光缆系统测试手册.docx

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光缆系统测试手册

光纤布线系统现场测试指南

1.0概述

下列原则是SYSTIMAXSCS推荐的，用于单模和多模光纤布线系统的现场测试之用。

SYSTIMAXSCS只需要对链路衰减进行测试。

而其他的光纤布线系统参数，比如带宽等也同等重要，但通常情况下它们不受布线系统安装质量的影响，因此不需要进行现场测试。

本文讲述了如何根据布线系统的结构选择现场测试的地点和测试方法。

同时给出了一个计算合格衰减的通用公式和详细的例子，该公式即适用于分层式星型结构，也适用于单点管理结构。

SYSTIMAXSCS同时还提供一系列的光纤测试设备。

用户可以根据最新的产品目录手册来查看相应的设备指标和订购信息。

2.0无源链路段

在布线系统的每个无源链路段上都应进行衰减测试。

链路段包括位于两个光纤端接单元（配线面板，信息插座等）之间的光缆，连接器，耦合器以及分支部件。

在链路段内的每根端接过的光纤都应进行测试。

链路段衰减测试包括对位于链路两端端接单元接口处的连接器的代表性衰减测试，但不包括与有源设备接口相连的衰减。

如图1所示：

在本文中共描述了三种基本类型的链路段：

水平链路段，干线链路段和复合链路段。

水平链路段通常从电信插座开始，到水平交连处结束。

电信插座可能是位于一个开放办公区域的多用户插座。

水平链路段还可以包括一个接合点或一个转换点。

干线链路段通常在主交连处开始，在水平交连处结束。

在本文中，连接光缆（位于两个水平交连之间）和校园网光缆（典型情况位于两个主交连之间）都被认为是属于干线链路段。

在单点管理结构中（集中布线）没有水平交连，因此水平和干线布线系统被混合为一个复合链路段。

在这种情况中，水平接线间可以包括分支器，互连或直通电缆。

注意：

在水平链路段，干线链路段或复台链路段中允许分支尾纤的存在。

3.0一般测试原则

安全警告：

如果光纤的远端连接激光器或LED的话，未端接的连接器将有光辐射。

在确认光纤绝对与激光器或l－ED光源断开以前，不要用肉眼看光纤的末端。

●多模水平链路段应在一个方向使用850nm或1300nm波长进行测试。

●多模干线和复合链路段应在一个方向使用850nm和1300nm波长进行测试。

●单模水平链路段应在一个方向使用1310nm或1550nm波长进行测试。

●单模干线和复台链路段应在一个方向使用1310nm和1550nm波长进行测试。

注意1：

由于测试方向对测试方法的准确性和重复性影响不大，因此只需在一个方向上进行测试。

注意2：

水平链路段的距离通常较短，因此对各波长的衰减差异微乎其微。

因此，只采用单波长测试就足够了。

干线和复合链路段的距离较长，在这些链路中距离对不同波长的衰减是有差异的。

因此需要对所有的波长进行测试。

SYSTIMAXSCS要求多模现场测试要在TLA－45550B（FOTB50B）定义的条件下进行。

对测试环境进行定义可以减少测量误差和测量的不确定性。

这种特定的测试环境将使现场测试与部件的指标得到更好的协调。

使用带有特定包裹测试跳线的1类耦合功率系数（CPR）光源可以很容易的接近或达到现场测试条件的要求。

附录A对于CPR多模光源分类的测试程序进行了说明。

附录B就如何制作正确的封装进行了说明。

为了满足TIA／EIA－526－14A“多模光缆支线安装的光功率损耗测量”标准以及TIA／EIA－526－7“单模光缆支线安装的光功率损耗测量”标准的要求，在测试过程中必须对下列信息进行记录：

1．测试人员姓名

2．使用的测试设备类型（生产厂商，模块和序列号）

3．测试时间

4．光源波长、谱宽和CPR（仅用于多模测试）

5．光纤标号

6．末端位置

7．测试方向

8．参考功率测量（当所用功率计不使用相对功率测量模式时）

9．链路段衰减测量

10．合格的链路衰减

注意：

水平链路段长度限制为90米，因此，合格的链路衰减可以根据最长链路距离下没有引入较大的误码条件来获得。

本文最后提供了测试表格格式。

4.0衰减测试台格值

可适用于全部链路段的通用衰减公式如下：

合格链路衰减（dB）=光缆衰减（dB）+连接器衰减（dB）+分支器衰减（dB）

注意：

连接定义为使用匹配连接器（例如ST，SC，LC），将两段光纤连接在一起的接合点。

注意：

1为了将英尺数转化为公里，用距离除以3281。

注意：

可以使用Excel表格来自动计算最大允许衰减值。

为了方便计算，上述公式是经过简化的，运算结果可能与在Excel中的衰减运算结果相差约0.1dB。

干线链路段：

参考图2，160米长的62．5μm多模干线光缆位于主交连和水平交连之间。

该段还包括一个中等跨度熔解分支器。

所有的光纤均使用标准ST连接器。

干线链路段上的衰减合格值计算如下：

干线链路段从主交连处开始，结束于水平交连处：

850nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[0.160km×3.4dB／km]+[（2X0.26dB）+0.38dB]+[1×0.14dB]

合格链路衰减=1.58dB

1300nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[0.160km×3.4dB／km]+[（2X0.26dB）+0.38dB]+[1×0.14dB]

合格链路衰减=1.20dB

水平链路段：

参考图2，75米长的62．5μm12光纤多模水平光缆位于水平交连和位于开放办公区域内的接合点之间，从接合点处共有四根多模15米2光纤光缆布线到模块化插座，其中有四根空余光纤用于将来使用。

除了使用Quick-LightST插座外，其他所有的光纤均使用标淮ST连接器。

水平链路段上的衰减合格值计算如下：

水平链路段从水平交连处开始，结束于接合点（空余光纤）处：

●850nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[0.075km×3.4dB／km]+[2×0.26dB）+0.38dB]

合格链路衰减=1.16dB

水平链路段从水平交连处开始，结束于模块化插座处：

●850nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[（0.075+0.015）km×3.4dB／km]+[1×0.40dB）+（2×0.26dB）+0.38dB]

合格链路衰减=1.61dB

4.2单点管理结构

复合链路段：

参考图3，50米长的62．5μm72光纤多模干线光缆位于主交连和水平配线间之间，从配线处共有四根多模75米12光纤水平光缆与干线光缆交连并分布到位于开放办公区域的接合点（交连），其中留有24根空余光纤用于将来使用。

除了使用Quick-LightLC插座外，其他所有的光纤均使用标准LC连接器。

链路段上的衰减合格值计算如下：

链路段从水平交接处开始，结束于水平配线间／空余干线光纤）处：

●850nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[0.050km×3.4dB／km]+[（2×0.12dB）+0.23dB]

合格链路衰减=0.64dB

●1300nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[0.050km×1.0dB／km]+[（2×0.12dB）+0.23dB]

合格链路衰减=0.52dB

链路段从水平交接处开始，结束于接合点交连（空余于线光纤）处：

●850nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[（0.050+0.075）km×3．4dB／km]+[（3×0.12dB）+0.23dB]

合格链路衰减=1.02dB

●1300nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[（0.050+0.075）km×1.0dB／km]+[（3×0.12dB）+0.23dB]

合格链路衰减=O.72dB

链路段从水平交接处开始，结束于模块化插座处：

●850nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[（0.050+0.075+0.015）km×3.4dB／km]+[（1×0.28dB）+（3×0.12dB）

+0.23dB]

合格链路衰减=1.35dB

●1300nm光源

合格链路衰减=光缆衰减+连接衰减+分支器衰减

合格链路衰减=[（0．050+0.075+0.015）km×1.0dB／km]+[（1×O.28dB）+（3×0.12dB）

+0.23dB]

合格链路衰减=1.01dB

5.0测试步骤

5.1测试跳线性能验证

为了与TIA／EIA-526-14A标准和TIA／EIA-526-7标准相符合，测试跳线的长度应在1-5米之间，并应与被测链路段具有相同的光纤结构（比如核心直径和数值孔径）。

SYSTIMAXSCS需要所有的多模跳线性能都应满足TIA-45550B（FOTB50B）中定义的要求。

这种测试条件可以使用带有特定轴包装的1类CPR源安装在测试跳线上来实现。

参考附录A查看如何对CPR光源进行测量。

附录B说明了如何创建正确的封装。

步骤：

1）在多模测试中，使用满足FOTB50B所定义要求的光源或带有特定轴心封装测试跳线的1类CPR光源（图4中的测试跳线-1）

2）根据厂商的要求清洁测试跳线连接器和测试耦合器

3）根据测试设备厂商的要求对设备进行初始化调整

4）如图4所示用测试跳线-l将光源和光功率计连接在一起。

5）如果光功率计有相对光功率测量模式，选择该测量模式。

如果没有，记录参考光功率测量值。

注意：

如果光功率计可以以dBm显示功率电平的话，选择这种测量单元以简化下面计算。

6）从光功率计上断开测试跳线-1。

不要从光源上将测试跳线卸下来。

7）如图5所示，利用测试耦合器在测试跳线-1和光功率计之间接入测试跳线-2。

8）记录光功率测量值（Psum）。

如果光功率计使用相对功率测量模式，功率计的读数表示连接衰减。

如果光功率计没有相对功率测量模式，利用下面的公式计算连接衰减：

●如果Psum和Pref是采用相厨的对数单位（dbm，dBu等）：

连接衰减（dB）＝|Psum-Pref|

●如果Psum和Pref是使用瓦表示：

连接衰减（dB）＝|10×LOG10[Psum／Pref]|

测量出的衰减值必须小于等于表1中给出的数值。

9）将测试跳线-2翻转，使得原来与耦合器相连的一端现在与光功率计连接在一起，而原来与光光功率计连接的一端现在与耦合器连接在一起。

10）记录下新的功率测量值（Psum）。

如果不是采用相对功率测量模式测量的话。

利用正确的方法计算出连接衰减值，并看它是否小于等于表1中所给出的值。

如果两次测量结果都小于或等于表1中所给的值的话，测试跳线-2可以用于测试。

注意：

测试跳线-l或测试跳线-2都可能造成不合格的衰减测量值。

使用便携式光学检查仪器检查每根跳线，并对其进行清洁，研磨或更换。

将测试跳线-1与测试跳线-2交换位置重复这一测试步骤以验证测试跳线-1满足性

能要求。

5.2链路段测试

SYSTIMAXSCS要求多模现场测试要在TIA—45550B（FOTB50B）定义的条件下进行。

对测试环境进行定义可以减少测量误差和测量的不确定性。

这种特定的测试环境将使现场测试与部件的指标得到更好的协调。

使用带有特定包裹测试跳线的l类耦合功率系数（CPR）光源可以很容易的接近或达到现场测试条件的要求。

附录A对于CPR多模光源分类的测试程序进行了说明。

附录B就如何制作正确的封装进行了说明。

为了在测量中包括所有的连接，应使用由TIA／EIA-526-14A和TIA／EIA-526-7中定义的单一参考跳线方法。

测量步骤如下：

步骤：

1）在多模测试中，使用满足FOTB50B所定义要求的光源或带有特定轴心封装测试跳线的l类CPR光源（图4中的测试跳线-1）。

2）根据厂商的要求清洁测试跳线连接器和测试耦合器。

3）根据测试设备厂商的要求对设备进行初始化调整。

4）利用测试合格的测试跳线-l（参见5.1节）将光源和光功率计连接在一起。

参见图6

5）记录参考功率测量值（Pref）或选择功率计的相对功率测量模式。

注意：

如果功率计可以用dBm显示功率电平，选择这种测量单位以简化后面的计算。

6）从光功率计一侧将测试跳线—1卸下，将其连接到链路段上。

不要从光源一侧卸下测试跳线。

7）在链路段的远端与光功率计之间用测试合格的测试跳线—2（参见5.1节）连接

起来。

参见图7

8）记录光功率测量值（Psum）。

如果光功率计使用相对功率测量模式，功率计的读数表示连接衰减。

如果光功率计没有相对功率测量模式，利用下面的公式计算连接衰减：

如果Psum和Pref是采用相同的劝数单位（dBm，dBu等）：

链路段衰减（dB）＝|Psum-Pref|

如果Psum和Pref是使用瓦表示：

链路段衰减（dB）＝|10×LOG10[Psum／Pref]|

如果测量值小于等于使用衰减公式计算出来的值的话（参见4.0节）链路段是合格的。

附录A

耦台功率比（CPR）的测量

SYSTIMAXSCS需要现场测试按TIA-45550B（FOTB50B）标淮中规定的条件进行。

使用带有特定包裹测试跳线的1类锅合功率系数（CPR）光源可以很容易的接近或达到现场测试条件的要求。

在附录B中就如何制作正确的封装进行了说明。

通常情况下，基于LED的光源可以产生1类CPR散射。

注意：

光源的耦合功率比是一种多模光纤中模功率散射分布的参数。

将大部分功率散射入低阶模的光源产生欠填充状况，这样将产生较小的链路衰减。

将大部分功率散射入高阶模的光源产生过填充状况，这样将产生较大的链路衰减。

1类光源产生过填充状况，因此将对链路产生最坏的衰减情况。

如果在测试中一直使用1类光源，就可以忽略测试系统引入的不确定性，从而减少测量误差。

CPR测试跳线要求：

CPR测试跳线-1应采用多模光纤，1-5米长，应带有与光源和光功率计相兼容的连接器，并应与被测链路段具有相同的光纤结构。

CPR测试跳线-2应是与被测系统相同波长的单模光纤，长度在1-5米之间，应带有与光源和光功率计相兼容的连接器。

注意：

标准单模光纤不能用于850nm单模测试。

在850nm波长上进行测试应使用特定的单模光纤。

步骤：

1）根据厂商的要求对跳线连接器和测试耦合器进行清洁。

2）根据测试设备厂商的要求对设备进行初始化调整。

3）将光源与光功率计用测试跳线-1连接在一起。

在跳线上应避免出现直径小于100毫米（4英寸）的弯曲。

参见图A1

4）如果光功率计有相对光功率测量模式，选择该测量模式。

如果没有，记录参考光功率测量值。

注意：

如果光功率计可以以dBm显示功率电平的话，选择这种测量单元以简化下面计算。

5）从光功率计上断开测试跳线-1。

不要从光源上将测试跳线卸下来。

6）利用测试耦合器在测试跳线-1和光功率计之间接入测试跳线-2。

该单模光纤应包括一个高阶模滤波器。

可以将跳线在一个直径30毫米的轴上缠绕3次来实现，参见图A2

7）记录光功率测量值（Psum）。

如果光功率计使用相对功率测量模式，功率计的读数表示连接衰减。

如果光功率计没有相对功率测量模式，利用下面的公式计算连接衰减：

●如果Psum和Pref是采用相厨的对数单位（dBm，dBu等）：

链路段衰减（dB）＝|Psum—Pref|

●如果Psum和Pref是使用瓦表示：

链路段衰减（dB）＝|10×LOG10[Psum／Pref]|

8）通过将测得的CPR值与表A1中给出的值相比较来判断光源是否为1类。

如果光

源是1类，则可以用于衰减测试。

如果CPR值太低，应更换满足要求的光源。

附录B

缠绕轴说明

为了在多模光纤测量中消除高阶模转换损耗，在所有的链路段衰减测量进行光源到光功率计的参考校准时，应将参考测试跳线在一个光滑的圆柱上非重叠的缠绕5圈。

缠绕直径如表B1所列。

缠绕轴直径表示光纤环的直径。

为了调整跳线外皮厚度的影响，缠绕轴直径应减掉参考跳线外直径。

例如，如果使用了一个3毫米（0.12英寸）外直径的62.5μm参考跳线，缠绕轴直径应为17毫米（0.67英寸）。

附录C

关于938A测试仪的几点注意事项

注意1：

938A测试仪可以用于测试单模光纤的光功率，也可以测试多模光纤的光损耗。

注意2：

1550nm938A光源模块（产品编码9F）是为使用1550nmLED的单模和多模光纤的特殊使用而设计的。

在使用LED的单模光纤测试中、最好的测试方法是使用实际使用的激光器和938A光功率计配合使用。

参见注意5。

注意3：

尽管测试仪具有足够的光功率和灵敏度可以用于单模光纤测试，单使用它测出的衰减不能准确的代表使用LED激光源的光系统的衰减。

典型情况下，测试仪测得的值将远远高于实际系统的衰减。

衰减测量值将大大超过通过4．0节给出公式计算得到的衰减合格指标。

在这里并没有可用的修正因数可以使用。

注意4：

在一些使用基于LED的单模应用的特定情况下，938A可以与9E（1300nm）和9F（1550nm）的光源配合，作为测试单模光纤的光损耗仪来使用。

选择与应用相匹配光源波长。

两台938A测试仪配合使用；每端放置一台。

利用一根单模跳线将两台测试仪连接起来获得参考读数。

本文给出的合格衰减计算公式的主要部分不能在使用LED光源的单模系统中使用。

注意5：

在单模光链路衰减测量中，如果不了解所使用的电子设备。

或知道所使用的电子设备是激光源的话，在测量中不推荐使用9E和9FLED光源模块。

在这种情况下，938A只能作为光功率计来使用。

注意6：

在单模光纤光功率计模式下，光源可以采用稳定的激光源或实际使用的光源。

该光源应是来自938A测试仪的外部。

只在远端使用一台938A测试仪。

938A光功率计的波长应选择与源波长相匹配。