2020年4月15日
ファイバー通信と太陽光発電システムでは、すべてが光に依存します。信号を正しく受信できるかどうかは、すべて光パワーによって決まります。光パワー メーター (OPM) は、光信号強度を測定するための最も基本的なツールです。OPM がなければ、ファイバー リンクのテストは暗闇の中で脈拍を探るようなものです。
ファイバー通信や太陽光発電システムでは、すべての信号伝送は光に依存します。そして、その光の強さが、信号を正しく受信できるかどうかに直接影響します。光パワー メーター (OPM) は、光信号強度を測定するための最も基本的なツールです。OPM がなければ、ファイバー リンクのテストは目隠しをして推測するようなものです。
基本的な原理は複雑ではありません。光検出器 (通常は InGaAs またはゲルマニウム フォトダイオード) が入射光信号を電気信号に変換し、回路がそれらを dBm (デシベル ミリワット) または μW (マイクロワット) で表される電力測定値に変換します。 dBm は対数単位です: 0dBm = 1mW、-10dBm = 0.1mW、-30dBm = 0.001W。 dBm の値は、光パワーが何桁にもわたる場合でも読み取り可能な値を維持するということです。送信パワーが 0dBm で受信パワーが -25dBm のファイバー リンクには 25dB の減衰があり、受信機でのパワーは 300 分の 1 になりますが、単一の数値 25 で表されます。
OPM は 3 つの還元不可能な機能を果たすため、オプションではなく不可欠です。まず、送信側の出力電力を測定して、光源が仕様内で動作していることを確認します。次に、受信側の入力電力を測定して、信号が受信機の感度しきい値を超えていることを確認します。 3 番目に、この 2 つを差し引くと、リンク損失が得られます。これは、ファイバ リンクの品質を判断するための最も重要な指標です。これら 3 つの機能を合わせて、すべてのファイバー リンクの完全な物理的検査を構成します。
よくある誤解は、OPM は研究室専用であるということです。実際、フィールド エンジニアは、通信基地局でのファイバー バックホールの受け入れ、データ センターでのファイバー相互接続テスト、太陽光発電所でのファイバー通信リンクのチェックなどに、それらを日常的に使用しています。 PK56A は現場での使用に特化して設計されており、実験室レベルの精度と手持ちの携帯性のバランスが取れています。
OPM を選択する場合、3 つのパラメータが決定的です。どれか一つでも間違えると、テスト結果は無効になります。
まずは波長。ファイバー内の光は白色光ではなく、特定の波長のレーザーまたは LED 光です。一般的なファイバー通信波長には、850nm (マルチモード)、1310nm (シングルモード)、1550nm (シングルモード)、および 1625nm (DWDM システムテスト用) があります。検出器の応答性は波長によって異なるため、OPM は正しい波長Φで校正する必要があります。同じ検出器でも 850nm では 1550nm の 2 倍の感度になる可能性があります。 850nm の校正曲線を使用して 1550nm の光を測定すると、読み取り値が 20% 以上ずれることがあります。 PK56A は、850nm ～ 1625nm をカバーする 7 つの波長設定をサポートしており、主流の通信波長に一致します。現場で心配する波長の不一致はありません。
2番目：パワーレンジ。範囲によって、OPM が測定できる光信号の強さが決まります。範囲が狭すぎると、強い光で検出器が破壊される危険があります。範囲が広すぎると弱い光を測定できません。フィールド テストの光パワーは、通常 -70dBm ～ +10dBm の範囲にあります。 -70dBm は、ほとんどの受信機の感度の下限です。 +10dBm は、ほとんどの光源の最大出力です。 PK56A の範囲は -70dBm ～ +10dBm をカバーし、ほとんどの現場シナリオに適合します。
3番目：精度。 OPM 精度は通常、±0.1dB ～ ±0.3dB で表されます。 ±0.1dB は 2% 以内の誤差を意味します - プレミアムグレード。 ±0.3dB は約 7% の誤差を意味します。これは、ほとんどの技術的許容に十分です。 OPM の精度が ±0.3dB で、エンジニアリング仕様でリンク損失誤差が ±0.5dB 以内であることが要求されている場合、OPM だけで許容誤差バジェットの 60% を占め、リンク自体のマージンはほとんど残らないため、精度が重要になります。
従来のファイバーテストには、電源用の OPM、障害位置用の赤色ライトペン、テスト信号注入用の光源など、複数のデバイスが必要でした。 PK56A は、3 つすべてを 1 つのハンドヘルド デバイスに統合しており、その核となる価値はオールインワンであることです。
PK56A の本体は、7 つの波長と -70dBm ～ +10dBm の範囲をサポートする OPM です。それに加えて、FC/UPC または SC/UPC アダプターを介してファイバーに赤色光を注入する赤色光源 (650nm) が内蔵されています。赤色光は視覚化の目的に役立ちます。赤色光がファイバーに注入されるとき、中央に切れ目がある場合、赤色光が切れ目から漏れ出て、肉眼で見えるようになります。これは、ファイバー ジャンパーのトラブルシューティングに特に役立ちます。OTDR (光学的時間領域反射率計、数万元もするデバイス) は必要ありません。たった 1 つの PK56A で、ジャンパが適切かどうかがすぐに判断されます。
PK56A はユニバーサル ファイバー インターフェイスもサポートしています。 FC、SC、ST、LC、およびその他のインターフェイス タイプは、アダプタを変更することでサポートされます。インターフェイス タイプごとに個別のデバイスを用意する必要はありません。現場では、さまざまなシステムがさまざまなインターフェイス (通信の SC、データセンターの LC、CATV の FC) を使用します。PK56A のマルチインターフェイスのサポートは、1 つのデバイスがすべてのシナリオを処理することを意味します。
実際には、PK56A は操作の簡素化によって付加価値をもたらします。ディスプレイには dBm と μW の両方の測定値が同時に表示され、テスト結果が仕様内であるかどうか (合格 / 警告 / 不合格) が直接示されます。手動でテーブルを検索する必要はありません。履歴データと比較するためにテスト結果を保存します。
フィールドファイバーテストの実践では、いくつかのミスが繰り返されると、不必要な損失が発生します。それらを理解することで、実際の問題を回避できます。最初の間違いは、測定前に波長設定を確認していないことです。説明したように、OPM 校正曲線は波長によって異なります。間違った波長档位を設定すると、測定値が 10% ～ 20% ずれます。多くの現場スタッフは、トラブルを避けるために、すべての測定に同じ波長を使用します。これは、1310nm および 1550nm のシングルモード ファイバを測定する場合、10% ～ 20% ずれる可能性があります。
2 番目の間違いは、ファイバ端面の清浄度を無視することです。ファイバ端面 (コネクタ端面) のほこり、油、または傷は余分な挿入損失と反射を引き起こし、テスト結果が端面の汚れをファイバ リンクの品質問題として誤って判断する可能性があります。簡単なセルフチェック方法: テスト前に拡大レンズで端面を検査します。汚れが気になる場合は、専用のファイバークリーニングスティックと無水アルコールで汚れを落としてから測定してください。 「リンク損失が仕様を超える」障害の多くは、端面のクリーニング後に自然に解決されます。
3 番目の間違いは、1 本のファイバーだけをテストすることです。ファイバ リンクには通常 2 本のファイバがあり、1 つは送信 (Tx) 用、もう 1 つは受信 (Rx) 用です。リンク損失は 2 つ間で異なる場合があります。 1 つだけをテストして結論を出すと、もう 1 つの問題を見逃してしまう可能性があります。正しいアプローチは、両方をテストして損失の違いを比較することです。差が 3dB を超える場合、1 つのファイバーに曲がり、潰れ、または終端の問題が発生している可能性があります。
4 番目の間違いは、テスト データの記録に失敗したことです。 OPM データ (送信電力、受信電力、リンク損失) は、ファイバー リンクの「ヘルス レコード」を構成します。テスト後にデータが記録されていない場合、将来リンクの問題が発生したときに、「以前は良かった」のか、「以前は問題があった」のかを判断することができません。正しいアプローチは、各テストの後にすべてのデータを記録し、リンク番号ごとにアーカイブし、時系列のテスト記録を構築することです。
包括的なファイバーテストは、単に電力を測定するだけではありません。完全なファイバー リンクの受け入れワークフローには、送信側パワー テスト (光源出力が仕様範囲内であることを確認)、受信側パワー テスト (信号が受信機の感度を超えていることを確認)、リンク損失計算 (2 つを減算し、設計値と比較)、ファイバー端面検査 (清浄度と完全性)、および赤色光導通検証 (ジャンパー障害を迅速に除外) が含まれている必要があります。
検査機器を選択する際は、価格だけで決めるべきではありません。 OPM と赤色光源の両方を備えた統合デバイス (PK56A など) は、OPM と赤色ライト ペンを個別に購入するよりも安価で信頼性が高く、時間がかかりません。 PK56A のようなデバイスの核となる価値は測定精度ではありません。それは、3 つのデバイスを持ち歩き、3 つのインターフェイスを変更し、3 つのテーブルを検索する代わりに、完全なファイバー リンクの評価を 10 分で完了できる能力です。
購入者は、マーケティング資料で見落とされがちな詳細にも注意を払う必要があります。デバイスがデータ エクスポート (エンジニアリング管理システムとの統合のため) をサポートしているかどうか。ファイバーアダプターが現場で使用されるインターフェイスタイプをカバーしているかどうか。長波長 (1625nm、DW システムの帯域外テスト用) がサポートされているかどうか。そして、バッテリー寿命が現場での丸一日の使用に耐えられるかどうか。これらの詳細によって、デバイスが実際に使用されるか、引き出しの中に忘れ去られるかが決まります。 PV試験器コレクションをご覧ください
PK56A 光功率计、PK56B-E 红光一体机（2mW/5mW/10mW/20mW）——五大系列覆盖从基础光功率测试到长距离红光故障定位的完整需求。七波长覆盖、多接口适配、宽温设计，适用于光伏电站、通信基站和数据中心的现场测试与验收。
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