При монтаже и обслуживании волоконно-оптических линий невозможно обойтись без проведения ряда измерений. Конкретный набор параметров зависит от выполняемых работ. Самым типичным для этапа монтажа является измерение затухания как всей линии, так и отдельных сростков, выполненных с помощью сварки или механических сплайсов. На этапе пуско-наладочных работ и эксплуатации определяются уровни мощности оптического излучения на выходе передатчика и входе приемника, а также фиксируется коэффициент ошибок. В случае обнаружения каких-либо проблем производится диагностика линии с помощью оптического рефлектометра. При проведении кроссовых работ встает задача идентификации линий и их окончаний, проверки исправности коммутационных шнуров и правильности кроссировки (просветка, аналог «прозвонки» на металлических кабелях).

Стандарты на параметры волоконно-оптической линии определяют требования к максимальному погонному затуханию; максимальному затуханию, вносимому соединителем или сростком; максимальной протяженности линии и ее сегментов. Для некоторых приложений может потребоваться соблюдение дополнительных требований: минимальной полосы пропускания, максимальных величин затухания и длины канала на основе волоконно-оптической линии. Очевидно, что для проведения такого широкого спектра измерений и тестов понадобится несколько приборов, а стоят они весьма недешево, как и весь связанный с волоконной оптикой инструментарий. Тем не менее, даже обладая ограниченной суммой, сегодня без проблем можно подобрать универсальный комплект для проведения всех основных измерений.

Самая распространенная задача при эксплуатации — коммутационные работы, для выполнения которых выпускается целый ряд простых и недорогих приборов. Пожалуй, наиболее полезным из них можно назвать инструмент для визуализации дефектов оптического волокна, коммутационных шнуров и некоторых типов оптических кабелей. Визуализатор пригодится для обнаружения целого ряда проблем: неисправностей на небольшой дистанции (до нескольких сотен метров), обрывов и изгибов малого радиуса в многомодовых коммутационных шнурах и кабелях, изгибов малого радиуса в одномодовых кабелях. Еще одно применение визуализатора — просветка волоконно-оптических линий (до 5 км на одномодовых и до 2 км на многомодовых) — может с успехом применяться для контроля их целостности и идентификации кабельных окончаний.

Визуализатор производится в нескольких вариантах. Самые удобные из них — «фонарик» и «брелок». Сам прибор содержит источник излучения красного цвета (длина волны около 650 нм) и элементы питания. Суть его применения довольно проста — в местах, где волокно имеет трещины или сколы, излучение хорошо заметно на поверхности. Поскольку наблюдать за ним иногда приходится при ярком свете, в некоторых приборах оно модулируется низкой частотой (около 1 Гц) для улучшения видимости.

Еще удобнее и безопаснее проверка целостности линии и идентификация окончаний кабелей может быть выполнена с помощью простого тестера. Кроме прочего, он позволяет проверить, соответствует ли уровень вносимого затухания допустимым пределам. Как и большинство других приборов, о которых речь пойдет ниже, тестер состоит из источника излучения (используемые излучатели обычно работают только в одном из рабочих диапазонов оптического кабеля) и приемника со световой и звуковой индикацией.

Определить наличие излучения в волокне и его направление, а также оценить его мощность — причем без нарушения связи и выполнения коммутаций — позволяет детектор излучения на основе изгибного ответвителя. Оптическое волокно вкладывается в паз ответвителя и изгибается с определенным радиусом. Вышедшее наружу из-за нарушения условий распространения излучение фиксируется и обрабатывается. Детекторы излучения рассматриваемого вида могут иметь не только световой, но и звуковой индикатор. Некоторые модели рассчитаны на использование вместе с источником тестовых сигналов в виде модулированного некоторой частотой излучения; в них встроен детектор для определения наличия и значения частоты модуляции. Такая пара незаменима для идентификации оптических кабелей и их окончаний.

Рассмотренные выше простые приборы не только облегчают работу, но и обеспечивают безопасность. При их отсутствии возникает желание заглянуть в волокно, чтобы проверить, есть ли в нем свет, а это верный путь повредить глаз, если волокно окажется подключенным... В соответствии с правилами техники безопасности все коммутационные работы следует выполнять в защитных очках, поскольку они оберегают глаза от типичного для оптических линий излучения (600-1700 нм). В крайнем случае, для обнаружения и идентификации излучения в волокне можно воспользоваться простейшими индикаторами. Фоточувствительный слой каждого из них преобразует невидимое инфракрасное излучение с определенной длиной волны в видимое, и, если поднести сердечник соединителя к индикатору, оно станет заметным.

Одно из основных измерений для волоконно-оптических линий — определение затухания. Эту величину можно измерить несколькими методами, отличающимися технологией калибровки и точностью измерения. Но неизменно для выполнения измерения требуется две вещи — стабилизированный источник излучения и измеритель оптической мощности. Задача заключается в определении разности мощности сигнала, поданного на линию, и мощности сигнала, полученного с нее на другом конце. Причем, ввиду различия условий распространения излучения в каждом направлении, измерение необходимо выполнить в обе стороны. И если уж совсем нет времени, оно должно проводиться в том же направлении, в котором установленное на этой линии оборудование будет впоследствии передавать данные.

Измерение можно провести следующими способами.

  • Во-первых, на одном волокне в одном направлении двумя людьми с помощью одного источника излучения и одного измерителя оптической мощности. Для того чтобы провести измерение в обоих направлениях, приборы достаточно поменять местами.
  • Во-вторых, на паре волокон, соединенных на дальнем конце перемычкой, в одном направлении одним человеком с использованием одного источника и одного измерителя или одного содержащего их прибора.
  • В-третьих, на паре волокон в обе стороны двумя людьми с помощью пары источников и пары измерителей или двух содержащих их приборов.
  • В-четвертых, на одном или двух волокнах в обе стороны двумя людьми посредством пары приборов для автоматического двухстороннего тестирования одного или двух волокон.

В качестве излучателя в источниках может встречаться как светодиод, так и лазер. Дешевле всего источники излучения на основе светодиодов. Они пригодны для тестирования лишь многомодового волокна, так как в одномодовое не удается ввести излучение достаточной мощности. Светодиодные источники вообще отличаются невысокой выходной мощностью и точностью в спектральной области (ширина их спектра составляет 30-200 нм). Тем не менее, благодаря стабильной мощности и низкой стоимости, они широко используются как в источниках излучений, так и в другом оборудовании для работы по многомодовому волоконно-оптическому кабелю. Лазерные источники дороже, но пригодны для тестирования одномодового волокна. Для них характерна более высокая, чем у светодиодных, мощность и точность (ширина спектра 0,1-5 нм), но стабильность выходной мощности ниже. Кроме того, большинство лазерных источников чувствительнo к отраженному излучению, наличие которого может привести к нарушению системы регулирования выходной мощности. Наибольшую стоимость имеют лазерные источники излучения с различными усовершенствованиями для обеспечения более высокой входной мощности и ее стабильности, а также более узкого или настраиваемого спектра излучения.

Простейшие источники выдают излучение только с одной длиной волны (660, 780, 850, 980, 1300, 1310, 1480, 1550 или 1625 нм). Более сложные имеют несколько выходов с разной длиной волны или один с возможностью электронного выбора ее необходимого значения из пары (например, 850/1300 — для многомодового, 1310/1550 и 1550/1650 — для одномодового волокна). Такие источники отличаются друг от друга в основном конструкцией и набором органов управления. Они могут иметь и некоторые дополнительные функции. Например, возможность получить на выходе не только непрерывное, но и модулированное излучение (обычно с частотой 270, 1000 или 2000 Гц), что чрезвычайно удобно для идентификации оптических кабелей.

При выборе источника прежде всего следует учитывать тип оптических кабелей и задействованные в используемом оборудовании длины волн. Но свое влияние могут оказать и дополнительные факторы, о которых нужно помнить. Например, на источники излучения для тестирования многомодовых волоконно-оптических линий в соответствии со стандартом TIA/EIA568 налагаются определенные ограничения: светодиодные источники могут работать только с модовым фильтром, нельзя применять некоторые лазерные источники излучения (лазеры VCSEL с длиной волны 850 нм и все лазеры с длиной волны 1300 нм). Поэтому без анализа возможных приложений и технических описаний источников излучения не обойтись.

Игорь Иванцов — менеджер отдела «Инструменты и приборы для монтажа и обслуживания телекоммуникационных систем» компании «СвязьКомплект». С ним можно связаться по тел.: (095)362-7787, и по адресам: info@skomplekt.com, http://www.skomplekt.com.