בסוף התקופה של שנות התשעים, נציגי הנהלה OTDR וקהילת לקוחות הציגו טכניקת נתונים בלעדית לאחסון נתונים וניתוח מידע OTDR סיבים. הכוונה העיקרית מאחורי התפתחות זו הייתה להיות אוניברסאלית באמת. אבל הם זיהו כמה מהאי סדרים במתכונת. לאחר פתרון כל תִקשׁוֹרֶת הבעיות ואפשרו ניצול צולב בין יצרנים שונים, המכשיר התחיל בשנת 2011. כעת, מאמר זה מספק מידע מפורט על עבודה אופטית של רפלקטור זמן-אופטי, מפרט, יתרונות וחסרונות.
מהו OTDR (Reflectometer Optical Time-Domain Reflectometer)?
ראשי התיבות של Reflectometer Optical Time-Domain הוא OTDR. זהו המכשיר האופטואלקטרוני המשמש להבחנה בין סיב אופטי . זהו המכשיר שדומה אופטית לרפלקטומטר אלקטרוני בתחום הזמן. המטרה העיקרית של מכשיר זה היא למצוא או להתבונן באור מראה מפוזר או אחורי באמצעות סיב אופטי שקורה בגלל פגמים וקרום בסיבים. OTDR בדרך כלל צופה התפשטות אות הסיבים האופטיים.
כמו כן, OTDR משמש לניתוח כמה מהגורמים כמו הפסדי אחוי, הנחתת סיבים וזווית החזרת האות. כאשר יש שידור אות מהסיב האופטי, אז תהיה השתקפות מסוימת באות. תוצאה זו בהאטת האות שקורה בעצם בגלל תקלות בכבל. לכן, OTDR משמש גם להערכת כלים במערכות התקשורת האופטיות כדי לדעת את רמת אובדן האות.
עבודה של OTDR
רפלקטומטר אופטי של תחום זמן הוא ציוד הבדיקה המשמש להערכת אובדן האות בתוך הסיב על ידי שליחת פולסים לסיב ומחשב את רמת האות המפוזר. בעזרת האיור שלהלן, ניתן להבין בקלות את עיקרון העבודה של רפלקטור הזמן בתחום האופטי.
המכשיר כלול במקור אור הנקרא לייזר, מקלט המחובר לסירקולטור או מצמד. חיבור הסיבים והמצמד נעשה בבדיקה באמצעות מחבר הלוח הקדמי. הלייזר מייצר קרן אור קטנה ומועצמת בכבדות ופולסים אלה עוברים לקישור הסיבים באמצעות המצמד האופטי. מכיוון שכך, לא תהיה העברה של כל האותות לסיב.
ובכל זאת, למרות השימוש במצמד, כאשר משתמשים במחזור, ניתן לבטל את האובדן בהעברת האות. מכיוון שהמחזור נחשב למכשירי הכיוון הקיצוניים המכוונים את כל האות לסיבים. כמו כן, מחזורים שולחים את האות המפוזר בתוך הגלאי. השימוש במחזור במד הרפלקטור האופטי לדומיין-זמן מגביר את הטווח הדינמי של המכשיר.
הפעלת מד רפלקטומטר זמן אופטי
אך הכנסת מחזורים מגדילה את עלות המכשיר בהשוואה לזו של הכנסת מצמד. כתוצאה מכך, בזמן התפשטות האור בסיבים, בגלל ספיגה ו פיזור ריילי , מעטים ההפסדים שקורים באותות המשודרים. בנוסף לאלה, מעט הפסדים מוצגים בגלל ספליסרים. בכמה מקרים ההבדל במדד השבירה מפעיל גם הוא השתקפות אור . אור מוחזר זה נע לעבר OTDR והוא מזהה את מאפייני קישור הסיבים.
מפרט רפלקטומטר אופטי לזמן תחום
כמה מהם מפרטים של OTDR נדונים להלן:
שטח מת
זהו הגורם העיקרי הנצפה במכשיר ה- OTDR. זה נחשב לאזור המת כיוון שמרחק זה הכבל אינו מחזיק ביכולת לזהות פגמים בדיוק. אך יכולה להתעורר השאלה מדוע תהיה התרחשות של אזור המת ב OTDR?
במצב, כאשר כמות גדולה יותר של הגל המשודר באה לידי ביטוי, אז הכוח שנמסר במצלם הצילום הוא יותר מכמות הכוח המפוזרת בגב. זה מרטיב את המכשיר באור ולכן זה דורש כמויות מעטות זמן כדי לשרור על הרוויה.
במהלך תקופת התאוששות זו, המכשיר אינו מחזיק ביכולת לזהות את ההשתקפות המפוזרת בגב. מסיבה זו, האזור המת מתהווה ברפלקטומטר האופטי לתחום הזמן.
עקבות OTDR
האור המשתקף מתחקה אחר מסך הרפלקטומטר. עם התמונה למטה ניתן לראות את הכוח המשתקף במכשיר ה- OTDR:
בתמונה ציר ה- x מסמל את המרחק שנמצא בין נקודות חישוב של חיבור הסיבים. ואילו ציר ה- y מסמל את רמת הכוח האופטית שנמצאת בגל המשתקף. על ידי ייצוג של רפלקטומטר אופטי של זמן תחום, כמה מהנקודות שנצפו נאמרות כדלקמן:
- הנקודות החיוביות במעקב ה- OTDR הן בגלל השתקפות פרנל המתרחשות בחיבורי קישור סיבים ובפגמים בסיבים.
- בגלל הפסדים שמתרחשים בחיבורי הסיבים, קורים שינויים במעקב OTDR
- החלקים המידרדרים ב- OTDR הם תוצאה של פיזור ריילי. פיזור זה הוא תוצאה של חוסר היציבות במדד השבירה של הסיב. זה מהווה סיבה מכריעה להחלשת האות בסיבים.
פרמטרים לביצועים של רפלקטומטר אופטי בזמן-דומיין
ה פרמטר ביצועים של OTDR ניתן לדעת על ידי מדידה בעיקר של שני פרמטרים מכריעים ואלה הם דינמיים וטווחי מדידה.
טווח דינמי - באופן כללי, זהו ההבדל שבין כוח אופטי מפוזר לאחור שנמצא במחבר הקדמי לבין רמת השיא המקסימלית בקצה אחר של הסיב. עם התפתחות הטווח הדינמי, ניתן לדעת את כמות ההפסדים המרבית בקישור הסיבים.
טווח מדידה - פרמטר זה מחשב את המרחק בו ניתן להכיר את קישורי הסיבים על ידי ה- OTDR. ערך זה מבוסס על רוחב הדופק המשודר וגם על הנחתה .
בעזרת אלה נוכל לסיים כי OTDR הוא המכשיר החשוב ביותר שמשמש ברשתות התקשורת האופטיות. אבל יש כמה החסרונות של רפלקטומטר האופטי בתחום הזמן כגון אזור המת OTDR.
סוגי OTDR
מעטים מהסוגים ב- OTDR
תכונות מלאות של OTDR
אלה הם מסוג קונבנציונלי ויש להם מאפיינים עשירים במיוחד, גדולים יותר ובעלי ניידות מינימלית. אלה מועסקים במעבדות והם מופעלים באמצעות סוללות או AC.
ידני OTDR
אלה בנויים לניתוח ופתרון בעיות ברשתות סיבים. אלה מופעלים בקלות, ומשקל מינימלי מסוג OTDR.
לכן, על ידי יישום OTDR מושלם לפי הדרישה יציע תוצאות אולטימטיביות ויספק תשובות לפתרון בעיות שמוודא ביצועים טובים של המכשיר. לכן, מאמר זה מבהיר בבירור את פעולת הרפלקטומטר האופטי של תחום הזמן, המפרט, הפרמטרים והעקרון שעומדים מאחוריו. בנוסף לאלה גם לדעת מה הם יתרונותיו של רפלקטומטר אופטי בתחום הזמן ?
