تست فیبر نوری و راهکار های آن

تست فیبر نوری شامل فرآیندها، ابزار ها و استاندارد های استفاده شده برای تست کامپوننت ها و قسمت های مختلف فیبر نوری، فیوژن ها و نقاط اتصال فیبر نوری و شبکه های آن است. البته می توان گفت که روش ها و راهکار های تست انواع لینک و کابل های فیبر نوری چه اینکه شامل تست های نوری بوده و چه اینکه تست های مکانیکی، از عناصر مجزا و تست های جامع انتقال برای تأیید سالم بودن اتصالات کامل شبکه های فیبر نوری تشکیل می شود.

فیبر نوری و اهمیت آن

فیبر نوری به دلیل دارا بودن از سه مزیت متمایز نسبت به زیرساخت های شبکه ی مبتنی بر مس، به عنوان اصلیترین وسیله جابجایی دیتا و انتقال ارتباطات در جهان ظهور کرده است. اهمیت استفاده از فیبر نوری امروزه بر کسی پوشیده نیست زیرا عمدتا در زیرساخت سازمان ها استفاده می شود و باعث کاهش هزینه عملیات در قالب مصرف انرژی و نگهداری، قابلیت اطمینان بالا (کابل های فیبر نوری در برابر تداخلات الکترومغناطیسی و فرکانس رادیویی مقاوم هستند) و پهنای باند / سرعت انتقال بالاتر. افزایش تنوع کاربرد های فیبر نوری و معماری های نقطه به نقطه (PTP) و نقطه به چند نقطه (PTMP)، آن است. البته برای استفاده درست و اصولی از فیبر های نوری لازم به تست های دوره ای و نگهداری از آن می باشد و این امر سازمان ها را به مسئله ی نیاز به آموزش پرسنل فنی و راه حل های آزمایشی چند منظوره و کاربرپذیر متقاعد کرده است.

بر کسی پوشیده نیست که صنعت فیبر نوری با پیشرفت طی سالیان سال، متخصصین امر استاندارد های صنعت فیبر نوری را برای تایید مؤلفه ها و نصب شبکه های فیبر نوری قبل از استفاده توسعه داده اند. با افزایش نصب های فیبر، رعایت استاندارد های ملی و بین المللی برای حفظ همسانی و یکپارچگی، امکان همکاری و عملکرد صحیح آن ضروری است. به طوریکه همه اپراتور های شبکه فیبر نوری و مشتریانشان از استفاده از آزمایشات فیبر هماهنگ با استاندارد ها بهره بسیار بالایی می برند تا موفقیت را در طول دوره عمر شبکه، از ساخت فیبر تا فعالسازی خدمات مشتریان، مانیتورینگ و حصول اطمینان از عملکرد آن، راهکار های نگهداری و ارتقاء فیبر های نوری داشته باشند.

چندین استاندارد و گروه کاری بر روی مناطق جغرافیایی، انواع و کاربرد های شبکه فیبر نوری تمرکز دارند. به عنوان یک شرکت فعال در توسعه و بررسی استانداردها، VIAVI در کنار سایر استاندارد برتر جهان به منظور تسهیل نسل بعدی محصولات و خدمات آزمایش فیبر نوری کار می کند.

معرفی استاندارد های صنعت فیبر نوری

کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) سازمانی استانداردی جهانی است که استاندارد های بین المللی برای فناوری های برقی، الکترونیکی و مرتبط با آن ها را تدوین و منتشر می کند. این کمیسیون در سال ۱۹۰۶ تشکیل شده است و چندین کمیته فنی مرتبط با فیبر نوری را تاسیس کرده است. این استاندارد ها البته شامل استاندارد های بین المللی شناخته شده برای هندسه فیبر، میزان تضعیف سیگنال، اتلاف خمشی ماکرو و پراکندگی کروماتیک و… است.

در داخل ایالات متحده آمریکا، انجمن صنایع مخابراتی (TIA) و اتحادیه صنایع الکترونیکی (EIA) استاندارد های ملی مهمی را برای بسیاری از برنامه های مخابراتی، از جمله تست شبکه ها و تجهیزات فیبر نوری تولید می کنند. لازم است بدانید که استاندارد های TIA از جمله شامل الزامات گواهینامه نصب فیبر Tier 1 استفاده ای گسترده دارد. در حالی که گواهینامه Tier 1 تنها به طول، قطبیت و مجموع کلی تضعیف سیگنال لینک محدود است، آزمایش Tier 2 برای تولید نتایج آزمایشی بیشتری، از جمله محل و بزرگی رویداد های تضعیف با استفاده از تجهیزات آزمایش فیبر OTDR استفاده می شود.

در جهت دیگر می توان به IETF اشاره کرد. گروه کاری مهندسی اینترنت (IETF) سازمانی باز است که به طور انحصاری بر روی استاندارد ها و سیاست های اینترنت تمرکز می کند. در حالی که فیبر نوری به عنوان یک بنیان اساسی از معماری اینترنت ارائه می شود، گروه کاری IETF با کمک سازمان بین المللی الکتروتکنیک (IEC)، سازمان استاندارد های بین المللی (ISO) و سایر گروه های کاری مهم به منظور استانداردسازی و ایمنسازی شبکه های فیبر نوری به عنوان یک راهکار برای اینترنت همکاری می کند.

انجمن فیبر نوری (FOA) یک انجمن آموزشی و گواهینامه دهی بین المللی غیرانتفاعی است که از طریق آموزش، گواهینامه دهی و استانداردها، راهکار های حرفه ای را در زمینه فیبر نوری ترویج می دهد. این سازمان شبکه از بیش از ۲۰۰ مدرسه FOA، که متخصصین امر را آموزش و تکنولوژی را ترویج می دهد، آموزش های بسیار خوبی برای فنی کاران فیبر نوری در سراسر جهان فراهم می کند. گواهینامه FOA شناخته شده در صنعت برای نصب فیبر، کاربرد های مهم و خوب فیبر و طراحی شبکه فیبر نوری است، که علاقمندان می توانند از این سازمان تهیه کنند.

در پاسخ به هزینه و پیچیدگی بسیاری از استاندارد های موجود فیبر نوری، باید گفت که FOA همچنین استاندارد های خود را برای بسیاری از تست ها و کاربرد های مهم فیبر نوری ایجاد کرده است. استاندارد FOA-1 شامل آزمایش تضعیف برای لینک های فیبر نوری سینگل مود و چند حالته MPO نصب شده است، در حالی که FOA-2 برای روش های تضعیف اتلاف یک طرفه و FOA-4 برای تنظیمات تجهیزات اولیه و پارامتر های تست OTDR را پوشش می دهد.

از طرفی دیگر در این میان می توان به سازمان جهانی IEEE نیز اشاره کرد. انجمن مهندسی برق و الکترونیک (IEEE) بزرگ ترین سازمان حرفه ای فنی-تخصصی جهان است که بیش از ۴۰۰،۰۰۰ عضو در زمینه های مهندسی برق، علوم کامپیوتر، الکترونیک و ارتباطات دارد. این سازمان که می توان گفت بصورت ترکیبی از انجمن مهندسان برق آمریکا و انجمن مهندسان رادیویی تشکیل شده است، دارای بیش از ۱۰۰۰ استاندارد در زمینه های مختلف است.

در زمینه فیبر نوری و استاندارد های آن IEEE الزامات لایه فیزیکی و لایه پیوند داده اترنت توسط خانواده استاندارد های ۸۰۲.۳ IEEE را تعریف کرده است. استاندارد ۸۰۲.۳cp به تازگی به منظور در نظر گرفتن انتقال داده دوطرفه با سرعت بالا از طریق فیبر نوری سینگل مود اصلاح شده است و BER ≤۱۰-۱۲ در رابطه با سرویس را مشخص می کند. استاندارد ۸۰۲.۳ct نیز به نیاز های منحصر به فرد اترنت در انتقال بلندمدت با استفاده از چندین حالت موج چگالی بالا (DWDM) که نوعی مدولاسیون است، پرداخته است.

چرا تست شبکه های فیبر نوری ضروری است؟

شبکه های فیبر نوری با ارائه سرعت و پهنای باند بی نظیر، برای برآورده کردن نیاز های روز افزون شبکه های ارتباطی، بسیار حائز اهمیت هستند. در حال حاضر، اکثر انتقال داده های جهانی بر اساس فیبر نوری صورت می پذیرد. اگرچه یکی از ویژگی های مثبت کابل فیبر نوری، از دست دادن توان پایین در فواصل طولانی است، اما نقاط پایانی و ترمینیشن های لینک شبکه های فیبر نوری هنوز هم رویداد هایی هستند که می توانند خدمات حیاتی آن را به خطر بیندازند. به همین دلیل، تستر های فیبر نوری با استفاده از روش های مختلف تست فیبر، ابزار هایی ضروری برای این کار و عیب یابی شبکه هستند. البته همان طور که گفته شد استاندارد های ملی و بین المللی زیادی برای این روش های تست فیبر نوری تعریف شده اند. همچنین بر اساس این استاندارد های تعریف شده مجموعه ای از ابزار ها و تستر های فیبر نوری چندمنظوره پیشرفته توسعه داده شده اند.

ویاوی یکی از شرکت های برتر برای تولید و ارائه ابزار های تست فیبر نوری و نگهداری از لینک های نوری در دنیا می باشد. برند ویاوی قطعا یکی از برند های برتر در زمینه نگهداری، نصب و ارتقاء شبکه های فیبر نوری است.

از میان دلایلی که تست و نظارت بر عملکرد شبکه فیبر نوری ضروری است، می توان به استاندارد های کاری صنعتی، توافق نامه های سطح خدمات یا SLA و نیاز های ضمانت اشاره کرد. اما بسیاری از دلایل دیگری وجود دارند که نشان می دهد چرا تست و نظارت بر عملکرد شبکه فیبر نوری مورد نیاز است. در نهایت، هدف از تست، بهینه سازی قابلیت ارائه شبکه فیبر نوری در ارتباط با پهنای باند، قابلیت اعتماد و بازگشت سرمایه گذاری است.

با توجه به اینکه در سال های اخیر افزایش تقاضای بازار برای پهنای باند منجر به افزایش اندازه و پیچیدگی شبکه های فیبر شده است، معماری شبکه های نوری فعال (PON) ، DWDM (تقسیم چگالی طیفی موج) و سایر نوآوری های مانند اپتیک های هماهنگ، باعث افزایش تعداد بخش های کابل و اجزاء ساخته شده به منظور افزایش عملکرد و البته کاهش بودجه از دست رفته می شوند. همچنین باعث افزایش خطرات افت سیگنال و تضعیف بیشتر در لینک های نوری شده اند . بررسی کامل و دقیق فیبر در تمام سطوح و مراحل چرخه عمر شبکه می تواند رضایت مشتریان و رقابتی بودن شبکه را تضمین کند. بنابراین می توان گفت که یکی از اجزای مهم در ادامه خدمات شرکت های ارائه دهنده پهنای باند و اصطلاحا business continuity می باشد.

اگرچه فنی کاران آموزش دیده بسیاری وجود دارند، تا با مشکلات فیبر نوری و عیوب لینک های نوری دست و پنجه نرم کنند با این حال، نسبت به آسیب هایی که می تواند باعث ایجاد افت سیگنال و مشکلات لینک شود، اما حساسیت فیبر ها می تواند در این موارد بسیار بالا باشد. از جمله مواردی که می تواند برای شما مشکل درست کنند اتصالات کثیف است. این گونه موارد هنوز هم به عنوان عامل عمده ایجاد نقص در شبکه های فیبری هستند. بررسی جامع شبکه قبل از راه اندازی به دلیل شناسایی هر نوع نقص یا آسیب قبل از راه اندازی، اجازه می دهد که با پیش بینی آسیب های فعلی، در حالت پیشگیرانه عمل شود و ضمن اینکه از بازگشت سرمایه اطمینان حاصل می شود از خطرات ناشی از ضرر های بیشتر جلوگیری شود. هنگامی که فیبر نصب شده به درستی نگهداری نشود می تواند منجر به آسیب دیدگی کابل ها و کور های فیبر نوری شود. بنابراین در هر نقطه ترمینیشن، با دقت و کیفیت بالا با فیبر باید برخورد شود. بعد از خرابی به دلیل شکستن یا آلودگی، که می تواند فیبر را نازک و خراشیده کند، بسیار سخت است که بتوان فیبر را به شرایط قابل قبول بازگردانی کرد.

تست فیبر نوری معمولا به عنوان فعالیت های نصبی که آمادگی یک شبکه فیبر نوری را تأیید می کند، در نظر گرفته می شود. در واقع، تست فیبر نوری از ابتدای توسعه قطعات و سیستم های فیبر نوری جدید در آزمایشگاه، از طریق نصب و فعالسازی فیبر نوری، تا نظارت و رفع خطا ها که سال ها عملکرد قابل اعتماد فیبر را در این زمینه تضمین می کنند، گسترش می دهد.

توسعه و تأیید سیستم

ساخت و تولید هر قطعه یا سیستم فیبر نوری جدید به عنوان یک ایده نخست در آزمایشگاه شروع می شود. تست فیبر در این مرحله از عمر محصول برای اثبات ایده و تایید طراحی آن ضروری است. برای فیبر نوری، این شامل پارامتر های انتقالی مانند افت درجه، افت بازگشتی نور و پخش انبساط نور است. به دلیل آن که محصولات فیبر نوری طراحی شده جدید نیز ممکن است به آزمون های تنش، پیچش و دمایی مشتعل شوند از نظر فیزیکی و آزمون های مکانیکی و روبرو شدن با شرایط نامساعد مانند آتش سوزی نیز تست و آزمایش می شوند.

برای تمامی اجزای شبکه فیبر نوری، وجود یک آزمایشگاه دقیق و به اندازه کافی پیچیده برای شبیه سازی دقیق شبکه فیبری نیازمند پیش بینی مسائل جهان واقعی و تأیید عملکرد سیستم است. عناصر شبکه نوری مانند ماژول های نوری جمع و جور دیجیتال (DCO) می توانند با سیستم اندازه گیری و تست نوری ویاوی MAP-300 از VIAVI، طراحی و به طور کامل تأیید شوند. یک مجموعه صنعتی برتر از ماژول های تست نوری که با یک دستگاه ماژولار قابل استفاده باشد که عموما می توان از آن به عنوان یک دستگاه چند کاره تعویضپذیر برای کاربرد های گوناگون تست، تولید و به صورت مقیاسپذیر طراحی و استفاده می شود.

تست و کنترل کیفیت در زمان تولید

تست های کیفیت در زمان تولید کابل های فیبر نوری برای اطمینان از صحت عملکرد سیستم قبل از سرمایه گذاری بزرگ در نصب، تجهیزات، و اعتبار سنجی ضروری است. تمام تست ها و اندازه گیری ها باید توسط سازنده در سطح طراحی، پیش تولید و مونتاژ کابل صورت گیرد. برخی از محصولات فیبر نوری مانند پیگتیل ها بصورت کابل های سفارشی که قبل از نصب پیش ترمینه می شوند تا نصب را تسریع کنند تولید می گردند. این محصولات باید در هنگام تولید از کیفیت لازم در ترمینیشن برخوردار باشند. بنابراین تجهیزات تست و سنجش میزان تضعیف نوری باید در این مرحله به کار گرفته شوند تا از کیفیت تولید محصول مطمئن شویم.

البته علاوه بر این ها باید همه ماژول ها، کانکتورها، اسپلیتر ها و ترانسپوندر های موجود در شبکه فیبری در برابر این استاندارد های کیفیت بالا آزمایش گردیده و مورد بررسی قرار گیرند. همچنین همه این سیستم های تست تولید لازم است به گونه ای طراحی گردند که فرآیند هایی مقیاس پذیر، اتوماتیک و به گونه ای موثر، کارآیی مورد نیاز برای برآوردن تقاضای رو به رشد صنعت فیبر نوری را فراهم کند.

نصب و راه اندازی شبکه و لینک های نوری

از  آنجایی که در زمان نصب شبکه فیبر نوری، همه چیز باید به خوبی و درستی پیاده سازی شود و تمرکز باید بر روی اندازه گیری و گواهی نامه دهی دقیق و به موقع با گزارش دهی با جزئیات کافی در تست فیبر باشد تا اثبات شود که لینک نوری به طور مطلوبی برقرار شده و با توجه به بودجه مورد نیاز برای انتقال دیتا با سرعت بالا به بهره برداری می رسد و شرایط لازم و بهینه را دارا می باشد. عموماً یک روش معمول این است که لینک های نوری را در کنار یک شبکه مسی ایجاد کنیم و زیرساخت های موجود را مجدداً استفاده یا جایگزین کنیم و از رک ها و کابینت های موجود استفاده کنیم. اغلب مشاهده می شود که موانعی که بر سر راه لینک های نوری هستند از نظر فیزیکی برای کابل کشی نیازمند برخی تغییرات در مسیر پیشین نیز هستند که می توانند با زیرساخت دیگری مانند مسیر های کابل کشی برق یا موارد دیگر همراه شده باشند.

چهار عامل، می توانند موفقیت در نصب لینک های نوری را تعیین کنند:

• آماده سازی مهندسی با نظارت و نقشه های دقیق، جهت جلوگیری از اتلاف بودجه و بازدید پیش از نصب، پیش نیاز هستند.
• عناصر شبکه ای که برای نصب ساده و جلوگیری از خطا در زمینه کانکتور ها طراحی شده اند، می توانند باعث صرفه جویی در زمان شده و از اشتباهات جلوگیری به عمل آورند.
• وجود روال هایی برای تست و ثبت نتایج آن که تکرارپذیر و آسان بوده و برای انجام و گزارش دهی اتوماتیک، باشد یک مورد مهم دیگر در این کار است. این مسئله عموما معروف به فرآیند آزمون خودکار یا (TPA) است.
• تست فیبر نوری باید بتواند به سادگی وضعیت مطلوب را با وضعیت فعلی مقایسه کرده و مشخصات عملکرد شبکه، مانند فاصله، قدرت سیگنال نوری و تضعیف و پارامتر های دیگر در لینک را برای بررسی و مقایسه ی کارشناسان و متخصصین امر ثبت و گزارش نماید.

اطمینان، نظارت و رفع اشکال

تست شبکه های فیبر نوری با اتمام نصب و راه اندازی آن تمام نمی شود. بعد از فعالسازی شبکه، از فرآیند های نظارت بر فیبر برای ارزیابی پایداری شبکه استفاده می شود. نظارت گاهی به صورت چک کردن دوره ای انجام می شود، اما مانیتورینگ فعال فیبر (AFM) مورد دیگر است که به عنوان بهترین روش در صنعت به منظور کشف مداوم مسائل یا رویداد های جدیدی که از استاندارد تجاوز می نماید انجام می شود. راه حل های تست فیبر و سری ONMSi و تست های سریع فیبر سرعت و دقت را در مانیتورینگ پیوسته فیبر ساده تر می کنند. ویاوی دارای راهکار مهمی به نام ONMSi Remote Fiber Test System (RFTS) است که برای متخصصین این امر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. این راه حل ها با هشدار های پیشگیرانه در مورد تضعیف کیفیت وقوع یافته بر اثر آسیب ها یا دست کاری های انسانی، قطعی ها، از دست رفتن برق یا از دست رفتن ناگهانی برق باعث آسانی مانیتورینگ پیوسته فیبر می شوند.

تقریباً ۵۰٪ از مراکز داده هر ساله با اختلال در ارائه خدمات روبرو می شوند و بیشترین قربانیان آن هم مشتریان خدمات هستند که از کیفیت یا سرعت پایین خدمات در طول سال رنج می برند. سیستم RFTS مانند ONMSi RFTS، اولین خط دفاع در حفاظت از شبکه و عملکرد خدمات است. این سیستم به طور خودکار برای شناسایی و مکان یابی اشکال، هشدار به اپراتور ها و کمک در تشخیص و تفکیک بین بخش های ممکن شبکه اقدام می کند. به عنوان مثال، اگر شبکه مرکز داده با اختلال روبرو شود، می تواند ناشی از شکست فیبر یا قطع کابل، یا موارد دیگر باشد که این سیستم گزارش می کند.

بهترین روش های تست کابل های فیبر نوری

تست شبکه های فیبر نوری بخش اساسی از نصب فیبر نوری و همچنین نگهداری پایدار آن ها است. رعایت برخی از اصول برتر تست فیبر نوری منجر به نصب ها و فعالسازی شبکه های فیبری ایمن تر، کارآمد تر و قابل اعتماد تر خواهد شد.

اهمیت تمیزی فیبر ها در نصب و تست فیبر نوری بر کسی پوشیده نیست. به هر حال فیبر نوری یک ابزار اپتیکی است که باید در تمیز نگه داشتن آن کوشید. میکروسکوپ فیبر نوری می تواند به عنوان یک ابزار تست فیبر نوری برای تأیید تمیزی هسته و کانکتور های اتصالی استفاده شود. ابزار های بازرسی خودکار می توانند برای رابط های معمولی فیبر مانند سیمپلکس (FC، SC، LC و غیره) و MPO استفاده شوند. همواره متخصصین می توانند از مواد پاک کننده تخصصی برای تمیز کردن صحیح اتصالات فیبر نوری استفاده کنند. این توجه به تمیزی باید به کابل های مرجع و اتصالات تجهیزات آزمایشگاهی هم اعمال شود.

هنگام استفاده از یک تستر فیبر مانند VFL (Visual Fault Locator) یا قلم های فیبر برای تعیین موقعیت اشکال، ایمنی چشم نیز بسیار مهم است. از آنجا که VFL از یک منبع نوری لیزری با شدت بالا استفاده می کند، هیچ منبع و هیچ بخشی از هسته فیبری که توسط VFL روشن شده است نباید با چشم آدمی به طور مستقیم مشاهده شود. همچنین استفاده از یک منبع نوری اپتیکال مثل لایت سورس های ویاوی و پاورمتر اپتیکال یا یک ست تست افت اپتیکال (OLTS) به عنوان یک روش تست خوب برای اطمینان از اینکه میزان قدرت سیگنال نوری کافی باشد همواره توصیه می شود.

تست فیبر نوری و ساختار کابل فیبر نوری

استفاده از ارتباطات فیبر نوری ممکن است به نظر ساده باشد، اما تست کابل فیبر نوری نیازمند درک برخی اصول ابتدایی است که آن را از تست سیم های آنالوگ قدیمی متمایز می کند. اصولا فیبر نوری از یک کور شیشه ای بسیار نازک تشکیل شده است که توسط یک پوشش محافظ (کلادینگ) پلاستیکی احاطه شده است. نوری که به هسته فیبر شیشه ای تزریق می شود، به دلیل بازتاب کلیه داخلی نور بین هسته و پوشش، مسیر فیزیکی آن فیبر را طی می کند.

سه C از یک فیبر نوری

عناصر اصلی یک فیبر نوری به عنوان اجزاء تست فیبر نوری، گاهی به عنوان «سه C» نیز شناخته می شوند:

• هسته (Core): مرکز کابل فیبری است که از شیشه ی خالص یا پلاستیک تمیز تشکیل شده است. این محیط، برای انتقال نور در طول کابل، باید تا حداکثر ممکن تمیز و عاری از هر گونه آلودگی باشد.
• پوشش (Cladding): لایه ای اضافی از مواد مشابه هسته است، اما با شاخص شکست کمتری برای تسهیل بازتاب مداوم منبع نور به داخل هسته تشکیل شده است.
• محافظ (Coating): لایه خارجی کابل است که هسته و کلادینگ را بسته بندی، محافظت و عایق می کند.

فیبر به دو نوع (سینگل مود و مالتی مود) براساس شیوه عبور نور از آن طبقه بندی می شود. نوع فیبر نزدیک به قطر هسته و کلادینگ است. فیبر چند حالته دارای قطر هسته بزرگتری است که اجازه می دهد چندین حالت نور به صورت همزمان از آن عبور کنند.

مزایای اصلی فیبر مولتی مود عبور نور از منابع نوری و فیبر های دیگر، منابع نوری (فرستنده ها) با هزینه کمتر، و فرآیند های کانکتوری و اتصال ساده تر است. با این حال، کاهش نور (از دست دادن نور) بالا و محدودیت پهنای باند، انتقال نور در فیبر چند حالته یا مالتی مود را به استفاده در فاصله های کوتاه محدود می کند.

مزیت فیبر نوری سینگل مود اما در مقابل، عملکرد بهتر با توجه به پهنای باند و کاهش نور است.

اندازه کوچک هسته فیبر تک حالته نیازمند فرستنده ها و سیستم های تراز بیشتری است تا به کانکتور های کارآمدی برسند. با این حال، برای سیستم های با عملکرد بالا یا برای سیستم هایی با طول بیش از چند کیلومتر، فیبر تک حالته یا سینگل مود بهترین گزینه باقی می ماند.

روش ها و نوع اندازه گیری فیبر

برای ارزیابی کیفیت نصب فیبر، اعلام آمادگی آن برای فعالسازی سرویس، و تضمین عملکرد پایدار ارتباط فیبر، باید از برخی از روش ها و ابزار های اصلی تست فیبر استفاده شود.

چندین مورد مهم برای اندازه گیری، ارزیابی و بررسی وجود دارد:

بررسی صورت نهایی فیبر

هنگامی که دو فیبر به هم متصل می شوند، یکی از مهمترین نیازها، اطمینان حاصل کردن از عبور نور بین دو فیبر بدون افت شدید، تضعیف یا بازتاب برگشتی است. با این حال، حفظ یک وضعیت نهایی بی عیب و نقصان، چالش برانگیز است. یک مقدار کوچک از جرم درون هسته یک فیبر، می تواند میزان افت شدیدی ایجاد کند، بازتاب برگشتی را به وجود بیاورد و حتی باعث آسیب دیدن تجهیزات شود. بررسی فعالانه وضعیت نهایی فیبر، برای اطمینان از اتصالات فیبر قابل اعتماد ضروری است.

تست فیبر و انواع اندازه گیری ها

برای ارزیابی کیفیت نصب فیبر، آماده کردن آن برای فعالسازی خدمات و اطمینان از عملکرد مطمئن در طول مدت استفاده، باید از برخی از ابزار ها و روش های تست فیبر استفاده شود.

فیبر نوری؛ اندازه گیری، ارزیابی و بررسی :

بررسی سطح پایانی فیبر

همان طور که گفته شد هنگامی که دو فیبر به یکدیگر متصل می شوند، یکی از مهمترین نیازها، اطمینان از عبور نور از یک فیبر به فیبر دیگر بدون افت بیش از حد یا بازتاب به عقب است. چالش باقیمانده، حفظ کیفیت سیگنال در سطح نهایی فیبر می باشد. بنابراین برای اطمینان از اتصالات مطمئن فیبر، باید بررسی های پیشگیرانه انجام شود.

تست پیوستگی فیبر

زمانی که شبکه کابل فیبر نوری را تست می کنید، می توانید از یک منبع لیزر قابل مشاهده که به یکی از سر های کابل متصل شده است، برای تأیید ارسال به سمت سر مقابل دیگر استفاده کنید. این نوع تست فیبر نوری فقط برای تشخیص عیوب ناشی از شکست فیبر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین می توانید پیوستگی کابل فیبر نوری را تست کنید تا مطمئن شوید کابل فیبر نوری مناسب به پچ پنل درست متصل شده است.

شناسایی فیبر (FI) ابزار تست فیبر قابل حمل

در زمان تست شبکه های فیبر نوری، یک منبع لیزر قابل رویت که به یکی از انتهای کابل متصل شده است، می تواند برای تأیید انتقال به سمت انتهای دیگر استفاده شود. این نوع تست فیبر نوری تنها برای شناسایی اشکالات کلی فیبر مانند شکست استفاده می شود. همچنین می توان برای تست پیوستگی فیبر نوری، بررسی کرد که کدام کابل فیبر نوری به محل پچ پنل مربوط می شود.

همچنین ابزار های تست فیبر دستی به نام Fiber Identifier (FI)، ابزار مفیدی است که می تواند سیگنال های نوری را از خارج یا به سمت هر نقطه از طول کابل شناسایی و تشخیص دهد. این ابزار های تست فیبر نوری می توانند حضور ترافیک را در فیبر تأیید کنند و همچنین جهت انتقال را مشخص سازند.

همان طور که قبلا هم گفته شد ابزار دیگری به نام Visual Fault Locator (VFL) با استفاده از نور قابل رویت لیزری، پیوستگی فیبر نوری و همچنین شناسایی شرایط خرابی را تست می کند. این منبع نوری قرمز در محل شکست فیبر، اتصالات معیوب و یا شکست ها را قابل مشاهده می کند. برای کابل های فیبری با طول بیشتر از ۵ کیلو متر / ۳ مایل یا در مواردی که دسترسی به مشاهده فیبر محدود است، می توان از OTDR به عنوان یک ابزار تست کابل فیبر نوری استفاده کرد تا هرگونه مشکلات پیوستگی را پیدا کند.

راه حل های فیبری دو طرفه مانند (OLTS و FiberComplete) مدرن، می توانند اعتبارسنجی پیوستگی و قطبیت خودکار را در مواردی که از کابل های فیبر نوری چندگانه یا MPO یا استفاده می شود ارائه دهند.

اندازه گیری افت نوری

هنگامی که نور در یک فیبر عبور می کند، شدت آن کاهش پیدا می کند. این کاهش شدت، که به عنوان افت سیگنال یا تضعیف شناخته می شود، به واحد دسی بل (dB) بیان می شود. ممکن است برخی از افراد بپرسند که «روش درست برای تست افت چیست؟». دقیق ترین روش برای اندازه گیری تمامی تضعیف های نوری در یک فیبر، مشخص کردن قدرت نوری مشخصی در یک طرف فیبر و سپس اندازه گیری قدرت نوری در سمت دیگر با استفاده از یک OLTS است. تفاوت بین قدرت نوری از منبع و قدرت نوری دریافتی، همان میزان واقعی افت نوری یا تضعیف است. از آنجایی که لایت سورس و پاور متر به طرفین لینک متصل شده اند، برای این روش نیاز به دسترسی به هر دو طرف فیبر وجود دارد.

اندازه گیری قدرت نوری

اندازه گیری قدرت سیگنال، تستی است که از سمت فرستنده به سمت دریافت کننده سیگنال باید انجام شود. یک پاور متر نوری قدرت نور دریافتی را روی فتودیود خود نشان می دهد و می توان آن را مستقیماً به خروجی فرستنده نوری یا به یک کابل فیبری در نقطه ای که در آن گیرنده نوری قرار می گیرد، متصل کرد. قدرت نوری می تواند با واحد “dBm” (ارزش مطلق) اندازه گیری شود که “m” به میلی وات و “dB” (زمانی که سطح مرجع تعیین شده است) به دسی بل اشاره دارد.

در هنگام آزمایش کابل های فیبر نوری برای افت نوری، تستر های فیبر نوری نیاز به اتصال به یک منبع تست نوری جهت ارائه یک استاندارد نوری دارند. همچنین یک کابل آغازین نیز برای ارائه یک مرجع کالیبره شده با “افت صفر دسیبل” استفاده می شود. یک پاور متر در طرف مقابل مدار با و بدون کابل فیبر تحت آزمایش، نور منبع را اندازه گیری می کند تا افت در مقیاس دسیبل را در فیبر خود محاسبه کند.

روش های دیگر برای آزمایش اتصالات کابل های فیبر نوری شامل استفاده همزمان از کابل های آغازین و دریافتی متصل به پاور متر است. این آزمون استاندارد برای افت و تضعیف نوری در یک کابل که هم اکنون در حال استفاده می باشد است و شامل اندازه گیری های افت در هر دو طرف اتصال کابل تست می گردد. به همین دلیل، اطمینان از اینکه تمامی اتصالات بسیار تمیز هستند، جزء جوانب مهم هر تست فیبر می باشد.

یک ابزار تست فیبر نوری به نام تایم دومین رفلکتو متر یا OTDR نیز می تواند به عنوان یک تستر کابل فیبر نوری برای تست افت نور استفاده شود. با استفاده از نور لیزر با شدت بالا که با فاصله زمانی پالس مشخصی از طریق یک کابل اتصال در یک سر از راه دور کابل فیبر نوری عبور می کند، دستگاه OTDR پس انعکاس های نور را که به محل منبع بازمی گردد، تحلیل می کند.

این روش تست فیبر های نوری می تواند به عنوان یک ابزار تست فیبر نوری برای تحلیل کمی افت نور و همچنین تعیین مکان های افت نور در حین نصب، نگهداری و عیب یابی لینک مورد استفاده قرار گیرد. محصولات Mini-OTDR قابل حمل، قابلیت یک دستگاه OTDR بزرگ تر را در خود جای می دهند و می توانند امکاناتی مانند بازرسی انتهای فیبر، VFL و اندازه گیری قدرت را یکپارچه کنند.

منشأ آزمایش فیبر نوری

انتقال یک سیگنال نوری از طریق یک “فیبر” شیشه ای نازک مفهوم جدیدی نیست. بیش از ۱۰۰ سال پیش، آزمایشات نشان داد که نور قادر است از طریق یک زیرساخت شیشه ای منحنی حرکت کرده و بیشتر شدت اولیه خود را حفظ کند. در دهه ۱۹۶۰، اپتیک لیزری، فیبر های شیشه ای بسیار شفاف و سیگنال دهی دیجیتال، پایه های شبکه های ارتباطی فیبر نوری را شکل داد. در دهه ۱۹۹۰، شبکه های فیبر نوری می توانستند تا ۱۰۰ برابر اطلاعات بیشتری را نسبت به کابل های سنتی با تقویت کننده های الکترونیکی منتقل کنند.

فیبر نوری با تبدیل اطلاعات الکترونی / دودویی به سیگنال های نوری به صورت پالس های دیجیتال کار می کند. این سیگنال ها می توانند از طریق مسیر های فیبر نوری با برد بالا به گیرنده در انتهای خط انتقال منتقل شوند، جایی که سیگنال به فرم اصلی خود یعنی دودویی تبدیل می شود. برای تأیید و حمایت از صحت سیگنال های نوری در طول این مسیر طولانی و شبکه های پیچیده و نگهداری از پیشرفت پهنای باند، فرایند های آزمایش و تست فیبر باید به طور مداوم گسترش و انجام گردند.

آینده تست فیبر نوری

قابلیت فیبر به عنوان یک مدیوم ارتباطی، نامحدود به نظر می رسد و با پیشرفت ها و امکانات جدید، همچنان قابلیت های جدیدی نیز پیدا می کند. تحقیقاتی که در زمینه فناوری “twisted light” صورت می گیرد، قابلیت بهبود پهنای باند تا ۱۰۰ برابر در مقایسه با فیبر های تک حالته را در پی دارد.

احتمالاً این توانایی بزودی لازم خواهد بود، با گسترش سریع مصرف ۵G، اینترنت اشیا و هوش مصنوعی. بدیهی است که بازار تست فیبر نوری به نرخ حدود ۹ درصد در سال های آینده رشد خواهد کرد.

برای تضمین این آینده روشن، توسعه مستمر در زمینه تست فیبر ضروری است. نوآوری هایی که به صورت مفهومی ثابت نشده اند، در نهایت به تولید و در نهایت به عنوان عناصر ضروری شبکه های فیبری در سراسر جهان تبدیل می شوند. با برپایی راه حل های تست متقابل، VIAVI توانسته است راهکار های تست و نظارت فیبر را با یک DNA مشترک که همه فرایند های چرخه عمر تست را با هم برپایه می کند، پشتیبانی کند و با تخیل همراه باشد.