آموزش تست فیبر نوری
فهرست مطالب
مقدمه ای بر آموزش تست فیبر نوری
تست شبکه فیبرنوری، با استفاده از ابزار تست، برای تائید صحت فرآیندها، تجهیزات وتطابق آن با استانداردها است که برای آزمایش جزئیات یک شبکه فیبر نوری استفاده می شود. این تست شامل آزمایش نوری و مکانیکی عناصر مختلف و آزمایش‌های انتقال جامع برای تأیید یکپارچگی تاسیسات شبکه فیبر از ابتدا تا انتهای خط اجرا شده است.
فیبر نوری بر اساس 3 مزیت متمایز نسبت به زیرساخت های مبتنی بر مس، به عنوان یک وسیله ارتباطی پیشرو در جهان فناوری اطلاعات و ارتباطات، ظاهر شده است:
- کاهش هزینه عملیات در دراز مدت از منظر قدرت و نگهداری
- قابلیت اطمینان (کابل های فیبر نوری در برابر تداخل الکترومغناطیسی و فرکانس رادیویی مصون هستند)
- پهنای باند وسرعت انتقال برتر
تنوع روزافزون کاربردهای فیبر نوری و معماری های نقطه به نقطه (PTP) و نقطه به چند نقطه (PTMP) نیاز به آموزش تکنسین ها و راه حل های تست همه جانبه و کاربرپسند را برجسته می کند. شبکه های فیبر نوری از زمان پیدایش خود در دهه 1970 به طور مداوم تکامل و گسترش یافته اند. ظهور 5G، شبکه های زیردریایی، مرکز داده و FTTx و استفاده از راهکارهای اینترنت اشیا IoT اهمیت سلامت یک شبکه مبتنی بر زیرساخت فیبرنوری قوی و همچنین نیاز به آزمایش و نظارت برشبکه فیبرنوری قابل اعتماد را برجسته کرده است. با ابعاد و پیچیدگی شبکه های فیبرنوری امروزی، بهره وری دیگر یک گزینه نیست. بهره وری باید از نقطه تولید در کارخانه وآزمایشگاه شروع شود و در سراسر فرآیند تکمیل ساخت، حمل و نقل ونصب و نگهداری فیبر نوری گسترش یابد.
شرکت فارس، مشاوره، طراحی و اجرا، پشتیبانی و بهینه سازی شبکه های فیبر نوری را انجام می دهد.
ما در این مطلب از وبلاگ فارس اطلاعات مفیدی از دستگاه های تست، تعاریف فنی مرتبط و نحوه آزمایش یک شبکه فیبر نوری و اصطلاحات رایج برای این امر را آموزش می دهیم، در ادامه با ما همراه باشید.
چرا باید شبکه فیبر نوری را تست کنیم؟
شبکه های فیبر نوری سرعت و پهنای باند بی سابقه ای را برای پاسخ گویی به تقاضای روزافزون، برای شبکه های ارتباطی سریع تر ارائه می دهند. انتقال داده ها در سراسر جهان در حال حاضر به طور مداوم به شبکه فیبر نوری با سرعت بالا و قابل اعتماد وابسته است.اگرچه یکی از ویژگی‌های مثبت کابل فیبر نوری تلفات کم، در فواصل طولانی است، اما مسیر کابل های فیبر نوری و نقاط اتصال بین راهی وپایانی و شرایط دسترسی به شبکه‌های فیبر نوری همچنان مستعد حوادث غیرمترقبه‌ای هستند که می‌توانند این سرویس حیاتی را مختل کنند. بنابراین، تسترهای فیبر نوری با استفاده از انواع روش‌های تست شبکه های فیبرنوری ازابزارهای ضروری هستند.
در یک کلام : دلیل اصلی آزمایش شبکه فیبر نوری، بررسی وضعیت تداوم شبکه و جستجوی تضعیف ومیرایی است.
برای اینکه با مفاهیم تست یک لینک فیبر نوری و آموزش تست فیبر نوری آشنا شویم در ابتدا باید مفهوم لینک فیبر نوری را درک کرده باشیم.
درباره لینک فیبرنوری بیشتر بدانیم
یک خط (Link) در شبکه فیبرنوری شامل تجهیزات زیر است:
- دستگاه فرستنده نوری که سیگنال های الکتریکی را تبدیل به سیگنال های نوری نموده و از طریق تار نوری ارسال می کند.
- تار نوری که جهت انتقال سیگنال های نوری به کار می رود.
- دستگاه گیرنده نوری که وظیفه آن تبدیل سیگنال های نوری به سیگنال های الکتریکی است.
عموماً اجزاء تشکیل دهنده مسیر انتقال در حد فاصل دو دستگاه فرستنده و گیرنده عبارتند از:
- دو رشته پچ کورد (Patch cord) یکی سمت دستگاه فرستنده و دیگری سمت دستگاه گیرنده.
- دو عدد آداپتور (Adapter)که اتصال بین پیگتیل ها و پچ کورد های طرفین خط را برقرار می کنند.
- دو رشته پیگتیل (Pigtail) که به دو انتهای تار نوری جوش شده اند.
- انواع مختلف کابل های نوری بیرون از ساختمان (Outdoor Cable)
- انواع مختلف کابل های نوری داخل ساختمان (Indoor Cable) و کابل های رابط.
- نقاط اتصال تارهای نوری در مسیر به روش های جوش (فیوژن) و مکانیکی (اتصال قطعات کابل نوری به یکدیگر)
- پیگتیل ها، پچ کوردها، کانکتورها و آداپتورهای نوری بکار رفته در کابینت ها و بست افزارهای مشابه در میانه مسیر.
مفاهیم Power Budget و Loss Budget
Power Budget
به توان اسمی و محدوده عمل گرای تجهیزات ارسال و دریافت سیگنال های نوری Power Budget می گویند . به تعریفی دیگر میزان توان مورد نیاز برای انتقال موفقیت آمیز سیگنال ها در طول مسیر یک لینک نوری را می توان Power Budget نامید.
Loss Budget
به میزان افت تخمینی در یک لینک Passive فیبر نوری از خروجی دستگاه فرستنده تا ورودی دستگاه گیرنده، بودجه افت یا Loss Budget می گویند. برای محاسبه این بودجه نیاز به تهیه جدولی متشکل از تمامی عناصر موجود در لینک و محاسبه افت هرکدام است.
در زیر به یک نمونه جدول محاسباتی loss Budget اشاره شده است:
انواع دستگاه های اندازه گیری وتست فیبرنوری
دستگاه OTDR
(Optical Time Domain Reflectometer)
موارد استفاده از دستگاه OTDR
1- بررسی لینک فیبرنوری بالای 250 متر و سلامت آن
2-بررسی لینک فیبرنوری در مفاصل بین راهی
3-بررسی و یافتن مشکلات ناشی نصب نامناسب کابل فیبرنوری در مسیر
4-بررسی و یافتن نقطع قطعی به علت آسیب های محیطی
5-بررسی کیفیت لینک فیبرنوری اجرا شده
دستگاه OLTS
(Optical Loss Test Set)
موارد استفاده از دستگاه OLTS
1- قابلیت محاسبه میزان افت Connector ها توسط Set reference
2-قابلیت محاسبه میزان افت کل مسیر اجرا شده
3-قابلیت بررسی End to End Connectivity
معرفی دستگاه OTDR
دستگاه OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) ابزاری الکترونیکی است که میزان مقاومت یا امپدانس کابل یا خط انتقال تحت آزمایش را اندازه گیری می کند. این دستگاه با ارسال پالس های نوری بر روی فیبرنوری تحت آزمایش و برگشت نور پراکنده شده(برگشت رایلی) در برخورد با هر عامل بازدارنده ایی به منبع ارسال پالس و انجام محاسبات قدرت پالس های برگشتی به عنوان تابعی از زمان و ایجاد گراف اطلاعات لازم، وضعیت کیفیت لینک مورد آزمایش را به اپراتور نشان می دهد.
آموزش استفاده از دستگاه تست OTDR
به زبانی ساده تر، همانطور که گفتیم، یکی از روش های استاندارد برای اندازه گیری و ایجاد یک نمایش دیداری از مسیر کابل فیبرنوری استفاده از دستگاهی به نام OTDR است.
OTDR مخفف عبارت Optical Time Domain Reflectometer است که برای آزمایش عملکرد فیبر نوری نصب شده و شناسایی مشکلاتی که ممکن است در آنها وجود داشته باشد استفاده می شود. هدف استفاده از آن بررسی طول کابل های فیبرنوری، اندازه گیری تضعیف، انتقال، اتصال و تشخیص محل خطای لینک های فیبرنوری است.
هنگامی که نور به فیبر ارسال می شود، برخی از فوتون های نور به دلیل ذرات میکروسکوپی که در فیبرنوری وجود دارد در جهت های تصادفی پراکنده می شوند. علاوه بر این، مقداری از نور در جهت مخالف نورعبوری به عقب پراکنده می شود. دستگاه تست OTDR مانند رادارعمل می کند، پالس ( نور لیزر ) را به کابل فیبرنوری می فرستد و به دنبال سیگنال بازگشتی می گردد و به سادگی می تواند تضعیف فیبر، یکنواختی، اتصال و تلفات اتصال را محاسبه کند.
آموزش استفاده از دستگاه تست OTDR
دستگاه تست OTDR دارای صفحه نمایشگریا همان مانیتور است که نمودار ایجاد شده از اندازه گیری فیبر نوری را نمایش داده و علائم تصویری ردیابی را ارائه می دهد.
تصویر زیر نحوه عملکردو ویژگی های OTDR را نشان می دهد.
آموزش استفاده از دستگاه تست OTDR
تنظیم دستگاه جهت اندازه گیری خط
برای اندازه گیری باید ابتدا نسبت به تنظیم دستگاه OTDR اقدام شود. انجام این کار شامل موارد زیر است:
- انتخاب فاصله Distance)):
انتخاب مقدار فاصله (Distance) در دستگاه OTDR باید کمی بیش از طول تار نوری تحت تست باشد. اگر طول تار تحت تست مشخص نباشد می توان از گزینه تست Automatic دستگاه OTDR جهت اطلاع از طول تار مورد نظر استفاده نمود.
- انتخاب عرض پالس (Pulse width):
عرض پالس باید با دقت و متناسب با طول تار تحت تست انتخاب شود چون اگر خط طولانی باشد و پالس انتخاب شده کوچک باشد، توان پالس برای آن طول کافی نیست و اگر پالس انتخاب شده خیلی بزرگ باشد دقت اندازه گیری پائین می آید.
- انتخاب زمان میانگین (Averaging Time):
بسته به طول خط و کیفیت آن، زمان ارسال پالس های نوری و میانگین گرفتن از پالس های ارسالی، انتخاب می شود، مسلم است هرچه خط طولانی تر باشد زمان میانگین گیری نیز باید بیشتر باشد.
- وارد کردن عدد صحیح ضریب شکست (IOR) تار نوری تحت آزمایش.
معرفی دستگاه OLTS
OLTS (Optical Loss Test Set) ابزاری الکترونیکی است که برای محاسبه میزان افت یک لینک فیبر نوری مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه از دو تجهیز منبع نور Power Source و یک قدرت سنج نوری Power Loss تشکیل شده است. از OLTS برای اندازه گیری دقیق افت ورودی کابل استفاده می شود. این کار با تزریق یک سیگنال با استفاده از منبع نور (LED یا لیزر) در یک سر فیبرنوری و اندازه گیری میزان نور خروجی از انتهای دیگر با استفاده از پاور سنج انجام می شود. منبع نور در یک OLTS معمولاً سیگنال های آزمایشی را در طول موج های خاص بسته به نوع فیبر مورد آزمایش ارائه می دهد. به عنوان مثال، OLTS تک حالته یا سینگل مود، ممکن است تنظیمات معمول 1310 نانومتر و 1550 نانومتر را ارائه دهد، در حالی که یک OLTS چند حالته یا مالتی مود، ممکن است از طول موج های 850 نانومتر و 1310 نانومتر استفاده کند. از آنجایی که دستگاه‌های OLTS در طول سال‌ها پیشرفت کرده‌اند، اکنون بسیاری از آنها می‌توانند قابلیت‌های تست تک حالته و چند حالته را در یک دستگاه مشترک انجام دهند و انعطاف‌پذیری و ارزش تست بیشتری را به تکنسین فیبر ارائه دهند.
شرکت های تولید کننده و فروشنده دستگاه های تست فیبر نوری، اکنون مجموعه‌ای کاملاً یکپارچه از ابزارها، نرم‌افزارها و سرویس‌های تست فیبرنوری مجهز را ارائه می‌دهد که انعطاف‌پذیر و قابل تعامل با اجزای متفاوت باشند. نسل فعلی ابزارهای تست فیبر نوری اکنون سریع‌تر و با کاربری آسان‌تر و قدرتمندتر از همیشه است.
ما در مطالب بعدی از وبلاگ فارس به مفاهیم تست با دستگاه OTDR مانند :
- ضریب شکست IOR (Index Of Refraction)
- انتشار برگشتی رایلی Rayleigh Scattering
- قطر دامنه مود MFD (Mode Field Diameter)
- انعکاس فرنل (Fresnel Reflection)
- انعکاس برگشتی نوری ORL (Optical Return Loss
و سایر موارد مهم که خود نیازمند یک مقاله دیگر است، خواهیم پرداخت.
واحد آموزش شرکت فارس با در اختیار داشتن تجارب چندین ساله در اجرای عملی پروژه های فیبر نوری و دارا بودن ماشین آلات وتجهیزات به روز جهانی و با استفاده از اساتیدی که دارای مدرک FOA (انجمن فیبر نوری جهانی) هستند، درراستای توسعه دانش فنی تکنسین ها ومدیران و دست اندرکاران پروژه های زیر ساخت (فاوا) دوره های تخصصی فیبر نوری را به صورت محدود وحضوری ویا آنلاین و به صورت خصوصی، برای شرکت ها و سازمان هایی که مایل هستند با تکنولوژی های روزو استاندارد های فیبرنوری آشنا شوند برگزار می نماید.