这些标准中的任何一项都规定了电缆、连接器和接头的最大衰减特性,同时还规定了最大长度,这主要取决于它是水平布线还是主干布线,以及所使用的光纤是多模光纤还是单模光纤。.
下表显示了这三项法规对电缆、连接器和接头允许的最大衰减。.
如前所述,相关法规规定了光纤电缆的最大衰减,根据光纤类型和工作窗口的不同,最大衰减分别为1dB/km、1.5dB/km或3.5dB/km。法规还规定了每个连接的最大衰减,连接定义为两个连接器之间的接合处以及用于对准它们的耦合器或适配器。无论连接器类型如何,也无论光纤是多模还是单模,最大允许衰减均为0.75dB。最后,无论熔接方式是机械熔接还是熔接,也无论光纤是多模还是单模,熔接点的最大衰减均为0.3dB。.
值得注意的是,现行法规规定的衰减值过高且过于宽松,这既考虑到使用现有组件可以实现更低的衰减值,也考虑到一些要求极高的应用(例如 1000BASE-SX (3.56dB)、10GBASE-SR (2.6dB)、40GBASE-SR4 或 100GBASE-SR10 (1.5dB))允许的最大衰减值。因此,建议参考光纤电缆制造商的建议,以确定链路的最大允许衰减值。.
了解这些数值后,我们可以进行一项练习来确定链路的最大衰减。
该链路的最大衰减必须为 3.60 dB,因此,为了符合相关规定,该链路的衰减值必须低于此值。
2006 年底,ISO/IEC TR 14763-3 和 ANSI/TIA/EIA TSB140 获得批准,定义了用于光纤链路测试或认证的测量组件的新技术规范。这些新规范规定,多模参考连接器之间的衰减值为 0.1 dB,
单模参考连接器之间的衰减值为 0.2 dB。当将参考连接器与任何其他类型的连接器(无论标准或非标准)进行比较时,多模参考连接器的最大衰减值为 0.3 dB,单模参考连接器的最大衰减值为 0.5 dB。
参考连接器或连接是指用于执行测量的连接器;也就是说,是指将与测量设备一起用于执行必要认证的跳线连接器。
同样,这些技术报告 (TR) 定义了两个测量级别:
- 级别 1:OLTS(光损耗测试仪)
- 级别 2:OTDR(光时域反射仪)。
因此,如果使用这两个标准中的任何一个来认证光纤,则链路的最大允许值将与上表所示的值不同,根据 ISO/IEC 11801 标准,具体如下:

可以看出,该链路的最大允许衰减值已从 3.6 dB 降低到 2.7 dB,即降低了 0.9 dB。.

因此,ISO/IEC 14763-3 标准比任何其他标准都更加严格,建议在进行一级认证时使用。.
值得一提的是,多模链路认证中使用了芯轴。
芯轴是用于将光源输出跳线缠绕数圈的圆柱体。缠绕圈数取决于跳线类型,应咨询测量设备制造商确定。这些芯轴起到滤波器的作用。该滤波器可以消除高阶模式,这些模式最容易受到电缆弯曲的影响,并可能因电缆和跳线的各种弯曲而丢失,从而改变到达另一端的光强。因此,为了防止在认证过程中仅仅因为改变跳线位置而导致测量结果发生变化,相关法规要求使用这些芯轴来消除可能影响测量结果的光线。

最新版本的 ISO/IEC 14763-3 标准近期批准了其他一些要求更高或精度更高的“滤波器”,称为发射调节器或 Encirclex Flux。随着 40GBASE-SR4 或 100BASE-SR10 等对精度要求越来越高的应用的部署,这些新型模块的市场接受度将逐步提高。根据所用多模光纤的类型,这些应用的最大允许衰减分别为 1.5dB 或 1.9dB。这将带来更高的测量精度,尽管一些商业仪器品牌已经提供此类模块。.
一级认证——OLTS
一级认证,即衰减和链路长度测量,需要光纤光源和功率计。链路衰减值是通过将其与光纤光源的输出功率进行比较而获得的。因此,在测量衰减之前,必须将光源的功率值记录在功率计的存储器中。此过程称为参考建立,是光纤链路中任何衰减测量过程的必要步骤。

由于连接器的种类繁多,而且认证中使用的测量设备可能与待认证的光纤托盘中安装的连接器不同,因此,完成 1 级认证需要三种不同的方法:1 根跳线法、2 根跳线法和 3 根跳线法。.
单跳线法:
当测量设备上可用的连接器与光纤托盘上安装的连接器相同时,将使用此方法。
为了建立参考值,将信号源通过一根连接线连接到仪表。.
确定参考值后,必须将待测链路插入信号源和接收器之间,以执行该链路的功率损耗测量。.
在这种配置下,需要添加一根额外的跳线,将接收设备连接到链路的一端。这根跳线必须是测量跳线或参考跳线,以确保其最大损耗在标准规定的范围内。测量跳线通常是双工的,专门用于测量过程中。.
可以看出,这种方法以永久链路格式执行光纤认证,也就是说,不考虑稍后将该链路与两端的传输/接收设备连接起来的跳线。.
必须手动将待认证链路中的连接点和接头数量输入测量设备,以便根据法规对这些组件确定的最大值,以及考虑到测量长度而确定的电缆值,得出所述链路的衰减限值。.
如果测量设备和待测装置上可用的连接器类型允许,则建议使用此测量方法,因为与其他方法相比,它能提供最高的精度(或最低的测量误差),我们将在下面讨论这些方法。.
2-跳线法
当测量设备上的连接器与光纤托盘上安装的连接器不同时,将使用此方法。
首先,就像单线方法一样,要建立参考信号,但这次采用与以前不同的方案。.
观察用于建立参考的耦合器或适配器在测量过程中如何保持稳定,因为该方法涉及使用额外的测量电缆,其两端的连接器类型与待认证装置提供的连接器类型相同。.
当无法使用单导联法时,建议使用双导联法,因为其准确度比单导联法略差,但比下面将要讨论的三导联法要好得多。.
3-跳线法
当测量设备上的连接器与光纤托盘上安装的连接器不同时,将使用此方法。
首先,就像单线方法一样,要建立参考信号,但这次采用与以前不同的方案。.
在这种情况下,正如方法名称所示,需要三根跳线来完成参考建立方案。连接到测量设备的跳线一端必须具有与测量设备上相同的连接器,另一端必须具有与光纤托盘上安装的相同连接器。用于连接前两根跳线的第三根跳线,其两端也必须具有相同类型的连接器,与待认证安装的光纤托盘上使用的连接器相匹配。.
同样,一旦确定了参考值,就必须将待测链路插入源和接收器之间,以执行该链路的功率损耗测量。.
使用第三种方法,只需移除或保留用于建立参考的适配器,即可在永久链路或通道格式(包括链路两端的光纤跳线)中进行测量。.
鉴于该方法精度较低或误差较大,建议在任何情况下都不要使用该方法,除非需要进行通道格式测量,因为只有该方法才能进行通道格式测量。.
然而,这两种方法都无法详细列出构成光纤通道/链路的各个组件的单独损耗;它们测量的是该链路/通道的总损耗。
如前所述,使用这三种方法中的任何一种建立参考值后,即可对光纤链路进行测量或认证。

测量设备应根据链路衰减是否超过计算限值以及测量长度是否超过标准规定的最大值,给出“通过/失败”的结果。结果可能类似于下图所示,图中显示了多模链路在两个工作窗口中计算出的最大衰减值、测量得到的衰减值以及链路裕量(即这两个值之差)。.
二级认证 - OTDR
二级认证,也称为反射测量,是对一级认证的补充,而不是替代。
通常情况下,在完成一级认证后,会进行反射测量来检测或解决光纤链路中的问题。.
如果一级认证未能达到预期结果该怎么办?虽然可以尝试通过清洁或更换组件来找出问题所在,但这始终比进行反射测量更加费力耗时。
使用光时域反射仪 (OTDR),我们可以确定链路总长度、每个链路组件(连接器、熔接点、光纤)的衰减,甚至可以识别过大的弯曲半径是否导致链路衰减超出预期。
下图显示了反射率图,从中可以看到链路的总长度、现有连接的数量(由图表的峰值标识)以及熔接点的数量(或者,如果熔接点不存在,则表示光纤中过多的弯曲)(由台阶标识)。.
大多数 OTDR 还可以选择以数字格式提供这些数据,以便非专业人士更好地理解。.
该表清楚地显示了链路中每个元件的位置、其衰减情况,以及该元件的衰减是否超过规定值,以及链路的总长度,因此很容易推断出链路衰减过大的问题出在哪里。.
值得一提的是,事件分为两种类型。反射事件是由机械连接器或熔接点引起的,而非反射事件是由熔接和光纤过度弯曲引起的。.
要进行反射测量,需要用到所谓的“发射线圈和接收线圈”。这些线圈本质上是长度适合测量设备需求的光纤段,分别用于测量链路首尾连接器的衰减。.
这样做的目的是为了保证测量设备的精度,也就是所谓的“盲区”。盲区指的是两个事件(连接器、熔接点、弯曲点)之间需要一定长度的光纤,以便光时域反射仪(OTDR)能够检测和测量它们。
下图展示了一个OTDR示例,其中发射线圈和接收线圈插入到待测链路中。
光纤连接的检查和清洁
最后需要指出的是,结构化布线安装中大多数光纤链路问题都与连接的清洁度有关。因此,建议在开始认证流程之前清洁所有连接,并遵循一套检查和清洁程序,以防止现有污垢扩散并降低链路性能。最危险的污垢是灰尘,因为它会阻碍光线传输,并显著增加链路衰减。
市面上有许多清洁配件,其中干洗配件尤其值得推荐,如下所示。.
清洁预端接或预连接光纤系统中常用的 MPO 连接器至关重要。.
这种连接器最多可容纳 12 根光纤,从而支持最多 6 个双工光纤链路。如果其中一条链路正在使用,但其余链路因污染导致衰减过大,因此不适用于预期应用,则必须先断开正在使用的链路,才能清洁连接器,从而导致剩余光纤无法使用。.
因此,在将这些连接器插入MPO模块或耦合器之前,务必对其进行清洁。
连接检查是检测链路中过度衰减问题的重要方法,有时甚至可以替代二级认证。
下图展示了一套完整的检查和清洁工具包。除了前面提到的清洁配件外,它还包括一台带液晶显示屏的显微镜和一个多倍放大探头(通常为 200 倍至 500 倍),用于检查连接器的套圈或表面。这样就可以实时观察连接器间光线传输点的污垢。
下图展示了使用这些显微镜观察到的污垢示例。
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