ASSMANN

Profesjonalne Usługi Światłowodowe
spawanie@assmann.pl | Tel: 71 326 71 40

Analiza i pomiary sieci światłowodowych

Jako specjalistyczna firma współpracujemy z najlepszymi producentami przyrządów pomiarowych (Fluke Networks, Fujikura) i posiadając bogate doświadczenie oraz kompetentny personel jesteśmy w stanie zaoferować pomoc w pomiarach i analizie wyników pomiaru okablowania miedzianego i światłowodowego. Dodatkowo nasi partnerzy mogą liczyć na nasze pełne wsparcie w doborze odpowiedniego sprzętu pomiarowego, w przeszkoleniu z obsługi i w analizie wyników pomiarów.

Jako kolejny element rozwoju i dążenia do zapewnienia kompleksowości oferty dla naszych klientów uruchomiliśmy usługi związane z technologią światłowodową. Głównym zakresem działalności jest spawanie światłowodów oraz pomiary weryfikacyjne i certyfikacyjne.

1. Podstawy testowanie okablowania światłowodowego wg ISO/IEC 14763-3

W wszelkich opracowaniach odpowiednich norm i standardów w odniesieniu do techniki światłowodowej zdefiniowano dwa etapy testu:

  • etap 1, przeprowadzenie testów komponentów okablowania przed zainstalowaniem łączy stałych,
  • etap 2, przeprowadzenie testów zainstalowanych kanałów i łączy stałych.

Etap 1 wykonywany jest przez producentów komponentów okablowania strukturalnego w procesie kontroli jakości. Wyniki testów zawarte są w deklaracjach oraz specyfikacjach technicznych poszczególnych producentów w odniesieniu do odpowiednich norm i standardów.

Etap 2 wykonywany jest przez instalatorów kanałów i łączy stałych. Celem testów jest weryfikacja instalacji (testy rozszerzone, tier 2) lub certyfikacja (testy podstawowe, tier 1) kanałów i łączy mająca na celu sprawdzenie zgodności z określonymi wartościami zdefiniowanymi przez określone normy.  

Etap 2 testów jest podzielony na:

  • testy podstawowe (Tier 1),
  • testy rozszerzone (Tier 2).

Testy zaliczane do grupy testów podstawowych są wystarczające do określenia zgodności kanałów oraz łączy stałych z wymaganiami ISO/IEC 11801 oraz ekwiwalentnych norm. Pomiary mogą być wykonane z użyciem źródła światła i miernika mocy.

W przypadku gdy wyniki pomiarów nie są zgodne z odpowiednimi wartościami granicznymi, zaleca się by kanały lub łącza stałe podlegały sprawdzeniu za pomocą grupy testów rozszerzonych w celu identyfikacji niezgodnego (niezgodnych) komponentu (komponentów).

Testy w grupie testów rozszerzonych uzupełniają grupę testów podstawowych o pomiary komponentów wykonane za pomocą OTDR. Taki pomiar może być wykonany, gdy jest wymagane przedstawienie graficzne zlokalizowanych zdarzeń (dla usuwania błędów/instalacji słabej jakości) lub, gdy jest wymagana rejestracja wyników w postaci graficznej na potrzeby dokumentacji oraz administracji.[1]

 

1.1 Grupa testów podstawowych

Testy, które znalazły się w grupie testów podstawowych:

  • tłumienie/straty wtrąceniowe kanału lub łącza stałego bezwzględnie, pomiar musi być wykonany dla dwóch kierunków i w dwóch oknach (MMF[2] 850/1300 nm, SMF[3] 1310/1550 nm)  zgodnie z PN-ISO/IEC 14763-3 ust. 9.1.1;
  • opóźnienie propagacji kanału lub łącza stałego zgodnie z PN-ISO/IEC 14763-3 ust. 9.2;
  • długość kanału lub łącza stałego zgodnie z PN-ISO/IEC 14763-3 ust. 9.3;
  • ciągłość zgodnie z PN-ISO/IEC 14763-3 ust. 11.1;
  • utrzymanie polaryzacji zgodnie z PN-ISO/IEC 14763-3 ust. 11.2.

Pomiary parametrów określonych przez grupę testów podstawowych wykonuje się za pomocą miernika mocy optycznej i odpowiedniego źródła mocy optycznej  (LSMP[4] lub OLTS ang. Optical Loss Test Set, urządzenia wykonują pomiary dwupunktowe). Tego typu pomiary umożliwiają certyfikację łączy stałych, poprzez odniesienie wyników pomiaru do wartości granicznych określonych przez odpowiednie normy i standardy. 

Wartości graniczne (limity wartości dla wielkości zmierzonych parametrów) tłumienia/strat wtrąceniowych, zdefiniowane dla łącza stałego w ISO/IEC 11801 lub ekwiwalentnych normach, powinny być sumą określonych maksymalnych wartości tłumienia (jest to tzw. budżet kanału/łącza stałego) dla:

  • połączeń w interfejsach do testowanego okablowania, z maksymalną tolerancją określoną przy złączu ze złączem referencyjnym,
  • wstawionych złączy do testowanego okablowania,
  • kabla (kabli) w testowanym okablowaniu (gdzie tłumienie dowolnej długości kabla światłowodowego jest obliczane z jego współczynnika tłumienności pomnożonego przez jego długość).

Maksymalne wartości tłumienia dla poszczególnych elementów łącza stałego są zdefiniowane przez dokument ISO/IEC 14763-3:

  Tłumienność dla złącz rozłącznych Tłumienność dla złącz stałych 850 nm 1300 nm 1310 nm 1550 nm Długość łącza stałego
Typ kabla [dB] [dB] [dB/km] [dB/km] [dB/km] [dB/km] [m]
OM1, OM2, OM3 0,75 0,3 3,5 1,5     2.000
OS1, OS2         1,0 1,0 5.000

 

Tam gdzie jest wymagana zgodność z określonymi wartościami, wynik pomiaru powinien być nazwany wynikiem prawidłowym (ang. PASS), nieprawidłowym (FAIL) lub na granicy.

1.2 Grupa testów rozszerzonych

Testy, które znalazły się w grupie testów rozszerzonych mają za zadanie wsparcie i uzupełnienie pomiarów podstawowych. Głównie wykorzystywane są pomiary reflektometryczne (tzw. pomiary jednopunktowe) za pomocą reflektometru (ang. OTDR - Optical Time-Domain Reflectometer).  Reflektometr jest podstawowym urządzeniem pomiarowym stosowanym przy budowie i eksploatacji linii światłowodowych oraz przy produkcji kabli. Umożliwia pomiar różnego rodzaju tłumienności mocy światła prowadzonego przez włókno, takich jak:

  • tłumienności/straty wtrąceniowej kanału lub łącza stałego,
  • tłumienności/straty wtrąceniowej spoin i połączeń mechanicznych,
  • lokalizację defektów w kablach światłowodowych.

Wyniki pomiarów nie umożliwiają certyfikacji jak w przypadku pomiaru dwupunktowego (pomiary podstawowe wykonane z pomocą OLTS), ale wykorzystywane są do oceny jakości kanału lub łącza stałego oraz poszczególnych elementów połączeń stałych lub rozłącznych. Reflektometr  poprzez graficzne przedstawienie poziomu mocy optycznej w funkcji odległości pozwala określić niejednorodności występujące na trasie pomiaru, deformacje spowodowane zgnieceniami, pęknięciami, a przede wszystkim błędami montażowymi takimi jak: zbyt mały promień ułożenia włókien w kasetach i uszkodzenia mechaniczne powstałe na skutek nieostrożnego obchodzenia się z kablem.

Tam gdzie jest wymagana zgodność z określonymi wartościami, wynik pomiaru powinien być nazwany wynikiem prawidłowym (ang. PASS), nieprawidłowym (FAIL) lub na granicy.

 

2. Przeprowadzanie pomiarów okablowania światłowodowego

2.1 Testy podstawowe (Tier 1)

Testy podstawowe wykonywane są za pomocą OLTS (Optical Loss Test Set), tj. odpowiedniego miernika mocy optycznej i odpowiedniego źródła mocy optycznej. Źródło światła generującego ciągłą falę optyczną o określonej długości podłącza się do jednego końca światłowodu (kanału lub łącza stałego), natomiast do drugiego końca toru, miernik mocy optycznej wyposażony w detektor optyczny. Detektor mierzy moc optyczną sygnału generowanego przez źródło. Urządzenia te pracując jednocześnie wskazują całkowity spadek mocy optycznej.

 

Pomiar dwóch torów światłowodowych z wykorzystaniem OLTS

Rys. 1. Układ pomiarowy przy pomiarze dwóch torów światłowodowych z wykorzystaniem OLTS.

 

Zmierzona wartość mocy optycznej porównywana jest do tzw. budżetu mocy optycznej danego kanału lub łącza stałego (wartości wyrażonej jako suma określonych maksymalnych wartości tłumienia, punkt 1.1) celem określenia czy łącze spełnia normy testów podstawowych – proces certyfikacji Tier 1. Pomiary Tier 1 opisane przez TIA TSB140 wymagane są do certyfikacji wszystkich łącz optycznych.

 

Pomiary podstawowe (Tier 1) wykonywane są za pomocą testerów serii DTX wyposażonych w moduły DTX-xFM2. Moduły umożliwiają przeprowadzenie pełnych pomiarów podstawowych dla dwóch łączy światłowodowych jednocześnie. Pomiar wykonywany jest dla dwóch kierunków i dwóch długości fali optycznej (MMF 850/130 nm lub SMF 1310/1550 nm). W tym samym cyklu pomiarowym mierzona jest długość kanałów, opóźnienie propagacji sygnału oraz następuje weryfikacja polaryzacji. Dla złączy typu SC, LC, ST i FC pomiary wykonujemy metodą „1 jumper”, dla wszystkich pozostałych metodą „3 jumper” (wg IEC14763-3).

 

 

Rys. 2. Pomiar w kierunku od jednoski głównej (źródło mocy optycznej) do jednostki zdalnej (miernik mocy optycznej)

 

Rys. 3. Pomiar w kierunku od jednostki zdalnej (miernik mocy optycznej) do jednoski głównej (źródło mocy optycznej)

 

 

W obliczu coraz większych oczekiwań w stosunku do przepustowości i prędkości sieci światłowodowych, coraz bardziej rygorystyczne limity są określane dla poszczególnych kanałów i łączy. Tym samym mamy do czynienia z coraz bardziej wyśrubowanymi budżetami dopuszczalnych strat optycznych, co w konsekwencji pozostawia nam coraz mniejszy margines na błędy w montażu i instalacji. Dlatego wszelkiego rodzaju normy i procedury pomiarowe, w celu minimalizacji prawdopodobnych źródeł błędów i deprecjacji dopuszczalnych budżetów dla kanałów i łączy stałych określają parametry dla poszczególnych jego elementów (połączenia stałe, np. spawy lub połączenia rozłączne, np. złącza). Ze względu na fakt, że urządzenia typu OLTS wykonują pomiary w relacji do budżetów dla całych kanałów światłowodach, nie są w stanie zmierzyć spadków mocy optycznej dla poszczególnych elementach kanałów i łączy stałych, organizacje standaryzacyjne rekomendują również wykonywanie pomiarów rozszerzonych - certyfikacji Tier 2. Pomiary typu Tier 2 są tylko pomiarami uzupełniającymi (punkt 1.2).

 

2.2 Testy rozszerzone (Tier 2)

Nawiązując do punktu 1.2 niniejszego opracowania, testy rozszerzone mają za zadanie wsparcia i uzupełnienia pomiarów podstawowych. W tym celu wykorzystywany jest reflektometr (ang. OTDR - Optical Time-Domain Reflectometer). Na podstawie pomiarów można dość precyzyjnie ocenić różnego rodzaju tłumienności mocy optycznej prowadzonego przez włókno, takich jak, straty transmisyjne, straty na połączeniach, lokalizację defektów w kablach światłowodowych oraz długość całkowitą i odległości pomiędzy zdarzeniami.

 

Pomiary Tier 2 sprawdzają czy w instalacji nie występują nieplanowane zdarzenia związane ze spadkiem mocy optycznej powstałe na skutek błędów instalacji, czy złego zarządzania okablowaniem.

Przebiegi reflektometryczne (pomiar z użyciem reflektometru) pozwalają stwierdzić czy okablowanie światłowodowe zostało zainstalowane zgodnie z wymaganiami standaryzacyjnymi i projektowymi. Wzorując się na wytycznych ISO/IEC 11801 oraz ekwiwalentnych norm wymagane jest by strata mocy optycznej dla spawu (połączenia nierozłączne) była nie większa niż 0.3 dB, a dla złącza (połączenia rozłączne) nie przekraczała 0.75 dB. Te straty zdarzeniowe są zupełnie niewidoczne dla OLTS. Jakość poszczególnych spawów czy złączy może być zweryfikowana wyłącznie z użyciem reflektometru. Jeśli nie spełniają one założonych przez specyfikacje wartości mogą być skorygowane w procesie instalacji a nie w momencie gdy sieć już pracuje. 

Rys. 4. Układ pomiarowy z wykorzystaniem kabla rozbiegowego i dobiegowego.

 

Rekomendowany przez nas pomiar rozszerzony z wykorzystaniem reflektometru jest wykonywany w układzie z kablem rozbiegowym i dobiegowym. W tym przypadku pomiar wykonywany jest tylko w jednym kierunku. Natomiast pomiary w układzie z kablem rozbiegowym wykonywane są w dwóch kierunkach ze względu na możliwość dokładniejszego określenia spadku mocy optycznej na zdalnym końcu toru. 

Rys. 5. Układ pomiarowy z wykorzystaniem kabla rozbiegowego.

 

Pobierz raport Tier 1    Przykładowe raporty z pomiarów okablowania światłowodowego Tier 1    

Pobierz raport Tier 2    Przykładowe raporty z pomiarów okablowania światłowodowego Tier 2

 

 

[1] PN-ISO/IEC 14763-3:2009, s. 60

[2] MMF światłowód wielomodowy, ang. multi-mode optical fiber

[3] SMF światłowód jednomodowy, ang. single-mode optical fiber

[4] LSMP - light source and power meter (źródło światła i miernik mocy), skrót stosowany w dokumencie PN- ISO/IEC 14763-3

 

Jak najlepiej się z nami skontaktować?

  • Wyślij zapytanie lub poproś o darmową wycenę wypełniając zamieszczony obok formularz
  • Biuro Wrocław: 71 3267140
    Biuro Warszawa: 22 586 11 60
  • Wyślij do nas maila: spawanie@assmann.pl