Snabbmanual Micro-OTDR OTDR för fiberinspektion E-nummer: 42 197 34/35
Inledning... 3 Fiber generellt... 3 Behandling av fiberkonnektorer... 3 Detta är vad man mäter i ett fibernät... 4 Dämpning (Fiber Optic Loss)... 4 Vid fel:... 4 OTDR (Optical time Domain Reflectometry)... 4 Fördelar med fiber... 5 Nackdelar med fiber... 5 Fibertyper... 5 Problemställningar i fiberinstallationer... 6 Fiberskarvar... 7 Dämpning... 7 Konnektorer... 8 Test av Fiberinstallationer... 8 Generellt... 8 Exempel på beräkningar av test... 9 Multimode... 9 Singlemode... 10 Micro OTDR... 10 Uppstart... 10 Anslutning av proben till instrumentet... 10 Justering av klarhet eller kontrast... 10 Användning av menyer och knappar.... 11 Tastatur... 11 Knappfunktioner... 11 Visning av summeringsbild/er efter test... 12 Testfunktioner... 12 Test i Auto-funktion... 12 Behandling av resultat... 13 Anslutning av fiber i Real time funktion... 14 Test i Manuell (Avancerad) funktion... 15 Utvärdering av mätningar och vad Micro OTDR:en kan visa... 16 Olika mätresultat ochutvärdering av dessa... 16 Vad kan vi se på en OTDR-Trace... 17 Events/symbolförklaring... 18 Deadzones... 19 Generell konklusion på mätning av Deadzoner... 20 Konklusion på mätning av fiber generellt... 20
Micro OTDR sida 3 Inledning Denna snabbmanual är till som ett verktyg för att hjälpa användaren att snabbt komma igång med att använda instrumentet. Hur det fungerar etc. Samtidigt är den också en beskrivning över vad som gäller i fibervärlden, vad man skall vara uppmärksam på, såsom: fördelar/nackdelar, vad man skall vara uppmärksam på, vilka parametrar man mäter på etc. Observera att detta endast är en snabbmanual och inte innehåller allt som står i den engelska huvudmanualen. Det ni inte hittar här får ni söka i huvudmanualen. Det som finns med denna snabbmanual är det vi anser att man skall veta för att kunna komma igång med användningen av detta instrument. Vissa bilder innehåller engelsk eller dansk text. Kontakta Elma Instruments vid eventuella frågor! Fiber generellt Behandling av fiberkonnektorer Rengör ofta! Använd rätt utrustning IDEAL Rengöringskit 99%> isopropyl alkohol Rengör med luddfria servietter Visuell inspektion Var säker på att fibrerna är mörka Not! Ovanstående är exempel på ett rengöringskit som kan köpas som tillbehör. Mikroskop till visuell inspektion köps som ett separat tillbehör till OTDR:en. Detta är en såkallad Video Probe.
Micro OTDR sida 4 Detta är vad man mäter i ett fibernät Dämpning (Fiber Optic Loss) Kontrollerar förlusten på fiberlänken (inkl. fiberkabel, konnektorer och skarvar). Godkänn inte resultatet, om signalstyrkan ligger under säkerhetsmarginalen. För hög dämpning beror oftast på repiga eller smutsiga fiberändar som följd av dålig polering och/eller rengöring av fiberkonnektorerna. Vid fel: Rengöring av fiberkonnektorerna med isopropylalkohol samt ev. efterpolering av konnektorerna. Om detta inte hjälper skall konnektorn bytas och som sista åtgärd bytes fiberkabeln. Vid test av fiberkablar med hjälp avfibermoduler, kommer man förutom dämpningen även kunna avläsa kabelns längd. Maximalt tillåten förlust enligt fiberstandarden: Maximalt värde 850 nm** 1.300nm** 90m distributionsnät 2,5dB 2,2dB 500m backbone nät 3,9dB 2,6dB 1500m LAN (local area network) 7,4dB 3,6dB ** 850nm och 1.300nm är olika våglängder. Normalt används 850nm (LED-signal) till multimode fiber. På stora avstånd används 1.300nm (lasersignal) till multi-mode fiber. OTDR (Optical time Domain Reflectometry) Om mätningen ligger utanför dämpningsgränsen, finns det instrument som i likhet med TDR-mätning på kopparkabel kan ge en grafisk bild av fiberlänken. Där kan man se var eventuella dåliga konnekteringar, dåliga skarvar eller avbrott finns. Utöver de traditionella OTDR-instrumenten, som mäter dämpning ända ned till 0,01dB på kabelsträckningar ända upp till 100 kilometer, har det på senare tid utvecklats mer ekonomiska mini-otdr moduler, som mäter dämpning ned till 0,2dB på kabelsträckor upp till 10 kilometer. Dessa specifikationer är fullt tillräckliga vid fiberinstallationer i lokala nätverk (LAN).
Micro OTDR sida 5 Fördelar med fiber Nedan finns några fördelar med att använda fiber. Okänsligt för elektriska störningar Påverkas inte av omgivningen. Nästan framtidssäkrat Inget annat system är ännu känt. Stor mekanisk styrka Hållbart Konnektorerna är billigare än koppar ekonomisk vinst Mycket låga förluster (SM 0,2dB/km) Nackdelar med fiber Ändutrustningen Något högre pris Besvärlig felsökning Kräver OTDR Test är omfattande Två riktningar, flera våglängder Säkerhet Problem med hantering Arbete Kräver hög moral, tid och renlighet. Fibertyper Det finns två typer av fiber: MultiMode Till långsamma och små installationer SingleMode Till snabba och stora installationer MultiMode SingleMode MultiMode SingleMode
Micro OTDR sida 6 Problemställningar i fiberinstallationer Attenuation Dämpning Return Loss Reflektioner: Är det som kommer retur i hela installationen. Mäts i db, som ett positivt tal, dvs. att 40dB är bättre än 30dB. Dispersion Beror på skillnaderna i den tid det tar för en ljusstråle att komma igenom fibern. Det finns 3 olika typer: - Modal dispersion (Endast i MultiMode) - Chromatic dispersion - Polarisation mode dispersion Insertion Loss Förlusten inne i fibern också kallat: Scattering orenheter: Detta kallas för Rayleigh Scattering
Micro OTDR sida 7 Radiation Loss Förlusten beror på onoggrannheter i Core cladding övergangen. Två typer kan uppträda: - Microbending: Är övergangen mellan core ochcladding - Macrobending: Beror på för skarpa böjar på fibern. Min. bockdiameter är 60mm. Not! Macrobending är ett frekvent problem, men kan endast förekomma i SingleMode installationer. För detektering av detta med hjälp av OTDR:en måste en specialprogramvara köpas. Instrumentet skall i detta fall skickas till leverantören, som installerar denna programvara. Fiberskarvar Fiber sammanförs antingen med hjälp av skarvar eller med hjälp av konnektorer (ibland med olika typer av konnektorer). Det finns två olika typer av skarvar. Dessa är: Mekaniska skarvar Fusionsskarvar När man skarvar två fibrer kan det uppkomma reflektioner. Dessa kan uppstå vid övergång från ett material till ett annat, vid mekaniska skarvar, vid konnektering och väldigt sällsynt vid fusionsskarvning. Mekanisk skarvning Fusionsskarvning Fusionsskarvning Två olika typer Dämpning När man arbetar med fiber och sammanför fibrer förekommer alltid dämpning, oavsett om man skarvar eller använder konnektorer. Dämpning är standardiserad utefter följande normer: ISO11801 DS/EN 50173 TIA/EIA 568. Max dämpning: I skarvar: Max. 0,3dB I konnektorer: Max. 0,75dB pr. par I praktiken är dämpningen i en mekanisk skarv upp till 0,3dB normalt 0,2dB. En fusionsskarv är upp till 0,1dB normalt 0,01 0,03dB.
Micro OTDR sida 8 I praktiken är den normala dämpningen för konnektorer ca. 0,4dBpar. Konnektorer Det finns många olika typer av konnektorer. Några av dem ses nedan: - SC, ST, MT-RJ, FC/PC, E2000, LC & VF-45. SC ST LC MT-RJ FC/PC E2000 Färger Se nedanstående bild för färger på olika konnektorer: Utformning Konnektorer kan också ha olika typer av utformning/kontaktytor: - PC: Fysisk kontakt UPC: Ultrafysisk kontakt APC: Vinklad fysisk kontakt Test av Fiberinstallationer Generellt När man testar sin fiberinstallation är det dämpningen som man skall mäta på. Det finns två metoder: Single ended test & Double ended test. Single ended test testar endast den ena änden av installationen, medan Double ended test testar hela installationen och är därigenom den som är att föredra. Vid Double ended test görs följande: Steg 1 Rengör konnektorerna Steg 2 Utför en referensmätning (Se nedenstående exempel)
Micro OTDR sida 9 Steg 3 Förbind installationen Steg 4 Mät på installationen (Se nedanstånede exempel) Steg 5 Dämpningsmätning = uppmätt förlust referens De flesta instrument gör detta automatiskt. Kom ihåg att testet görs i bägge riktningarna. NOT! Det är viktigt när man testar, vare sig det är Multimode eller Singlemode, att man mellan sitt instrument och den testade kabeln sätter in det man kallar en Launchbox/kabel (normalt är denna ca. 200m lång). Denna Launchkabel skall anslutas till installationen, så man är säker på att man får rätt mätvärde och att alla eventuella osäkerheter i mätningen försvinner. Exempel på beräkningar av tester Multimode
Micro OTDR sida 10 Singlemode Micro OTDR Uppstart Kontrollera alltid din fiberinstallation innan uppstart. Detta görs med en såkallat: Fiber Inspektions probe, som kan köpas som tillbehör. Den är att räkna som ett måste för att kunna kontrollera sin fiberinstallation innan test. Det finns 3 olika mätfunktioner som man kan ställa in instrumentet på: Automatisk: - För kontrollmätningar Avancerad (manuell): - För felsökning Real Time funktion - För identifikation/felsökning För anslutning av proben till instrumentet: 1. Anslut proben till sitt uttag på instrumentets högra sida. Använd en adapter om nödvändigt. 2. Tryck på knappen på instrumentet. Välj nu probe för aktivering av denna. För justering av fokus och kontrast 1. I probe-menyn, välj display settings (F1/F2 knapparna) 2. Justera fokus och kontrast. När detta är gjort, tryck OK. (F1/F2 knapparna)
Micro OTDR sida 11 Användning av menyer och knappar. Tastatur För aktivering av olika funktioner För att bläddra igenom tillgängliga funktioner För att radera/återgå från nuvarande funktion Tillgång till huvudmenyn För att starta (eller stoppa) en handling i vald OTDR-funktion För justering av ljusstyrka (4 nivåer) För att navigera i menyer och för att välja parametrar Hjälpfunktion På/Av-knapp Knappfunktioner Tillgång till huvudmenyer: 1. Tryck på knappen på instrumentet. 2. Använd pilarna för att välja funktion, tryck sedan på knappen. Tillgång till och modifiering av skärmparametrar: 1. Använd pilarna för att välja en skärmfunktion/bild (OTDR, Probe, Source m.m.) 2. Tryck på knappen. För aktivering av F1/F2 funktioner: 1. Använd vänster/höger funktionspil (vid sidan av F1/F2 knapparna) för att göra önskad funktion eller parameter synlig. 2. Tryck nu på den F1/F2 knapp, som är under önskad funktion. För att skriva nummer eller text med tastaturen på skärmen: 1. Tryck på knappen. 2. Använd upp/ned/vänster/höger-pilarna för att välja tecken (File manager), tryck sedan för att lägga till detta tecken. 3. Använd vänster/höger funktionspilar för att flytta markören till önskad position. 4. Tryck på New Folder. Använd pilknapparna för att välja tecken. Tryck F1 för OK och för att godkänna det nya namnet på mappen.
Micro OTDR sida 12 Visning av summeringsbilder efter test Denna funktion finns endast på vissa modeller. I denna funktion visar den efter ett test själva händelsen på fibern automatiskt. På andra modeller görs detta manuellt efter testet är slutfört. Om du vill använda denna funktion, gör enligt nedan: 1. Tryck på Menu knappen för att få tillgång till huvudfunktionerna. 2. Välg: Setup OTDR. 3. Välg: visa händelse efter autotest (Se bild till höger). Testfunktioner Test i Autofunktion Ställ in följande: Våglängd, Fibertyp, Tid, IOR-värde, RBS & Helix. IOR Værdi: (Index of refraction) Detsamma, som en kopparkabels NVP -värde RBS: (Backskatter) Fiberns interna reflektion Helix: Skillnaden mellan kabel- och fiberlängd. Dessa värden skall ställas in i instrumentet. Gör därefter enligt nedanstående illustration Anslut som visas Bulkhead adapter Launch fiber Utrustning under test Tryck på PWR för att slå på Om din enhet stödjer både singlemode och multimode, välj då fibertyp. (9μm, 50μm eller 62,5μm) Välj Menu > OTDR > Parametre Välj Auto Välj hastighet för händelsen För att nollställa område och puls för varje händelse, välj No. För att alltid använda samma parametrar, välj YES. Vælg test bølgelængde Tryck på Auto Test för att starta händelsen. Man kan stoppa denna händelse närsomhelst, genom att trycka Auto Test igen. Under en händelse, visas Tracen på displayen. När alla valda våglängder är testade, går man automatiskt över till summeringsbilden (endast vissa modeller).
Micro OTDR sida 13 Behandling av resultat Det finns många sätt att titta på resultaten efter ett test. Nedan visas några exempel: Summeringsbilden visas så snart ett test är färdigt. Man kan också välja Summary (F1/F2 knapparna). Se fig. nedan. Godkänd/fel-status av fibern under test Längd på fibern, som är under test Våglängder som testats Information om hittade Macrobends Man kan välja ett ämne och trycka Select för att skifta till Trace bilden/fönstret Trace bilden. Man kan välja Trace (F1/F2-knapparna). Zoom-funktioner är tillgängeliga via Zoom (F1/F2-knapparna). Avstånd mellan markörerna A och B Relativ power vid markör A & B (använd vänster/höger-pilarna för att flytta markörerna Förlustdifferens mellan markör A och B Avstånd mellan markör A och B Events (upp/ned-pilarna används för att visa dem i ordningsföljd) Reflektionsvärde (blir rött, när inställt gränsvärde överskrids) Förlustvärde (blir rött, när inställt gränsvärde överskrids)
Micro OTDR sida 14 Event-bild. Man kan välja Events (F1/F2-knapparna). Värden som visas med rött, har överskridit de inställda gränsvärdena. Våglängd för visad Trace. Använd vänster/högerpilarna för att skifta mellan de olika våglängderna Man kan välja ett ämne och trycka Select för att skifta till Trace-bilden Anslutning av fiber i Real time funktionen Man kan se plötsliga ändringar på fiberlänken. I denna funktion, uppdateras tracen kontinuerligt, istället för att beräknas genomsnittligt. Anslut som visas Bulkhead adapter Launch fiber Utrustning under test Tryck på PWR för att slå på Välj Menu > OTDR > Parametre Om din enhet stödjer både singlemode och multimode, välj fibertyp. (9μm, 50μm eller 62,5μm) Välj Real Time En lång puls når längre ut i fibern, men ger sämre upplösning Välj test våglängd Konfigurera andra testparametrar Tryck Auto Test för att starta händelsen När man är färdig, tryck Auto Test igen för tat stoppa händelsen
Micro OTDR sida 15 Test i Manuell (Avancerad) funktion Anslut som visas Bulkhead adapter Launch fiber Utrustning under test Tryck på PWR för att slå på Välj Menu > OTDR > Parameter Om din enhet stödjer både singlemode och multimode, välj fibertyp. (9μm, 50μm eller 62,5μm) Välj Manuell En lång puls når längre i fibern, men ger sämre upplösning För att sätta en period, där resultaten är ett genomsnitt. Generellt, ju längre tid, ju renare Trace. Fabriksinställt värde är 30 sek. Välj test våglängd Konfigurera andra testparametrar Tryck på Auto Test för att starta händelsen. Man kan stoppa denna händelse närsomhelst, genom att trycka Auto Test igen. Under en händelse, visas Tracen i displayen. När alla valda våglängder blivit testade,byter testaren till summeringsbilden automatiskt (endast på vissa modeller)
Micro OTDR sida 16 Utvärdering av mätningar och vad Micro OTDR:en kan visa Nedenstående visas 2 exempel på vad OTDR:en mäter: Olika mätresultat och utvärdering av dessa 1) För kort avstånd 2) Fiberände 3) Ingen reflektion 4) Reflektiv händelse Beskidt Fiber Tab Tab 5) Positiv händelse (Gainer) 6) Launch nivå
Micro OTDR sida 17 7) Fibersektioner 8)Eko 1) Instrumentet är inställt på för kort avstånd. Gör ny inställning 2) Visar att man ej nått ända till fiberns ände. 3) Visar att det inte är någon fusionsskarv på sträckningen, därigenom är skarvarna förmodligen utförda med APC-konnektorer 4) Visar att fibern är skadad och hur stor förlusten är i fibern. (Se figur) 5) Visar att det sker en positiv händelse på tracen. Detta beror förmodligen på att man anslutit en ny kabel. En sådan mätning kan inte användas och man blir tvungen att mäta från den andra änden för att vara säker på mätningen. 6) Visar hur hög Launch Nivån är. Dvs. Därifrån man startade sin mätning. 7) Visar uppdelning av fibersektioner, t ex uppdelning via patchpanel. 8) Visar att det är för mycket reflektion, ljuset kommer tillbaks. Byt konnektorer. Vad kan vi se på en OTDR Trace Skarvar PC-anslutning (Stor reflektion & stor förlust) APC-konnektorer (Reflektion på -64dB)
Micro OTDR sida 18 Bockningar på Fibern - Ses enklast genom att man utför två mätningar En med kort våglängd En med lång våglängd Vid 1310nm Vid 1550nm Här ses en kraftig bockning. Vid 1310nm syns en liten förlust, vid 1550nm syns en förlust på över 10dB. Events/symbolförklaring Nedan visas de olika events/symboler som förekommer i en fibermätning med OTDR. Fiberstart Fiberslut Fibersträckning Fibersträckning utan avslut Analysens slut Non Reflective Event Reflective Event Positive Event Launch Multiple Events Echo Possible Echo
Micro OTDR sida 19 Deadzones Är de områden på en fiber, där man inte kan se något! Detta betyder, att det i en fiberinstallation alltid kommer att var x antal meter på installationen, som man inte kan mäta på. Detta områden kan vara t ex följande: - Vid fiberns början, - Vid fiberns slut, - Vid konnektorer/skarvar, - Vid fiberbockar, - Vid alla händelser Därför är dessa Deadzones en mycket vigtig parameter att ta hänsyn till för att få en korrekt mätning på enfiberinstallation. Mätning på Multimode (Deadzones) Man skall till att börja med se till att pulsens storlek är avpassad för fibern. Man väljer puls efter fiberns storlek (50/62,5μm). Om man ställer in instrumentet för mätning på 62,5μm, är det inga problem. Om man däremot vill mäta på 50μm, skall man ansluta en mandril, som är en spole med 5 varv av fiber. Detta skall göras för att man skall uppnå rätt bockradie. Det kan t ex vara en spole på 255mm i diameter med 3 mm patchfiber på. Deadzone storlek Storleken på en deadzone är beroende av pulsbredden, händelsen och ljusstyrkan. Vilket betyder, att det kan ske felmätningar, att det kan finnas ev dolda fel. Detta gör instrumentet svårt att betjäna. Initial deadzone Detta är den deadzone, som uppstår vid instrumentet. Därför skall man använda/ansluta en Launch-box i början mellan instrumentet och fiberinstallationen. Event deadzone En deadzone som uppstår vid en händelse eller en event. Denna deadzone bestämmer hur tätt två händelser kan ligga.
Micro OTDR sida 20 Attenuation deadzone Denna dämpning beror på händelsens dämpning. Ju högre dämpning ju längre deadzone. Det betyder samtidigt, att en dålig konnektor kan dölja en skarv. End deadzone Deadzone, som uppstår i slutet av fibern. Därför skall man ansluta en Launch-box i slutet av fiberinstallationen. Generell konklusion på mätning av Deadzoner Man skall alltid ansluta en Launchkabel i början och i slutet av fiberinstallationen. Dessa skall vara ca 10% av installationslängden. Kom ihåg att alla deadzones beror på: Installationen, instrumentets inställningar och OTDR-modulen. Konklusion på mätning av fiber generellt Vilka instrument används var: Till kontroll av installationen - Powermeter och ljuskälla Till kvalitetskontroll - OTDR Till felsökning - OTDR hittar dämpning och reflektioner För att hitta synliga fel - Ljuskälla med synligt ljus (t ex VFF5 från Elma)
Micro OTDR sida 21