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常用光纤测试仪器有哪些,如何进行操作应用实验,常用光纤测试仪器有哪些,如何进行操作应用

常用光纤测试仪器有哪些,如何进行操作应用实验,常用光纤测试仪器有哪些,如何进行操作应用

很多朋友对常用光纤测试仪器有哪些,如何进行操作应用实验,常用光纤测试仪器有哪些,如何进行操作应用不是很了解,125小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

1.常用的光纤测试仪有:光功率计、稳定光源、光学万用表、光时域反射仪(OTDR)和光学故障定位仪。光功率计

用于测量通过一段光纤的绝对光功率或相对光功率损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。很像电子学中的万用表,光功率计一般用于光纤测量中的重负载,光纤技术人员应该有一个。通过测量发射机或光网络的绝对功率,光功率计可以评估光设备的性能。

光功率计和稳定光源的结合可以测量连接损耗,检查连续性,帮助评估光纤链路的传输质量。

稳定光源

向光学系统发射已知功率和波长的光。稳定光源和光功率计的结合可以测量光纤系统的光损耗。对于现成的光纤系统,系统的发射机通常可以看作是一个稳定的光源。如果终端机不工作或者没有终端机,就需要单独的稳定光源。稳定光源的波长应尽可能与系统终端的波长一致。

系统安装后,往往需要测量端到端的损耗,以确定连接损耗是否满足设计要求,如测量连接器和拼接点的损耗、光纤本体的损耗等。

光学万用表用于测量光纤链路的光功率损耗。光学万用表有两种1、由独立的光功率计和稳定的光源组成。2、光功率计和稳定光源相结合的综合测试系统。

在短距离局域网(LAN)中,端点之间的距离在步行或通话范围内。技术人员可以在任意一端成功使用一个经济的组合式光学万用表,一端使用稳定的光源,另一端使用光功率计。对于长途网络系统,技术人员应在每端配备一个完整的组合或集成的光学万用表。选择仪器时,温度可能是最严格的标准。现场便携式设备应配备光时域反射计(OTDR)和故障定位器,温度范围为-18(无湿度控制)至50(95%湿度)。

(故障定位器):它表示为光纤损耗和距离的函数。在OTDR的帮助下,技术人员可以看到整个系统的轮廓,识别和测量光纤的跨度,接合点和连接器。OTDR是诊断光纤故障的最经典和最昂贵的仪器。与光功率计和光万用表的双端测试不同,OTDR可以只通过光纤的一端来测量光纤损耗。

OTDR轨迹给出了系统衰减值的位置和大小,如任意连接器、接合点、光纤异常或光纤断点的位置和损耗。

OTDR可用于以下三个方面1、敷设前了解光缆的特性(长度和衰减)。2、以获得一段光纤的信号轨迹波形。3、当问题增加且连接状况恶化时,定位严重故障点。故障定位仪是OTDR的特别版,可以自动找到光纤的故障,不需要OTDR复杂的操作步骤,而且价格只有OTDR的几分之一。

2.在选择光纤测试仪器时,您一般应考虑以下四个因素:确定您的系统参数、工作环境、比较性能因素和仪器维护。确定您的系统参数和工作波长(nm)。三个主要的透射窗口是850纳米、1300纳米和1550纳米。光源类型(LED或激光):在短距离应用中,出于经济和实用的原因,大多数低速局域网(100 MBS)使用激光光源远距离传输信号。

光纤类型(单模/多模)和纤芯/涂层直径(um):标准单模光纤(SM)为9/125um,但应仔细识别其他一些特殊的单模光纤。典型的多模光纤(MM)包括50/125、 62.5/125、100/140和200/230 um。连接器类型:国内常见的连接器有:FC-PC、FC-APC、SC-PC、SC-APC、ST等。最新的连接器是:LC,MU,MT-RJ和其他可能的最大链路损耗。系统的损失估计/容差。清楚你的工作环境

对于用户/买家来说,在选择现场仪器时,温度标准可能是最严格的。一般情况下,现场测量必须在恶劣环境下使用。建议野外便携式仪器的工作温度为-18~50,储运温度为-40~ 60(95% RH)。实验室里的仪器只需要工作在5~50的狭窄控制范围内。

与实验室仪器可以使用交流电源不同,野外便携式仪器通常对仪器电源有严格的要求,否则会影响工作效率。此外,仪器的电源问题往往也是导致仪器故障或损坏的重要原因。所以用户要考虑和权衡以下因素1、内置电池的位置要方便用户更换。

2、新电池或沃利电池的最低工作时间应达到10小时(一个工作日)。但电池的目标使用寿命应在40~50小时(一周)以上,以保证技术人员和仪器的最佳工作效率。3、电池型号越普通越好,比如通用的9V或者1.5V的5号干电池,因为这些通用电池非常容易找到或者在当地买到。

4、普通干电池优于充电电池(如铅酸电池、镍镉电池),因为大多数充电电池都存在“记忆”问题、包装不规范、购买困难、环保问题等等。

在过去,几乎不可能找到满足以上四个标准的便携式测试仪器。目前采用最现代CMOS电路制造工艺的艺术光功率计,仅用一般的5号干电池(随处可得)就能工作100小时以上。其他实验室型号提供双电源(交流和内置电池)以增加其适应性。

和手机一样,光纤测试仪器也有多种形式的外包装。重量在1.5公斤以下的手持手表,一般没有太多的虚饰,只提供基本的功能和性能;半便携式仪器(大于1.5 kg)通常具有更复杂或扩展的功能;实验室仪器是专门为控制实验室/生产场合而设计的,有交流电源。性能因素比较:这是选择步骤的第三步,包括对每个光学测试设备的详细分析。光功率计

光功率测量对于任何光纤传输系统的生产、安装、运行和维护都是必不可少的。在光纤领域,任何工程、实验室、生产车间、电话维护设施都离不开光功率计。比如光功率计可以用来测量激光光源和LED光源的输出功率;用于确认光纤链路的损耗估计;最重要的是它是测试光学元件(光纤、连接器、连接器、衰减器等)性能指标的关键仪器。).

根据用户的具体应用,在选择合适的光功率计时要注意以下几点1、选择最优的探头类型和接口类型2、评估校准精度和制造校准程序,匹配您的光纤和连接器要求。3、确保这些型号与您的测量范围分辨率一致。4、具有直接插入损耗测量的dB功能。

在光功率计的几乎所有性能中,光探头是最精挑细选的元件。光探头是一个固态光电二极管,它接收来自光纤网络的耦合光,并将其转换为电信号。您可以使用专用的连接器接口(仅适用于一种连接类型)来输入到探头,或者使用通用接口UCI(使用螺纹连接)适配器。UCI可以接受大多数工业标准连接器。

基于选定波长的校准因子,光功率计电路将探头输出信号转换,把光功率读数以dBm方式显示(绝对dB等于1 mW, 0dBm=1mW)在屏幕上。图一是一个光功率计的方块图。

选择光功率计最重要的标准是使光探头类型与预期的工作波长范围相匹配。下表汇总了基本的选择。值得一提的是,在进行测量时,InGaAs在三个传输窗口都有上佳表现,与锗相比InGaAs具有在所有三个窗口更为平坦的频谱特性,在1550nm窗口有更高的测量精度,同时具有优越的温度稳定性和低噪声特性。

光功率测量是任何光纤传输系统的制造、安装、运行和维护中必不可少的部分。

下一个因素与校准精度息息相关。功率计是与你应用相一致的方式校准的吗?即:光纤和连接器的性能标准与你的系统要求相一致。应分析是什么原因导致用不同的连接适配器测量值不确定?充分考虑其它的潜在误差因素是很重要的,虽然NIST(美国国家标准技术研究所)建立了美国标准,但是来自不同生产厂家相似的光源、光探头类型、连接器的频谱是不确定的。

第三个步骤是确定符合你测量范围需求的光功率计型号。以dBm为单位表示,测量范围(量程)是全面的参数,包括确定输入信号的最小/最大范围(这样光功率计可以保证所有精度,线性度(BELLCORE 确定为+0.8dB)和分辨率(通常0.1 dB or 0.01 dB)是否满足应用要求。

光功率计的最重要选择标准是光探头类型与预期的工作范围相匹配。

第四,大多数光功率计具备dB 功能(相对功率),直接读取光损耗在测量中非常实用。低成本的光功率计通常不提供此功能。没有dB功能,技术人员必须记下单独的参考值和测量值,然后计算其差值。所以dB功能给使用者以相对损耗测量,因而提高生产率,减少人工计算错误。

现在,用户对光功率计具有的基本特性和功能的选择已经减少,但是,部分用户要考虑特殊需求包括:计算机采集数据纪录、外部接口等。

稳定光源

在测量损耗过程中,稳定光源(SLS)发射已知功率和波长的光进入光系统。对特定波长光源(SLS)校准的光功率计/光探头,从光纤网络中接收光,将之转换为电信号。为确保损耗测量精度,尽可能使光源仿真所用传输设备特性:

1、波长相同,并采用相同的光源类型(LED,激光)。

2、在测量期间,输出功率和频谱的稳定性(时间和温度稳定性)。

3、提供相同的连接接口,并采用同类型光纤。

4、输出功率大小满足最坏情况下系统损耗的测量。

当传输系统需要单独稳定光源时,光源的最优选择应模拟系统光端机的特性和测量需求。选择光源应考虑如下方面:

激光管(LD) 来自LD发射的光,波长带宽窄,几乎是单色光,即单波长。与LED相比,通过其光谱波段(小于5nm)的激光不是连续的,在中心波长的两边,还发射几个较低峰植的波长。与LED光源相比,虽然激光光源提供更大功率,但价格高于LED。激光管常用于损耗超过10dB的长途单模系统。应尽量避免用激光光源测量多模光纤。

发光二极管(LED):

LED具有比LD 更宽的光谱,通常范围为50~200nm。另外,LED光是非干涉光,因而输出功率更加稳定。LED光源比LD光源要便宜的多,但对最坏情况损耗测量显得功率不足。LED光源典型应用在短距离网络和多模光纤的局域网LAN中。LED可以用于激光光源单模系统进行精确损耗测量,但前提条件是要求其输出足够功率。

光万用表

将光功率计和稳定光源组合在一起被称为光万用表。光万用表用来测量光纤链路的光功率损耗。这些仪表可以是两个单独的仪表,也可以是单一的集成单元。总之,两类光万用表具有相同的测量精度。所不同的通常是成本和性能。集成光万用表通常功能成熟、具有各种性能但价格较高。

从技术的角度来评价各种光万用表配置,基本的光功率计和稳定光源标准仍然适用。注意选择正确的光源种类、工作波长、光功率计探头以及动态范围。

光时域反射仪和故障定位仪

OTDR是最经典的光纤仪器装备,它提供测试时相关光纤最多的信息。OTDR本身是一维的闭环光学雷达,测量仅需光纤的一个端头。发射高强度、窄的光脉冲进入光纤,同时高速光探头纪录返回信号。此仪器给出有关光链路的可视化解释。在OTDR曲线上反映出接续点、连接器和故障点的位置以及损耗大小。

OTDR评价过程与光万用表有许多相似点。事实上, OTDR 可以被认为是一个非常专业的测试仪表组合:由一个稳定高速脉冲源和一个高速光探头组成。OTDR的选择过程可关注下列属性:

1、确认工作波长,光纤类型和连接器接口。

2、预期连接损耗和需要扫描的范围。

3、空间分辨率。

故障定位仪大多是手持式仪器,适用于多模和单模光纤系统。利用OTDR (光时域反射仪) 技术,用于对光纤故障的点定位,测试距离大多在20公里以内。仪器直接以数字显示至故障点的距离。适用于:广域网(WAN)、20 km范围的通讯系统、 光纤到路边(FTTC)、单模和多模光纤光缆的安装和维护、以及军用系统。

在单模及多模光缆系统中,要定位带故障的连接头、坏的接续点,故障定位仪是一种优异的工具。故障定位仪操作简单,只需单键操作,可探测多达7个多重事件。

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