15 april 2020
Bij glasvezelcommunicatie en fotovoltaïsche systemen hangt alles af van licht. Of een signaal correct kan worden ontvangen, wordt volledig bepaald door het optische vermogen. De optische vermogensmeter (OPM) is het meest basale instrument voor het meten van de optische signaalsterkte. Zonder deze meter is het testen van glasvezelverbindingen als het voelen van een hartslag in het donker.
Bij glasvezelcommunicatie en fotovoltaïsche systemen is alle signaaloverdracht afhankelijk van licht. En de sterkte van dat licht bepaalt direct of het signaal goed ontvangen kan worden. De optische vermogensmeter (OPM) is het meest basale hulpmiddel voor het meten van de optische signaalsterkte. Zonder deze meter is het testen van glasvezelverbindingen net zoiets als jezelf blinddoeken en gissen.
Het kernprincipe is niet complex: een fotodetector (meestal een InGaAs- of germaniumfotodiode) zet invallende optische signalen om in elektrische signalen, en de circuits zetten deze om in vermogensmetingen uitgedrukt in dBm (decibel-milliwatt) of μW (microwatt). dBm is een logaritmische eenheid: 0dBm = 1mW, -10dBm = 0,1mW, -30dBm = 0,001W. De waarde van dBm is dat de metingen leesbaar blijven, zelfs als het optische vermogen een orde van grootte overspant: een glasvezelverbinding met 0 dBm zendvermogen en -25 dBm ontvangstvermogen heeft een demping van 25 dB, wat 300 keer minder vermogen bij de ontvanger betekent, maar uitgedrukt als één getal: 25.
De OPM is eerder onmisbaar dan optioneel, omdat deze drie onherleidbare functies vervult. Ten eerste meet het het uitgangsvermogen aan de zendzijde om te bevestigen dat de lichtbron binnen de specificaties werkt. Ten tweede meet het het ingangsvermogen aan de ontvangstzijde om te bevestigen dat het signaal boven de gevoeligheidsdrempel van de ontvanger ligt. Ten derde levert het aftrekken van de twee verbindingsverlies op – de belangrijkste maatstaf voor het beoordelen van de kwaliteit van glasvezelverbindingen. Samen vormen deze drie functies een compleet fysiek onderzoek van elke glasvezelverbinding.
Een veel voorkomende misvatting is dat OPM's alleen voor laboratoria zijn bedoeld. In werkelijkheid gebruiken veldingenieurs ze dagelijks: voor glasvezelbackhaul-acceptatie bij telecombasisstations, glasvezelinterconnectietests bij datacenters en glasvezelcommunicatieverbindingscontroles bij PV-installaties. De PK56A is speciaal ontworpen voor gebruik in het veld en combineert precisie van laboratoriumkwaliteit met draagbaarheid in de hand.
Bij het selecteren van een OPM zijn drie parameters doorslaggevend. Als je één fout maakt, zijn de testresultaten ongeldig.
Ten eerste: golflengte. Licht in vezels is geen wit licht; het is laser- of LED-licht met specifieke golflengten. Gangbare golflengten voor glasvezelcommunicatie omvatten 850 nm (multimode), 1310 nm (single-mode), 1550 nm (single-mode) en 1625 nm (voor DWDM-systeemtests). De OPM moet op de juiste golflengte worden gekalibreerd, omdat de responsiviteit van de detector varieert met de golflengte: dezelfde detector kan bij 850 nm twee keer zo gevoelig zijn als bij 1550 nm. Als u de 850 nm-kalibratiecurve gebruikt om 1550 nm-licht te meten, kunnen de metingen 20% of meer afwijken. De PK56A ondersteunt zeven golflengte-instellingen van 850 nm tot en met 1625 nm, wat overeenkomt met de reguliere communicatiegolflengten - geen golflengte-mismatch waar u zich in het veld zorgen over hoeft te maken.
Ten tweede: vermogensbereik. Het bereik bepaalt hoe sterk een lichtsignaal de OPM kan meten. Een te klein bereik bestaat het risico dat de detector bij fel licht wordt vernietigd; een te groot bereik kan zwak licht niet meten. Het optische vermogen tijdens veldtesten varieert doorgaans van -70 dBm tot +10 dBm. -70 dBm is de onderste gevoeligheidslimiet van de meeste ontvangers; +10dBm is de maximale output van de meeste lichtbronnen. Het PK56A-assortiment beslaat -70 dBm tot +10 dBm en voldoet aan de meeste veldscenario's.
Ten derde: precisie. OPM-precisie wordt doorgaans uitgedrukt als ±0,1dB tot ±0,3dB. ±0,1 dB betekent een fout van binnen 2% – premium kwaliteit. ±0,3 dB betekent een fout van ongeveer 7% – voldoende voor de meeste technische acceptatie. Precisie is van belang, want als een OPM een nauwkeurigheid van ±0,3dB heeft en de technische specificaties een verbindingsverliesfout binnen ±0,5dB vereisen, is de OPM alleen al verantwoordelijk voor 60% van het toegestane foutenbudget, waardoor er weinig marge overblijft voor de verbinding zelf.
Voor traditionele glasvezeltests waren meerdere apparaten nodig: een OPM voor stroom, een roodlichtpen voor het lokaliseren van fouten en een lichtbron voor testsignaalinjectie. De PK56A integreert ze alle drie in één enkel handheld-apparaat, en de kernwaarde ervan is dat het alles-in-één is.
Het hoofdgedeelte van de PK56A is een OPM die zeven golflengten en een bereik van -70 dBm tot +10 dBm ondersteunt. Bovendien heeft het een ingebouwde roodlichtbron (650 nm) die rood licht in de glasvezel injecteert via FC/UPC- of SC/UPC-adapters. Het rode licht dient een visualisatiedoel: wanneer rood licht in een vezel wordt geïnjecteerd en er een breuk in het midden is, lekt rood licht bij de breuk naar buiten en wordt zichtbaar voor het blote oog. Dit is vooral handig voor het oplossen van problemen met glasvezeljumpers; er is geen OTDR nodig (optische tijddomeinreflectometer, een apparaat dat tienduizenden yuan kost). Slechts één PK56A bepaalt snel of een springer goed is.
De PK56A ondersteunt ook universele glasvezelinterfaces. FC, SC, ST, LC en andere interfacetypes worden ondersteund door wisselende adapters – er zijn geen aparte apparaten per interfacetype nodig. In het veld gebruiken verschillende systemen verschillende interfaces – SC in telecom, LC in datacenters, FC in CATV – en de multi-interface-ondersteuning van de PK56A betekent dat één apparaat alle scenario’s aankan.
In de praktijk voegt de PK56A waarde toe door operationele eenvoud. Het display toont tegelijkertijd zowel dBm- als μW-waarden en geeft direct aan of het testresultaat binnen de specificaties valt (PASS / WAARSCHUWING / FAIL) - handmatig opzoeken van tabellen is niet nodig. Het slaat testresultaten op ter vergelijking met historische gegevens.
In de veldtestpraktijk voor vezels veroorzaken verschillende terugkerende fouten onnodige verliezen. Als u ze begrijpt, voorkomt u echte problemen. De eerste fout is het niet controleren van de golflengte-instelling vóór het meten. Zoals besproken variëren OPM-kalibratiecurven per golflengte. Als u de verkeerde golflengte instelt, kunnen de metingen 10% tot 20% afwijken. Om problemen te voorkomen gebruiken veel veldmedewerkers voor alle metingen dezelfde golflengte – dit kan 10% tot 20% afwijken bij het meten van 1310 nm en 1550 nm single-mode glasvezel.
De tweede fout is het negeren van de netheid van de vezeleindvlakken. Stof, olie of krassen op het eindvlak van de vezel (eindvlak van de connector) veroorzaken extra invoegverlies en reflectie, en testresultaten kunnen contaminatie van het eindvlak ten onrechte beschouwen als kwaliteitsproblemen met de vezelverbinding. Een eenvoudige zelfcontrolemethode: inspecteer vóór het testen het eindvlak met een vergrootlens. Als het vuil is, maak het dan schoon met een speciaal vezelreinigingsstaafje en watervrije alcohol voordat u gaat meten. Veel problemen met 'linkverlies overschrijdt de specificaties' verdwijnen vanzelf na het reinigen van de kopse kant.
De derde fout is het testen van slechts één vezel. In een glasvezelverbinding zijn er doorgaans twee vezels: één voor zenden (Tx), één voor ontvangen (Rx). Linkverlies kan tussen de twee verschillen. Als u er slechts één test en conclusies trekt, kunt u problemen met de andere over het hoofd zien. De juiste aanpak is om beide te testen en het verliesverschil te vergelijken. Als het verschil groter is dan 3 dB, kan het zijn dat één vezel buig-, verbrijzelings- of beëindigingsproblemen heeft.
De vierde fout is het niet vastleggen van testgegevens. OPM-gegevens – zendvermogen, ontvangstvermogen, verbindingsverlies – vormen het ‘gezondheidsdossier’ van een glasvezelverbinding. Als er na het testen geen gegevens worden vastgelegd, is er bij toekomstige koppelingsproblemen geen manier om te bepalen of ‘het eerder goed was’ of ‘er eerder problemen waren’. De juiste aanpak is om na elke test alle gegevens vast te leggen, gearchiveerd op linknummer, en zo een testrecord in tijdreeksen op te bouwen.
Uitgebreide vezeltesten gaan verder dan alleen het meten van het vermogen. Een volledige acceptatieworkflow voor glasvezelverbindingen moet het volgende omvatten: vermogenstest aan de zendzijde (bevestigen dat de uitvoer van de lichtbron binnen de specificaties ligt), vermogenstest aan de ontvangstzijde (bevestigen dat het signaal hoger is dan de gevoeligheid van de ontvanger), berekening van verbindingsverlies (de twee aftrekken en vergelijken met ontwerpwaarden), inspectie van het uiteinde van de vezel (reinheid en integriteit) en verificatie van de roodlichtcontinuïteit (waardoor jumperfouten snel worden uitgesloten).
Bij het selecteren van testapparatuur mag de prijs alleen niet de doorslaggevende factor zijn. Een geïntegreerd apparaat met zowel OPM als roodlichtbron (zoals de PK56A) is goedkoper, betrouwbaarder en veel minder tijdrovend dan het afzonderlijk kopen van een OPM en roodlichtpen. De kernwaarde van een apparaat als de PK56A is niet de meetnauwkeurigheid; het is de mogelijkheid om in 10 minuten een volledige glasvezelverbindingsbeoordeling uit te voeren in plaats van drie apparaten mee te nemen, drie interfaces te veranderen en drie tabellen op te zoeken.
Kopers moeten ook letten op details die gemakkelijk over het hoofd worden gezien in marketingmateriaal: of het apparaat gegevensexport ondersteunt (voor integratie met technische managementsystemen); of glasvezeladapters de interfacetypes dekken die in het veld worden gebruikt; of lange golflengten (1625 nm, voor testen buiten de band van DW-systemen) worden ondersteund; en of de levensduur van de batterij voldoet aan een volledige dag gebruik in het veld. Deze gegevens bepalen of het apparaat daadwerkelijk wordt gebruikt of vergeten in een lade belandt. View the PV Test Instruments Collection
Vertel ons uw projectscenario en vereisten, en wij zullen binnen 24 uur de juiste oplossing matchen en een offerte uitbrengen.
Ontvang een gratis offertePK56A optical power meter, PK56B-E integrated OPM + red light source (2mW/5mW/10mW/20mW) — five series covering the complete needs from basic optical power testing to long-distance red-light fault location. Seven-wavelength coverage, multi-interface compatibility, wide-temperature design — designed for field testing and acceptance at PV plants, telecom base stations, and data centers.
Explore the PV Test Instruments →