruments de test très professionnelle : il se compose d'une source d'impulsions stable à grande vitesse et d'une sonde optique à grande vitesse.
Le processus de sélection de l'OTDR peut se concentrer sur les attributs suivants :
1. Confirmez la longueur d'onde de travail, le type de fibre et l'interface du connecteur.
2. Perte de connexion prévue et plage à analyser.
3. Résolution spatiale.
Les localisateurs de défauts sont pour la plupart des instruments portables, adaptés aux systèmes à fibres optiques multimodes et monomodes. Grâce à la technologie OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), il est utilisé pour localiser le point de défaillance de la fibre, et la distance de test est généralement inférieure à 20 kilomètres. L'instrument affiche directement numériquement la distance jusqu'au point de défaut. Convient pour : réseau étendu (WAN), portée de 20 km de systèmes de communication, fibre jusqu'au trottoir (FTTC), installation et maintenance de câbles à fibre optique monomode et multimode et systèmes militaires. Dans les systèmes de câbles à fibres optiques monomodes et multimodes, pour localiser les connecteurs défectueux et les mauvaises épissures, le localisateur de défauts est un excellent outil. Le localisateur de défauts est facile à utiliser, avec une seule opération de touche, et peut détecter jusqu'à 7 événements multiples.
Indicateurs techniques de l'analyseur de spectre
(1) Plage de fréquences d'entrée Fait référence à la plage de fréquences maximale dans laquelle l'analyseur de spectre peut fonctionner normalement. Les limites supérieure et inférieure de la plage sont exprimées en HZ et sont déterminées par la plage de fréquences de l'oscillateur local à balayage. La gamme de fréquences des analyseurs de spectre modernes s'étend généralement des bandes de basses fréquences aux bandes de radiofréquences, et même aux bandes de micro-ondes, telles que 1 KHz à 4 GHz. La fréquence fait ici référence à la fréquence centrale, c'est-à-dire la fréquence au centre de la largeur du spectre d'affichage.
(2) La bande passante de puissance de résolution fait référence à l'intervalle minimum de raies spectrales entre deux composants adjacents dans le spectre de résolution, et l'unité est HZ. Il représente la capacité de l'analyseur de spectre à distinguer deux signaux d'amplitude égale très proches l'un de l'autre à un point bas spécifié. La raie spectrale du signal mesuré visible sur l'écran de l'analyseur de spectre est en fait le graphique caractéristique dynamique amplitude-fréquence d'un filtre à bande étroite (similaire à une courbe en cloche), la résolution dépend donc de la bande passante de cette génération amplitude-fréquence. La bande passante de 3 dB qui définit les caractéristiques amplitude-fréquence de ce filtre à bande étroite est la bande passante de résolution de l'analyseur de spectre.
(3) La sensibilité fait référence à la capacité de l'analyseur de spectre à afficher le niveau de signal minimum dans une bande passante de résolution donnée, un mode d'affichage et d'autres facteurs d'influence, exprimés en unités telles que dBm, dBu, dBv et V. La sensibilité d'un superhétérodyne L'analyseur de spectre dépend du bruit interne de l'instrument. Lors de la mesure de petits signaux, le spectre du signal est affiché au-dessus du spectre du bruit. Afin de distinguer facilement le spectre du signal à partir du spectre du bruit, le niveau général du signal doit être supérieur de 10 dB au niveau de bruit interne. De plus, la sensibilité est également liée à la vitesse de balayage en fréquence. Plus la vitesse de balayage de fréquence est rapide, plus la valeur maximale de la caractéristique de fréquence d'amplitude dynamique est faible, plus la sensibilité et la différence d'amplitude sont faibles.
(4) La plage dynamique fait référence à la différence maximale entre deux signaux apparaissant simultanément sur la borne d'entrée et pouvant être mesurée avec une précision spécifiée. La limite supérieure de la plage dynamique est limitée à la distorsion non linéaire. Il existe deux manières d'afficher l'amplitude de l'analyseur de spectre : logarithme linéaire. L'avantage de l'affichage logarithmique est que dans la plage de hauteur effective limitée de l'écran, une plage dynamique plus large peut être obtenue. La plage dynamique de l'analyseur de spectre est généralement supérieure à 60 dB et atteint parfois même 100 dB.
(5) Largeur de balayage de fréquence (Span) Il existe différents noms pour la largeur, l'étendue du spectre d'analyse, la plage de fréquences et l'étendue du spectre. Fait généralement référence à la plage de fréquences (largeur du spectre) du signal de réponse qui peut être affichée dans les lignes d'échelle verticales les plus à gauche et à droite sur l'écran d'affichage de l'analyseur de spectre. Il peut être ajusté automatiquement en fonction des besoins du test ou réglé manuellement. La largeur de balayage indique la plage de fréquences affichée par l'analyseur de spectre lors d'une mesure (c'est-à-dire un balayage de fréquence), qui peut être inférieure ou égale à la plage de fréquences d'entrée. La largeur du spectre est généralement divisée en trois modes. ①Balayage de fréquence complète L'analyseur de spectre analyse sa plage de fréquences effective en même temps. ②Fréquence de balayage par grille L'analyseur de spectre scanne uniquement une plage de fréquences spécifiée à la fois. La largeur du spectre représenté par chaque grille peut être modifiée. ③Zero Sweep La largeur de fréquence est nulle, l'analyseur de spectre ne balaie pas et devient un récepteur accordé.
(6) Le temps de balayage (temps de balayage, en abrégé ST) est le temps nécessaire pour effectuer un balayage sur toute la plage de fréquences et terminer la mesure, également appelé temps d'analyse. Généralement, plus le temps de balayage est court, mieux c'est, mais afin de garantir la précision des mesures, le temps de balayage doit être approprié. Les principaux facteurs liés au temps de balayage sont la plage de balayage des fréquences, la bande passante de résolution et le filtrage vidéo. Les analyseurs de spectre modernes disposent généralement de plusieurs temps de balayage parmi lesquels choisir, et le temps de balayage minimum est déterminé par le temps de réponse du circuit du canal de mesure.
(7) Précision de mesure d'amplitude Il existe une précision d'amplitude absolue et une précision d'amplitude relative, toutes deux déterminées par de nombreux facteurs. La précision absolue de l'amplitude est un indicateur du signal à grande échelle et est affectée par les effets complets de l'atténuation d'entrée, du gain de fréquence intermédiaire, de la bande passante de résolution, de la fidélité de l'échelle, de la réponse en fréquence et de la précision du signal d'étalonnage lui-même ; la précision relative de l'amplitude est liée à la méthode de mesure, dans des conditions idéales, il n'y a que deux sources d'erreur, la réponse en fréquence et la précision du signal d'étalonnage, et la précision de la mesure peut atteindre un niveau très élevé. L'instrument doit être calibré avant de quitter l'usine. Diverses erreurs ont été enregistrées séparément et utilisées pour corriger les données mesurées. La précision de l'amplitude affichée a été améliorée.
