Как проводится сертификация волоконно-оптических...

Игорь Панов, директор по развитию бизнеса, компания «СвязьКомплект», http://www.skomplekt.com

Как проводится сертификация волоконно-оптических соединений (ВОЛС)?

Сертификация – что это такое?Сертификация, сертифицированный, сертифицирующий, сертифицировать

а). Официальное подтверждение качества, точности, истинности чего-либо.

б). Гарантия соответствия стандарту.

Проверка характеристик установленной кабельной системы на соответствие требованиям стандарта.

В состав кабельной системы входят: кабели фиксированной прокладки (за стенами, фальш-потолками и т.п), коннекторы в розетках на рабочих местах, межсоединения, патч-панели и кроссы, патч-шнуры и кроссировочные перемычки.

Характеристики системы зависят от качества проектирования, изготовления каждого из компонентов и от качества монтажа.

Регламентирующие документы в отрасли

Стандарт 14763-3 – основные моментыОбщие требования (глава 5)

Оборудование для тестирования (глава 6)Оптические модули к кабельным анализаторам/OLTSРефлектометp (OTDR)Тестовые шнуры

Оборудование для инспектирования волокна (глава 7)

Тестирование кабельной системы (глава 9)

Тестирование компонент установленных в кабельной системе (глава 10)

Инспектирование торцов волокна

Приложения (A, B, C, D, E, F)

Обратные отражения – новый параметр, который начинает влиять на качество

• Низкий допустимый бюджет потерь требует более внимательного отношения к чистоте разъемов и коэффициенту обратного отражения в разъемных соединениях.

• ISO/IEC 11801:2010 определяет пределы для измерения уровня обратных потерь для оптических соединений.

Что такое отражение?Определение из учебников:

Отражение возникает на границе раздела двух сред с разными коэффициентами преломления n1 и n2. На границе раздела может происходит как отражение, так и рассеивание света.

Если в соединении есть воздушный зазор, то возникнет френелевское отражение.

Пример, френелевского отражения на изображении справа.

Можно рассмотреть, что находится за стеклом, если отражение не большое.

Обратные отражения и взаимосвязь с коэффициентом обратного отражения разъема

Стоит ли принимать во внимание отражение?

ANSI/TIA-568-C.0 – Нет, при тестировании соединения.

ANSI/TIA-568-C.3 – Описание только для разъемовМногомодовые разъемы -20 дБ

Одномодовые разъемы -26 дБ

ISO/IEC 11801:2002 – Описание только для разъемовМногомодовые разъемы -20 дБ

Одномодовые разъемы -26 дБ

IEEE 802.3aeМаксимальное отражение для 10GBASE-S должно быть меньше –20 дБ.

Максимальное отражение для приложений 10GBASE-L и 10GBASE-E должно быть меньше чем –26 дБ.

• Торцы волокна на коммутационных шнурах– Используйте чистящий куб и карандаш с

специальным растворителем– Используйте чистящие карты и карандаш с

специальным растворителем 12 индивидуальных защищенных чистящих

зон

• Поверхность внутри порта оборудования– Используйте специальные чистящие палочки

Диаметр 1.25мм или 2.5мм– используйте куб или карты для нанесения

растворителя

• Кейс для удобства транспортировки и хранения

GT-CFK1013

GRW – FOC-2,5

Набор для чистки волокна и портов оборудования

ISO – 61300 – 3 – 35 – гигиена в оптике

Оптические микроскопы: плюсы и минусыПортативные оптические микроскопы:• Используются для осмотра коммутационных

шнуров при полировке, установке и эксплуатации

• Не предоставляют возможность осматриватьпорты оборудования

• Невысокая цена

L Серия C Серия DI Серия

200X увеличение 200X увеличение 400X увеличение

100X увеличение 200X увеличение

Загрязнение = низкая производительностьЧистый разъем

Обратное отражение = -67.5 дБОбщие потери = 0.250 дБ

Грязный разъем

Обратное отражение = -32.5 дБОбщие потери = 4.87 дБ

Круговорот грязи в разъеме

Каждый раз при соединении оптических разъемов грязь в районе сердцевины волокна перемещается по всей поверхности торца разъема.

Частицы размером более 5 мкм обычно крошатся и более плотно покрывают поверхность. Частицы большего объема способствуют возникновению воздушного зазора, который увеличивает

обратное отражение и ведет к ослаблению сигнала. Плотные частицы размером меньше 5 мкм ведут к повреждению поверхности разъема.

11.8µ

15.1µ

10.3µ

Реальные снимки с помощью FibreCheck2

Core

Cladding

Greenlee GVIS 400 – Что это? Самое удобное и популярное решение в мире. Совместимо практически со всеми приборами JDSU и ПК (Windows XP, Vista, 7). Осмотр портов и разъемов и результат по методу PASS/FAIL. Сертификация на соответствие международным стандартам или нормам заказчика. Обеспечение высокой скорости передачи данных по ВОЛС.

Длины волн и тестовые шнурыТребования к источникам:

• Многомодовая оптика – светодиод.• Одномодовая оптика – лазер.

Требования к тестовым шнурам• Длина от 1 до 5 метров;• Иметь хотя бы один эталонный разъем, который совпадает с разъемом на

тестируемом кабеле;• Иметь хотя бы один разъем, который совпадает с разъемом на источнике и

измерителе сигнала.

Какой разъем называют эталоном?

Установка эталонного значения

Метод одной перемычкиИспользуется один дуплексный коммутационный шнур

Метод трех перемычекИспользуется три дуплексных коммутационный шнура и два проходных адаптера

Как часто нужно устанавливать эталонное значение?• Перед началом работы.• Если вы отключили кабель от источника.• Если вы получаете отрицательные потери.

Из-за чего возникают отрицательные потери?• Тестовые (эталонные) патч-шнуры плохого качества.• Неправильный метод установки эталонного значения.• Источник не стабилизирован (ожидание 5 минут перед началом

измерений).

Что считать хорошим эталонным значением?

• Если вы используете 62.5/125 мкм с модулями ММ, то результат должен быть лучше чем -20.00 дБм.

• Если вы используете 50/125 мкм с модулями МM, то результат должен быть лучше чем -24.50 дБм.

• Если вы используете SM, то результат должен быть лучше чем -8.00 дБм.

Метод одной перемычки

Метод трех перемычек

Основа для расчета пределов

ISO-11801 AMD 2

Актуально ли значение 0.75 dB сегодня?ANSI/TIA-568-C.0-3 (проект) • Уделит внимание и пересмотрит требования к приложениям.• Предел 0.75 дБ может не удовлетворять некоторые приложения.• Приведение в соответствие удлинение канала до 400 метров при

использовании волокна OM4 в соответствии с IEEE Project 802.3bh для поддержки 10GBASE-SR.

• Ожидания, что TIA изменит предел в 0.75 дБ для оптического соединения, который отметил свое 20-летие!

Расчет бюджета потерь линка в ЦОД

Предел потерь в Канале для 10GBASES-SR составляет 2.6 дБ @ 850 нм

Но потери при расчете составят 4,05 дБ – тест не прошел

Расчет бюджета потерь линка в ЦОД

Кассета имеет лучшие характеристики, чем два разъема по 0,75 dB

Потери при расчете составят 2,55 дБ – тест прошел

Предел потерь в Канале для 10GBASES-SR составляет 2.6 дБ @ 850 нм

ISO 14763-1

Основа для расчета пределов линка

Пример расчетов бюджета потерь

Limit = 0.6 dB + Σ (cable attenuation) + Σ (embedded connection attenuation)

Пример расчетов бюджета потерь

Limit = 0.6 dB + Σ (cable attenuation) + Σ (embedded connection attenuation)

Два уровня сертификации• «Уровень 1»

• Измерение потерь Прямым способом• Измерение Вносимых потерь.

• Измерение длины линии.

• Полярность линии.

• «Уровень 2»• Измерение потерь Прямым способом плюс Рефлектометрия

(OTDR)• Рефлектограмма

• Отображение разъемов, кабельных сегментов, потерь в волокне и разъемах, уровень обратного отражения.

• Качественная оценка состояния линии (микро и макроизгибы, грязь в разъемах и т.д.).

• Расстояние до неисправности.

• Состояние торцов волокна

MPO/MTP® - к скорости 40G/100G готов

Source: R&M

Измерения вносимых потерь при сертификации СКС на основе MPO/MTP

Существует два подхода на рынке:• Сертификация с помощью адаптеров с MPO/MTP

• Плюсы• Скорость сертификации 12 волокон• Тестирование полярности и целостности кабеля• Меньше ошибок

• Минусы• Нет требований в стандартах к эталонным шнурам с MPO/MTP• Нет пределов в кабельных стандартах

• Сертификация с LC Adapter + MPO/MTP fan-out кабелем• Плюсы

• Соответствие текущим требованиям стандартов• Более дешевый способ

• Минусы• Время тестирования• Ошибки и сложность тестирования …

Текущее состояние стандартов

• Стандарт не определен в отношении требований к эталонным шнурам с MPO/MTP разъемами

• Требования по потерям к ref-ref разъемам и ref-random не утверждены

• Метод трех перемычек также будет основным для кабельных сборок с MPO/MTP

Критерии Pass/Fail для сборок с MPO/MTP

• Можно воспользоваться пределами IEEE для 40GbE

• 1.5 дБ для OM4 и 1.9 дБ для OM3

• Ссылка на действующие редакции стандартов ISO/IEC 14763-3, TIA 568 C.3, ISO 11801

Измерения вносимых потерь при сертификации СКС на основе MPO/MTP

Возможный выход из ситуации – Fan-Out

• Используем два кабеля LC - MPO/MTP и стандартные оптические модули• Время сертификации как минимум в 12 раз больше, так как надо делать 12

отдельных тестов

Прямое подключение и измерение потерь

• Кабельная сборка подключается напрямую к прибору через адаптер с MPO/MTP разъемами

• Все волокна тестируются одновременно

Link Under TestMPO/MTP

CouplerMPO/MTP

CouplerTest Cord Test CordMPO/MTP Light Source MPO/MTP Power Meter

Прямое подключение и построение FiberMap

• Дополнительно можем оценить «FiberMap» – как схема разводки медных проводников при сертификации витой пары.

• Доступные схемы подключения: A, B, C, или определяемая пользователем.

35

Link Under TestMPO/MTP

CouplerMPO/MTP

CouplerTest Cord Test CordMPO/MTP Light Source MPO/MTP Power Meter

Cхемы подключения – проверка полярности

TYPE A TYPE B TYPE C

Проверка кассет MPO/MTP

MPO/MTPLIGHT SOURCELC Adapter

Настройка прибора MPO/MTP - пределы IEEE

Выбираем пределы 40G/100G. В зависимости от типа волокна OM3/OM4 устанавливается предел для тестирования.

Выбираем каналы, которые необходимы для проверки.

Результаты тестирования – Тип ALink under Test

MPO/MTP Coupler

MPO/MTPCouplerTest Cable Test Cable

MPO/MTP Light Source MPO/MTP Power Meter

Отчеты о сертификации

Комплект для MPO• Основной (измеритель мощности) и

удаленный модули (источник оптического излучения)

• Два шнура Type A• Один шнур Type A• Один шнур Type B• Очиститель MPO/MTP• Два проходных адаптера

Что измеряет OTDR?Качественная оценка состояния линии:

Длина и расстояния • Общая длина оптического тракта

• Расстояние до неисправностей: разъемы, изгибы, стяжки, сплайсы и т.д.

• Point-to-point distances

Потери• Потери в волокне

• Разъемы и сварные, механические соединения

• Другие события

Отражения• Оптические возвратные потери

• Грязные разъемы

Типы событий и вид на рефлектограмме

Затухание

Механический сплайс или разъем

Скол

(не отражающее событие)

Broken End of fiberКонец волокна или обрыв

(отражающее событие)

ИзгибСварка

Что предлагает компания «СвязьКомплект»?• Комплекты для осмотра, очистки волоконно-оптических разъемов и портов• Оптические тестеры для тестирования каналов (LPSM)• Оптические модули для сертификации каналов (OLTS)• Оптические рефлектометры для СКС (OTDR)• Знания, навыки и экспертизу в области тестирования и сертификации СКС

http://www.skomplekt.com

«СвязьКомплект» - любые инструменты и приборы для монтажа и диагностики оптического кабеля!

http://www.skomplekt.com

Игорь Панов,директор по развитию бизнеса,компания «СвязьКомплект»,+7 (495) 927-07-87, iPanov@skomplekt.com,http://www.skomplekt.com

Остались вопросы?Задайте их нам!