这并非因为“光纤”对规范的要求更高,而是因为施工质量至关重要。哪怕只是弯曲一下就得重做整条线路,也是不可接受的。即使只是简单地吹一下气而不是彻底清洁,在故障排除过程中也会暴露出来。
避免不必要的故障排除的最佳方法是对光纤网络进行正式认证。ISO/IEC 和 ANSI/TIA 标准都要求对光纤网络进行两种类型的测试认证,分别称为基本/扩展测试和一级/二级测试。
基础认证使用光损耗测试仪 (OLTS) 进行,包括线路长度和线路损耗测量以及极性测试。增强认证则需要使用光时域反射仪 (OTDR) 分析光纤链路中每个组件的性能。OLTS 测试仅能确定目标链路是否通过测试。OTDR 测试则能确保工程师光纤链路的每个组件均达到或超过标准规定的限值,并在出现故障时精确定位问题所在。事件分析软件可以自动定义参数,帮助工程师确定链路中损耗发生的位置,同时该软件还能识别并评估事件。.
光时域反射仪(OTDR)的工作原理是从增强型测试入手,它通过光纤发送光脉冲,然后利用高灵敏度的光探测单元跟踪并记录光脉冲的反射。这些反射信号会被映射到一条曲线上,该曲线显示了在预定时间段内测试结果的一致性。.
现代光时域反射仪 (OTDR) 可测量给定光纤的长度,并表征其他链路组件,例如熔接点、连接器、光缆以及其他损耗事件。这使得工程师能够了解光缆的衰减均匀性,并突出显示各个连接器的插入损耗、各个熔接点的插入损耗或任何其他可能影响性能和可靠性的缺陷。
图 1 显示了在 850/1300 nm 或 1310/1550 nm 双波长 OTDR 测量的高级故障排除过程中的一系列 OTDR 曲线。在故障排除过程中,测量损耗事件,并将这些事件汇总到表格中,以便后续生成报告。
了解风险。
尽管近期研究(《新科学家》,2010年6月15日)表明,“暗脉冲”可能是长距离光纤通信的未来发展方向,但目前建立可靠的光纤连接并没有什么神奇之处。光纤安装可能需要比铜缆安装更严格地遵守规范才能通过认证,而且起初看起来似乎需要更多的工作。然而,光纤的特性优势在于,在大多数情况下,其行为是二元的——要么工作,要么不工作。获得测试完成的证书可以保证链路正常工作,但在对系统其他部分进行微调或进行日常调整期间,保持链路的持续运行需要严谨的维护。
要获得一级(TIA)或基础级(ISO)认证,链路损耗必须符合规范,通常使用光损耗测试系统(OLTS)进行测量,该系统由光源和功率计组成——因此也称为 LSPM。标准规定必须使用 OLTS。.
在链路一端设置光源,另一端设置光度计,可以对链路损耗进行绝对测量,与使用反射光能量的光时域反射仪(OTDR)相比,这种方法在测试中更加精确且结果一致。图 2 显示了此类测量的示例结果。
损耗/长度认证提供了一种最快捷的认证方案,用于在两个波长下测试两根光纤(即收发对)。它利用飞行时间(TOF)测量光纤长度,测量两根光纤在两个波长下的插入损耗,计算损耗预算,将结果与用户定义的测试限值进行比较,并显示链路的合格/不合格状态。
LSPM 使工程师能够执行更高级别的故障排除,例如验证链路的基本极性,从而减少识别配线架之间线缆的耗时工作。OTDR 功能更强大,因为它能够识别链路上任意位置的故障组件、熔接点或连接点。它能够准确识别光纤断路和过弯等故障,从而节省工程师的时间,这些故障可能导致信号丢失或断路。.
参考定义
在进行测试之前,必须建立损耗测量的参考点。损耗的固定参考点可通过在光源和功率计之间连接一根 1 至 3 米长的测试线 (TRC) 来定义。
确保CRT两端表面清洁无损至关重要,因为任何一端的污染都会导致测量值偏高和损耗误差。工程师可以使用光纤或视频检测显微镜来检查和清洁CRT,从而实现精确测量和参考值定义。为了操作人员的安全,切勿直视正在运行的光纤链路。数据通信光虽然肉眼不可见,但可能会造成损坏。.
定义参考值应被视为一个有其特定规则的既定流程。使用阴极射线管 (CRT) 时,必须使用两端均配备高性能连接器的高质量光纤电缆,才能获得精确的损耗测量读数。制造商应提供用于定义参考值的正确型号 CRT,并配备经过特殊处理的耐刮擦表面贴装连接器。这样可以确保 CRT 可重复使用而不会降低测量性能。
光纤链路损耗测量流程基于两次功率测量。测试参考测量用于确定“无损”功率水平,工程师可以此为基准来比较被测链路的功率。一个或多个 CRT 将光源连接到功率计,并进行参考功率测量,以补偿链路中可能导致测量误差或不准确的情况。
行业标准要求使用 LED 光源对多模光纤进行测量,以便在光纤上产生“全光”照射。对于单模光纤,则必须使用激光光源。该测试包含三个关键要素。首先,为待测链路建立合适的测试合格/不合格标准。下一步是定义测试参考值,所有后续损耗计算均以此为基准。建立参考值并将合格/不合格标准存储在测试单元后,即可进行当前链路的认证检查。.
该测试将测量衰减,从而量化链路损耗,但并不能严格验证整个光纤链路的质量。验证和认证必须涵盖整个链路,包括所有跳线、连接器和熔接点。此外,还必须考虑网络内发生的所有移动、添加和变更。.
与铜线不同,即使将电缆捆扎得整齐,过度收紧也可能导致问题,因为过度收紧会造成新的信号损耗。例如,一个棘手的信号损耗故障就是由电缆移动引起的,最终通过找到一个安装不正确的连接器解决了这个问题,该连接器会漏光并干扰信号。.
反射
仪 (OTDR) 时,需要考虑一些因素,这些因素过去曾导致一些人对 OTDR 持怀疑态度。以前,“盲区”、“鬼波”和“增益事件”都是负面术语,但如今这些只是小问题,配备高端 OTDR 的工程师可以轻松克服。由于盲区被定义为 OTDR 能够物理检测和测量的最短光纤长度,因此工程师在使用 OTDR 进行认证时,只需使用足够长的发射光纤即可。这可以确保设备能够测量初始链路连接。
同样,幻影事件(即链路中高反射事件的回波)和增益事件也是链路中看似存在但实际上是虚假的损耗,通常是由于两根熔接光纤的折射率不同造成的。如今的高端OTDR设备旨在帮助工程师在认证安装时识别并纠正此类偶发性故障,从而帮助他们打造尽可能可靠、高效且高质量的电缆安装。.
即使是按照行业标准精心安装的光纤网络,在部署过程中也可能出现棘手的故障。光纤安装中最常见的问题与异物有关。交接前的故障排除工作包括检查可能进入连接处的微小灰尘颗粒(在工业或商业环境中,这种情况并非总是可以避免),以及检查连接器表面是否有污渍或指纹。油性沉积物尤其难以发现,但会降低性能。此外,还要检查设备上的每个端口,包括路由器、交换机和网卡,因为这些设备也容易吸附灰尘、污垢颗粒和油性沉积物。.
光纤链路故障排除清单还包括识别错位的光纤和通道内过多的连接。虽然大多数铜缆可以缠绕在建筑物上并弯曲绕过网络拐角,但光纤虽然柔韧性很高,但弯曲时会严重损坏。务必检查机柜或机架门打开和关闭时光纤电缆或连接器是否受到压力。.
作者:罗伯特·卢伊滕,福禄克网络公司 EMEA 市场经理。.
