دستگاههای اندازه گیری فیبرنوری :

قبل از مطالعه این مقاله لازم است اگر اشکالی در آیین نگارش متن وجود دارد ، از حضور مهندسین عزیز عذرخواهی کنیم چون متن هایی که در این وب سایت قرار داده میشود از متون زبان اصلی ترجمه شده است.

Opticol time domain reflectometer  : OTDR                ( انعكاس سنج محدودة زماني نوري)

دستگاه تستر OTDR يك پالس نوري را وارد يك فيبر نوري مي كند و شدت نور برگشت شده به سوي نقطه ورودي را در مقابل پالس وارد شده آناليز مي نمايد.

– نتيجه اندازه گيري :

1) مقدار تضعيف ، 2) محل اشكال در فاصله از نقطه مشخص، 3) مقدار تضعيف در مسافت (db/km) ، 4) انعكاس يك حادثه ( ايونت) يا يك ورودي نوري.

– صحت اندازه گيري :

1) روش اندازه گيري تضعيف ، 2) روش برش فيبر 3) تاجايي كه به شرايط ورودي مربوط مي شود ، فرسنل (Fersnel) انعكاسها بايد در فيبر ورودي محدود شود. 4) از يك منبع توان بطرگ ( ليزر قوي ) بايد استفاده شود. 5) پهناي باند رسيور بايد طوري انتخاب شودذ كه از بين زمان صعود پالس و سطح نويز (S/N) نتيجه خوبي بدست آيد. 6) توان سيگنال برگشتي بايد روي يك درجه بندي لگاريتمي ارائه شود.

 – Reflecyance :

به شماتيكي كه ضريب انعكاس يك عنصر نوري را به همراه اعداد و ارقام نشان مي دهد، مي گويند. كه آن نسبت توان منعكس شده از عنصر بر توان برخورد در نقطه واقعه را تعيين مي كند و انعكساها متناسب مي باشند با نوسانات ( تغييرات ) راهنماي ( شاخص )انعكاس در طول لينك فيبر نوري كه بعنوان يك وسيله مخابراتي استفاده مي شود. اگر اين انعكاسها كنترل نشوند، آنها ممكن است باعث كم شدن عملكرد موفقيت آميز سيستم شوند. به علت مشوش كردن كاركرد پخش كننده ليزر يا انعكاسهاي چندگانه كه اينها وسيله ايجاد نويز است در گيرنده.

(Optical Test set ) OTS

شامل سه دستگاه :

1. Light source

2. Power meter

3. Talkset

اندازه گيري تضعيف توان در يك لينك كامل يا اجزاي آن مانند قطعات فيبر ، اتصالات يا نقاط حساس نوري نياز به يك منبع توليد نور ليزر و يك توان سنج دارد.

اين اندازه گيري افت توان به دو صورت انجام مي شود:

1) روش برش فيبر (Cut fiber method) : فيبر مورد آزمايش را از يك طرف به منبع توليد ليزر و از طرف ديگر به توان سنج وصل مي كنيم و توان را اندازه مي گيريم . سپس حدود 2 متر از سمت منبع فيبر را بريده و توان را از دو سمت آن فيبر دو متري اندازه گيري مي كنيم   .

اين روش زياد كاربرد ندارد زيرا دو سر فيبر معمولاً فقط در شركت توليد كننده آن آزاد است و در بقيه موارد به دستگاهها متصل مي باشد.

2) روش اندازه گيري افت ورودي : يك تكه فيبر را به عنوان مرجع انتخاب كرده و توان سنج را از طريق آن به منبع ليزر وصل مي كنيم و توان  را اندازه گيري مي كنيم. سپس فيبر مورد آزمايش را مابين اين فيبر مرجع و توان سنج وارد مي كنيم و مقدار آن را اندازه گيري مي كنيم كه اختلاف بين  این دو مقدار ، تضعيف فيبر مورد آزمايش خواهد بود.

– بهتر است ار كانكتورهاي مشابه در دوسر كابل فيبر مورد آزمايش استفاده شود.

– اگر چه اين روش نسبت به روش قبل از دقت كمتري برخوردار است ولي بعلت مخرب نبودن آن رايج تر است.

– دقت اندازه گيري :

1) دفت فوق العاده اي براي اين اندازه گيري نياز است بنابراين بايد افت ناشي از اتصالات را در صورت نبود مورد فيبر مورد آزمايش به حداقل رساند. بري انجام اين در OTS  از قسمت ” refrence Value” استفاده مي شود.

2) در اندازه گيريهايي كه در آزمايشگاه صورت مي گيرد چون دو سر فيبر در يك طرف قراردارد قابليت تكرار اندازه گيريها وجود دارد .  اختلاف بین اندازه گیری های تضعيف بهتر است کمتر از  0.1db  باشد در صورتي كه وقتي دو سر فيبر در مكانهاي مختلف قراردارد اختلاف بين اندازه گيري ها 0.2 db مي باشد.

– اندازه گيري توان :

براي اندازه گيري توان ارسالي ، توان سنج را مستقيماً به فرستنده نوري (Optical Trasmitter) وصل مي كنيم . و براي اندازه گيري توان دريافتي ، توان سنج را به انتهاي كابل فيبر جايي كه مي خواهد به رسيور نوري (Optical power  Meter )  وصل شود، متصل مي نمائيم.

(Warelength Division Multiplex) WDM

مالتي پلكس بر اساس تقسيم طول موج : تكنولوژي WDM يك راه بسيار موثر مي باشد در افزايش ظرفيت فيبر بدون مجبور بودن به اضافه كردن لينكهاي جديد به جاي افزايش نرخ ديتا (Data rate) اين فناوري توانا مي سازد فيبر را تا چندين طول موج را حمل كند . كه هر طول موج شامل سيگنالهاي ارسالي مي باشد. با اين تكنولوژي جديد ، اندازه گيريهاي جديد نياز مي باشد. در طول نصب و نگهداري سيستم WDM ، بسيار مهم است كه صحت پارامترهاي زير بررسي شود:

• حضور ( وجود) تمام كانالها مطابق طول موجها بدون هيچ انحرافي
• سطوح توان يكسان كانالها ( در يك سطح درست) بدون هيچ تفاوت تواني
• نسبت سيگنال به نويز كافي.

اين مقدار نشان داده مي شود با اندازه گيري نسبت توان ماكزيمم كانال به سطح توان نويزي كه درسمت چپ يا راست كوير وجود دارد. معمولاً نقطه اندازه گيري نويز انتخاب مي شود به عنوان نقطه مياني حساب شده مابين دو كانال مجاور.

– معمولترين دستگاه تستي كه براي سيستم WDM وجود دارد و مي تواند تستهاي بالا را انجام دهد اسپكتروم آناليزر يا طيف نما مي باشد. اين دستگاه مي تواند وصل شواد جلوي ( در طلو) سيستم WDM روي نقاط اندازه گيري حساس. ( آن در انتهاي لينك يا در مكانهاي تقويت كنندگي قرار داده مي شود.)

– نتيجه اندازه گيري :

دستگاه اسپكتروم آناليز نوري نشان مي دهد شكل موجب را كه نشان دهندة همة كانالها مي باشد، نتايج اندازه گيري شده ارائه مي شود روي يك طيف كامل آناليز شده و به عنوان يك جدول WDM شامل ليست تمام كويرها به همراه پارامترهاي مربوطه اين دستگاه به صورت اتوماتيك تمام كانالها را آشكار سازي و اندازه گيري مي كند. براي هر كانال شماره و توان متشكل تهيه مي شود مانند : طول موج، فضا (Spacing) ، سطح توان و نسبت S/N. توان به كل سيستم نيز مي تواند تهيه و ارائه شود.

به منظور اصلاح تقويت كنندگي ، شيب و ضريب زاويه بازده بايد محاسبه شود. در كل ، تقويت كنندگي در همة طيف WDM خطي (صاف) خواهد بود.

(Polarization Mode Dispersion) PMD

پراكندگي نوع قطبي :

اندازه و سرعت (rate , range) انتقال دو پارامتر بسيار مهم در مسيرهاي انتقال اطلاعات فيبر نوري مي باشند و بنابراين بايد به بهترين وضع برسند. و با توجه به هر چه بيشتر شدن مسيرهاي موجود استفاده شده جهت انتقال سيگنالهاي WDM و سرعت انتقال اطلاعات 10Gbit/s اهميت تعريف كردن PMD بسيار مهم مي شود.

PMD كه اصلي ترين خاصيت فيبرهاي Single – Mode مي باشد، مخصوصاً بر اهميت سرعت انتقال تأثير مي گذارد . آن نتيجه مي شود از تفاوت زمانهاي انتشار انرژي يك طول موج داده شده ، كه تقسيم مي شود به دو ليزر با قابليت مخالف كه در زواياي درست با يكديگر قراردارند. علل اصلي اين اتفاق عدم چرخش يكنواخت خود فيبر و فشارهاي خارجي روي فيبر مي باشد ( عدم چرخش يكنواخت يعني تابيدن فيبر با چرخشهاي كوچك و بزرگ و فشارهاي خارجي مانند تفاوتهاي دمايي ). PMD اشاره مي كند به ميانگين مقدار همة تأخيرهاي تفاوتي گروپ (DGD) در پيكو ثانيه .

ميانگين DGD موجب مي شود پالس انتقالي وسعت يابد وقتي كه در طول يك فيبر ارسال مي شود كه موجب توليد اعرجاج مي شود لذا BER سيستم افزايش مي يابد. در نتيجه PMD سرعت بيت (bit rate) را در انتقال روي يك لينك محدود مي كند. لذا مهم استكه بدانيم PMD اثر مي گذارد در محدوديتهاي سرعت بيت روي يك لينك .

– روش اندازه گيري PMD :

روش استفاده شده براي اندازه گيري PMD بر اساس روش Fixed Analyzer Method است كه توسط ANSI استاندارد شده است. اين روش نياز دارد به يك منبع قطبي شدة باند وسيع در يك طرف و OSA ( اسپكتروم آنالايزرنوري ) قطبي شده در طرف ديگر.

دو راه براي اندازه گيري PMD : روش استفاده شده براي اندازه گيري PMD بر اساس روش fixed analyzer Method وجود دارد:

1) the Exterma counting method

2) the fast fourier transform method

اندازه گيري PMD توسط PMD آناليزر انجام مي شود.

(Chromatic Dispersion) CD

پراكندگي رنگي :

يكي ديگر از فاكتورهاي مهم كه در سرعت بالا و حجم زياد اطلاعات خود را نشان مي دهد خاصيت پراكندگي نوري مي باشد. اين خاصيت بعلت نوسان (تغييرات) ضريب شكست يك فيبر در برابر طول موج ايجاد مي شود. اين خاصيت نيز مانند خاصيت PMD توليد تأخير ميان طول موجها كرده و باعث گسترش يافتن پالس انتقال در طول حركت روي فيبر مي شود. لذا BER سيستم را بالا مي برد، كه بايد آن اندازه گري و رفع گردد.

منتظر ادامه مقالات آموزشی در نوشته های بعدی ما باشید.لطفا اگر مطالب عنوان شده مفید میباشند ما را از نظرات خود آگاه فرمایید. با تشکر