دستگاه otdr

[آریوبرزن 13,988]

دستگاه OTDR چیست؟

OTDR مخفف عبارت Optical time-domain reflectometer که به معنی بازتاب سنج نوری است که در محدوده زمانی کار می کند و برای عیب یابی در شبکه های لیزری مورد استفاده قرار می گیرد .

 

نمونه ای از انواع

OTDR

OTDR یک سری پالس های نوری را به داخل شبکه فیبری تزریق می نماید و همچنین انتهای شبکه فیبر نوری را از طریق شکست نوری تشخیص می دهد .

این دستگاه از این طریق می تواند امپدانس کابل در حال تست را اندازه گیری نماید ، توان پالس های بازگشتی محاسبه می شوند و جمع می شوند و به صورت بازه ای از زمان در طول فیبر نوری برای ما به صورت نمودار ترسیم می شوند .

از طریق یک دستگاه OTDR می شود طول و تضعیف یک فیبر نوری (شامل تکه های فیوژن شده و سر کابل ها )را محاسبه کرد .

از طریق یک دستگاه OTDR می شود ایرادات ، از قبیل پارگی ها ، و تلفات توان فیبر را دید و محل آن را مشخص کرد .

به منظور راه اندازی سیستم های فیبر نوری دستگاه های OTDR همراه با نمایشگرهای گرافیکی ،نقش مهمی را برای متخصصان نصاب ایفا می کنند و توانایی های بی نظیری را در اختیار آنها قرار می دهند ، پس اصل اول آموزش OTDR به متخصصان و منتننس سیستم فیبر نوری است .

مشخصه ها و نمودارهای مسیر فیبر نوری نصب شده ذخیره می شوند تا در آینده اگر دچار مشکل گردید بتوان از آن استفاده نمود . در صورت ایراد ، سیستم فیبر نوری تعمیر و بازیابی آن از هزینه بالایی برخوردار خواهد بود .

در صورتی که در سیستم های نصب شده ایرادی بوجود بیاید ، نمودارهای ذخیره شده OTDR بسیار مفید خواهند بود تا متخصص متوجه شود که تغییرات در چه نقطه ای اتفاق افتاده است. استفاده از OTDR برای یافتن ایرادات نیاز به یک اپراتور خبره دارد تا بتواند با تجربه ای که دارد به راحتی ایراد را بیابد . این موضوع وقتی صادق است که با فواصل زیاد کار داشته باشیم ،یا از تکه ها نزدیک به هم و کانکتورها و پل ها استفاده شده باشد.

 

نمونه ای دیگر از دستگاه OTDR

 

OTDR با انواع مختلفی از فیبر ها و انواع مختلفی از طول موج ها کار می کند. به صورت کلی تست OTDR در طول موج های بیشتر از 1550 nm و 1625 nmکار می کند .

رنج فعالیت نوری یک OTDR به یک پالس نوری خلاصه می شود ، پهنای باند پالس نوری ،حساسیت ورود،و زمان تجمع سیگنال برای بهتر شدن رنج اندازه گیری با هم ترکیب می شوند و عرض پالس ها و زمان تجمع ، توسط استفاده کننده قابل تنظیم است ، و در صورت نیاز قابل کم و زیاد شدن می باشد .

یک پالس لیزر طولانی تر رنج فعالیت و اندازه گیری تضعیف واضح تری در فاصله بیشتری را فراهم می آورد. برای مثال ، استفاده از یک طول پالس طولانی، محاسبهء تضعیف در یک فاصله طولانی تا 100 کیلومتر را ممکن می سازد ، اما در این مورد یک رخداد نوری می تواند در فاصلهء 1 کیلومتری اتفاق بیفتد. این موضوع برای بهینه سازی یک لینک بسیار مفید است ، اما وقتی سعی می کند تا خطاها را بیابد استفاده کمتری خواهد داشت. یک طول موج کوتاه وضوح فاصله را بهبود خواهد بخشید . طول قابل اندازه گیری از یک رخداد نوری به "زاویه بی روح"dead zone نام دارد.

تعامل تئوری یک طول پالس و زاویه بی روح به صورت جدول شماره 1 ارائه شده است :

 

رخداد زاویه بیروح" Dead zone "

طول موج

0.15 m ( theoretically )

1 nsec

1.5 m ( theoretically )

10 nsec

15 m

100 nsec

150 m

1 µsec

1.5 km

10 µsec

15 km

100 µsec

 

کالیبراسیون OTDR از طریق مولد فیبر نوری

 

زاویه بی روح یک OTDR یک موضوع جالب برای استفاده کننده ها است. زاویه بی روح به 2 بخش تقسیم می شود.

1- "رخداد زاویه بی روح" بازتابی است از یک رخداد یا گسستگی نوری است . در این حالت ، زاویه بی روح اندازه گیری شده بستگی دارد به یک ترکیب طول موج و مقدار بازتاب (جدول شماره 1) .

2- یک "تضعیف زاویه بی روح" به یک رخداد غیر بازتابی وابسته است . در این موقعیت، زاویه بی روح اندازه گیری شده به یک ترکیب از طول پالس بسته است(جدول شماره 1) .

تجمع یک موج زمانی ، حساسیت OTDR بوسیله متوسط سازی دریافت است . حساسیت با مجذور تجمع زمانی افزایش می یابد . بنابراین اگر زمان تجمع 16 برابر شود، حساسیت 4 برابر خواهد شد . این موضوع حساسیت را، با زمان های تجمع از چند ثانیه به چند دقیقه محدود می کند .

 

زمانی که از یک OTDR برای اندازه گیری چندین فیبر استفاده می شود، نمودار خروجی ممکن است جای ایراد صحت و سلامت فیبر را نشان بدهد . علت این است که چند فیبر کنار هم ضریب پراکندگی های کل دارند ، بنابراین فیبر شماره 2 نور بیشتر نسبت به فیبر شماره یک خواهد داشت ، و OTDR که در سر دیگر قرار دارد حالت غیر طبیعی و لاس بالا را نشان می دهد . فقط در صورتی که 2 تا سیگنال با هم ترکیب شوند اتلاف صحیح محاسبه خواهد شد . به همین خاطر نیاز است که OTDR در هر 2 طرف فیبر قرار بگیرد و به این صورت تلفات پیوند کابل ها و تلفات پشت به پشت دقیقتر اندازه گیری میشوند.

دقت اندازه گیری تئوری یک OTDR بسیار بالاست از آنجا که بر پایه یک نرم افزار و یک پالس ساعت با دقت ذاتی بهتر از 0.01% است .