1、1SYSTIMAX SCS 光纤布线系统现场测试指南1.0 概述下列原则是 SYSTIMAX SCS 推荐的，用于单模和多模光纤布线系统的现场测试之用。SYSTIMAX SCS 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。SYSTIMAX SCS 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
2、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2链路段通常在主交连处开始，在水平交连处结束。在本文
3、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 lED 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
4、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。SYSTIMAX SCS 要求多模现场测试要在 TLA455 50B(FOTB 50B)定义的条件下
5、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 TIAEIA52614A“多模光缆支线安装的光功率损耗测量”标准以及TIAEIA5267“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
6、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3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。4注意：可以使用 Excel 表格来
7、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 625m 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 = 0.160km3.4dBkm + (2 X 0.26dB)+0.38dB +10.14dB合格链路衰减 = 1.58dB 1300nm 光源合格链
8、路衰减 = 光缆衰减 + 连接衰减 + 分支器衰减合格链路衰减 = 0.160km3.4dBkm + (2 X 0.26dB)+0.38dB +10.14dB合格链路衰减 = 1.20dB4.1 例 1： 结 构 化 星 型 结 构5水平链路段：参考图 2，75 米长的 625m 12 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-Light ST 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
9、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 = 0.075km3.4dBkm+20.26dB)+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：850 nm 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)km3.4dBkm+10.40dB)+(20.26dB)+0.38dB合格链路衰减 = 1.61dB4.2 单点管理结构复合链路段：参考图 3，50 米长的 625m 72 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
10、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 -6Light LC 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：850 nm 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 = 0.050km3.4dBkm+(20.12dB)+0.23dB合格链路衰减 = 0.64dB1300 nm 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
11、.050km1.0dBkm+(20.12dB)+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：850 nm 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)km34dBkm+(30.12dB)+0.23dB合格链路衰减 = 1.02dB1300 nm 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)km1.0dBkm+(30.12dB)+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：8
12、50 nm 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)km3.4dBkm+(10.28dB)+(30.12dB)+0.23dB合格链路衰减=1.35dB1300 nm 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 = (0050+0.075+0.015)km1.0dBkm+(1O.28dB)+(30.12dB)+0.23dB合格链路衰减 = 1.01dB5.0 测试步骤5.1 测试跳线性能验证为了与 TIAEIA-526-14A 标准和 TIAEIA-526-7 标准相符合，测试跳线的长度应在
13、 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)。SYSTIMAX SCS 需要所有的多模跳线性能都应满足 TIA-455 50B(FOTB 50B)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。7步骤：1)在多模测试中，使用满足 FOTB 50B 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
14、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，
15、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)|10LOG10PsumPref|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8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
16、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SYSTIMAX SCS 要求多模现场测试要在 TIA455 50B(FOTB 50B)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
17、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 TIAEIA-526-14A 和 TIAEIA-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 FOTB 50B 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 695)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
18、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 78)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)|10LOG10PsumPref|如果测
19、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。10附录 A耦台功率比(CPR)的测量SYSTIMAX SCS 需要现场测试按 TIA-455 50B(FOTB 50B)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
20、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。6.0不 合 格 链 路 段 衰 减 错 误 分 析11
21、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 A14)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
22、绕 3 次来实现，参见图 A27)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)|PsumPref| 如果 Psum 和 Pref 是使用瓦表示：链路段衰减(dB)|10LOG10PsumPref|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。12附录 B缠绕轴说明为了在多
23、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 62.5m 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。13注意 2：1550nm 938A 光源模块(产品编码 9F)是为使用 1550nm L
24、ED 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 40 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
25、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 9F LED 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。1415
