otdr and fusion splicer - pws.npru.ac.thpws.npru.ac.th/sartthong/data/files/otdr and fusion...

Presentation Image (155mm x 70mm)

OTDR and Fusion Splicer Training

Agenda • ทฤษฎและหลกการ การสอสารทางแสง

• ประวตและความเปนมา

• ทฤษฎและหลกการ การใชเครองมอวด

• Optical Time domain Reflectometer (OTDR)

• Power Meter and Light Source

• Fusion Splicer

• การฝกใชงาน (Hand On Practice)

• ถามตอบ และ ทดสอบ

การสงสญญาณผาน Optical Fiber

• ความตองการในการสงขอมลทมปรมาณมากขนและระยะทางทไกลขน นาไปสการพฒนา

เทคโนโลยใหม ๆ การใช photons แทน electrons สาหรบการรบสงสญญาณผานเคเบล ทา

ใหได Band Width ทสงขนแตราคาตาลง

• เทคนคการสราง Laser Diode และ Photo Detector ทสงและอานขอมลไดแมนยา

• การใชเครองมอ ในการตรวจสอบ สาย Optical Fiber ดวยเทคนคทซบซอน เชน

• การใชเทคนค คลนทสะทอนกลบจากวตถ แลววดเวลาหนวง ( Time Delay )

ระหวางพลสทสงไปและพลสทไดรบจากการสะทอนกลบจะสามารถบอกระยะของ

ตาแหนงวตถ (หลกการทางานของเครอง Sonar)

ประวตและพฒนาการ Optical Fiber

• การใชแสงเปนสอในการนาสญญาณแลวสงไปในตวกลาง

ไดเรมขนจากนกวทยาศาสตรชาวองกฤษชอ John Tyndall

ไดพบวาแสงสามารถสงผานไปตามลานาไดตงแตป 1870

• Optical Fiber ถกพฒนาใหใชงานในการสงสญญาณ

ทางการสอสารครงแรกโดย Alexander Graham Bell ในป

1880

• ในป 1960 โดยนกวทยาศาสตร ชอ Charles Kao ทรจกใน

นาม บดาแหง Optical Fiber สมยใหม โดยคนพบใยแกว ท

ใชแสงเพยง 1% สามารถทาใหเดนทางไปในไดไกลถง 1 Km

• การพฒนา Coherent Light Source สาหรบการสงขอมล ความถสง หลงจากทมการใชงาน

เพอสงขอมลเชนในสถาน TV หรอ การเชอมโยงภายในตกระยะทางใกล

• มการพฒนาและมการกาหนดมาตรฐานการใช Wavelength อยางจรงจง โดยองคกร

ระหวางประเทศ International Telecommunication Union (ITU)

• โครงขายใยแกวนาแสงไดรบความนยมใชงานกนอยางแพรหลายไปทวโลก เนองจาก

มาตรฐานการรบสงขอมล และ ความตองการสอสารของโลกสงขน


ประวตและพฒนาการ Optical Fiber 1960 T Maiman เรมประดษฐ Ruby Laser ทความถ 694.3 nm เปนครงแรก

1966 PhD. Kao ไดคนพบการทา Optical Fiber ทมการสญเสยสญญาณทางแสงตา

(Glass Attenuation) เพยงพอสาหรบการสงขอมลระยะไกลไดเปนครงแรก

1970 บ. Corning สามารถนามาผลตสาย Low Loss Glass ใชเชงพาณชยได เปนครง

แรก พรอมทง การผลต Laser diode ทสามารถใชงานในอณหภมหองไดสาเรจ

1980 การสงสญญาณความเรวสงผาน Fiber Optic ไดเปนครงแรก ในระยะ 45 Km

( Regenerate สญญาณทก ๆ 10 Km)

1990 ความตองการ Bit rate สงขนทวโลกอยางรวดเรว โดยขยายไปเปน 10 Gb/s ท

ระยะ 80 Km จงมการพฒนา เทคโนโลย Optical Amplifier และ Wavelength

Division Multiplexing Light-wave ขน

2000 เขาสยค Next Generation

The World Optical Fiber Demand

Optical Fiber โครงการ Uninet

Optical Fiber โครงการ International Internet Gateway

ประวตและพฒนาการของ Optical Fiber

หลกการสอสาร Optical Fiber

• Optical Spectrum Characteristic

• Optical Wavelength Standard

• Wavelength Division Multiplex waveform

• Measuring Power of Optical Fiber

ปจจยสาคญสาหรบการสอสารขอมลผาน Fiber Optic

Optical Spectrum


Optical Wavelength


Optical Wavelength หลกการสอสาร Optical Fiber

Measuring Power of Optical Fiber


คณสมบตของสาย Optic Fiber

การสอสารผาน Optical Fiber

Link Loss = (Fiber Length (Km) x Fiber Attenuation per Km) + (Splice Loss x Number of Splice) + (Connector Loss x Number of Connector)

การสอสารผาน Optical Fiber Fiber Attenuation

ชนดของหว

Connector


Fiber Standard Specification


Single Mode Fiber Standard Specification

Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)

หลกการทางานของเครองมอทดสอบ ทางแสง

เครองมอทดสอบ OTDR

สามารถตรวจวดความยาวของเสนใยนาแสง 1. สามารถตรวจวดความยาวของเสน Optical Fiber

2. สามารถตรวจวดคาการลดทอนกาลงของแสงภายใน Optical Fiber

a. การลดทอนกาลงของแสงรวมตลอดทงเสนหรอตอหนวยความยาว (dB / Km)

b. การลดทอนกาลงของแสงทแตละตาแหนง

3. สามารถตรวจวดคาการสญเสยของแสง เนองจากการเชอมตอ (Splice and Connector loss)

4. สามารถแสดงถงตาแหนงทมการตดตงทไมถกตองเชนมการ โคงงอสายมากเกนไป

5. สามารถบอกระยะทางทวดไดในแตละตาแหนงเพอตรวจสอบและคนหาตาแหนงทมปญหา

ภายในสาย Fiber Optic อยางแมนยา

Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)

หลกการทางานของ OTDR

หลกการทางานของ OTDR

คาพารามเตอรของ OTDR • คา Dynamic Range และ คา Signal to Noise Ratio

• คา Resolution และ คา Plus Width

• คา Number of Average

• คา Dead Zone

– Event Dead Zone (Back Scattering)

– Attenuator Dead Zone (Rayleigh Scattering)

• คา Loss Event

– Reflective Event (Connector Loss)

– Non-Reflective Event (Splice Loss, Micro bending)

• คา Index of Reflectometer (IOR)

การแสดงผล OTDR

Y = −{10logR + 10log(10X/5−1)} where R is a variable determined by the currently set pulse width and other such factors

การแสดงผล OTDR การแสดงผล Dynamic Range

การแสดงผล OTDR การตงคา Resolution

Typically begin with the lowest resolution (highest number) possible. Pros - much faster acquisition time, smaller trace file size Cons - minimal degradation in accuracy of measurements

การแสดงผล OTDR การตงคา Pulse Width

การแสดงผล OTDR การตงคา Averaging

OTDR Hand on Practice

เครองกาเนดแสง Optical Light source

Training


• เครองทดสอบ คา Loss ในสาย Optical Fiber อยางงาย

• เครองกาลงแสง ( Optical Power Meter ) เปนเครองวดระดบกาลงแสงในหนวยวตต

(w) หรอ dBm ใช สาหรบวดกาลงแสงของทางดานแสงเชนความแรงของสญญาณ

ไดโอดเปลงแสงหรอ เลเซอร ไดโอด รวมถงใชตรวจสอบโมดลของภาคสงสญญาณและ

วงจรขบ (Line Driver)

• เครองวดกาลงแสง จะประกอบดวย Power Meter และตวเซนเซอร ( Sensor ) โดยท

ตวเซนเซอรจะอยภายในเครอง (Built – in Sensor)

• เครองกาเนดแสง ( Stabilized Light Source ) เปนเครองกาเนดแสง ซงอาจจะเปน

แหลงกาเนดแสง แอลอด ( LED Source ) หรอ เลเซอร ( LD Source ) กไดขนอยกบ

ความเหมาะสมในการใชงานจะถกใช รวมกบ เครองวดกาลงแสง ( Optical Power

Meter ) ในการวดการลดทอนของสญญาณแสง

• (Attenuation Loss ) ของเคเบลตลอดเสนทางจากตนทางถงปลายทางหรอทเรยกวา

Total Loss Stabilized Light Source สวนใหญจะประกอบดวย Main Frame และ

Plug – in Unit ซงมหลายวามยาวคลนใหเลอกใชตามความเหมาะสม

• อปกรณนสามารถใชตรวจจบสญญาณแสงไดทง แบบ CW (รวมถงสญญาณทใชสอสาร

ขอมลจรง) และแบบ modulate ดวยความถ 270 Hz, 1 kHz และ 2 kHz


Optical Power Meter CMA5 Series

Fiber Optic Power Meters Course Training

• CMA 5 Main Feature Description • CMA 5 Specification Description • Operation Menu Explanation • Measurement Description • Hand On Practice

Course Training Agenda

MARIGOLD TECHNOLOGIES CO.,LTD. 71

• +10 to -60 dBm range (standard models) • +23 to -50 dBm range (high power models) • Calibrated wavelengths at 850, 1300, 1310, 1490, 1550, and 1625

nm • 2KHz Modulation detection • dB Reference store facility • Measurements in dBm, dB, and microwatts • > 40 hours of battery life

MARIGOLD TECHNOLOGIES CO.,LTD.

72

Main features

Item Specification Detector Type P-100/P-200: InGaAs Range P-100/P-200: +10 dBm to –60 dBm, (+10 to –50 dBm @

850nm) Calibrated Wavelengths 850, 1300, 1310, 1490, 1550, &1625nm

Calibration Accuracy ± 0.2dB (±0.5dB @ 850nm)

Linearity Standard Units (CMA5/P-100 and CMA5/P-200) 1550/1310nm: ±0.2dB, between +5 to -60dBm 850nm: ±0.5dB, between +5 to -50dBm CATV Units (CMA5/P-100C and CMA5/P-200C) 1550/1310nm: ±0.2dB, between +23 to -40dBm 850nm: ±0.5dB, between +23 to -40dBm


73

Specifications

Item Specification Resolution 0.01 dB dB Reference Yes Modulation Detection 2KHz - visual indicator Stability (8 Hours) ±0.1 dB Display Indicators 4 digit, 7-segment LCD Low Battery Indicator visual indicator Auto Power-Off AUTO OFF - visual indicator Battery Life (Alkaline) >40 hrs. continuous use Connector Adapters CMA5/P-100 and CMA5/P-100C: FC, ST & SC

Low Battery Indicator Visual indicator


74

Specifications

Item Specification

Power One 9 Volt Alkaline battery

AC Adapter (option)

Input: 100-240V, 50-60Hz Output: 7.5V @ 2 Amps

Operating Temperature

-10 to + 50°C (+14 to +122°F)

Storage Temperature

-25 to + 60°C (-13 to +140°F)

Relative Humidity (%)

0 to 95 non-condensing

Size

5.70”H x 2.95”W x .98”D (145mm x 75mm x 25mm )

Weight

0.56 lbs ( 250g )


75

Specifications


76

Operating Controls

• Button 1# Fiber Optic Input • Button 2# External AC Power Jack • Button 3# Liquid Crystal Display (LCD) • Button 4# Ext. Power • Button 5# On/Off Key • Button 6# Auto Off Key • Button 7# λ (Wavelength) Key • Button 8# dBm/W Key • Button 9# Zero Key • Button 10# Ref Key


77

Operating Controls

Presenter

Presentation Notes

1. ขวตออนพท Power Meter (Fiber Optic Input) 2. ขวตอแหลงจายไฟภายนอก (External AC Power Jack) 3. จอแสดงผลแบบ LCD (Liquid Crystal Display (LCD)) 4. LED แสดงการตอแหลงจายไฟภายนอก (Ext. Power) 5. ปม เปด/ปด เครอง (On/Off Key) 6. ปมปดเครองอตโนมต (Auto Off Key) 7. ปมเลอก Wavelength ( λ (Wavelength) Key) 8. dBm/W Key คอ ปมสำหรบเลอก absolute power (dBm) หรอ Relative Power (dB) กดปมคางไวจนปรากฏ “HELD” บนหนาจอจะเปลยนเปน µW 9. Zero Key คอ ปมสำหรบ Set คา Zero ใหกบเครอง Power Meter 10. Ref Key คอ ปมสำหรบบนทก คา Power Reference ไวใน memory กดปมนคางไวจนปรากฏ “HELD” บนหนาจอทำการจดเกบคานใน memory ใหเปนคา Power Reference

1. Fiber Optic Input The units are equipped with a universal connector. A variety of adapter

caps are available on FC, SC connecter 2. External AC Power Jack Attach the optional AC Power adapter to this jack. 3. Measurements are displayed in:

• absolute power (dBm) • relative loss (dB) • microwatts (µµµµµW) • define wavelength • low battery ( AUTO OFF ) • REF (indicates stored reference value)


78

Measurement Description

4. Ext. Power The External Power indicator lights up green when you are operating

the unit on the optional external AC adapter. 5. On/Off Key Power the unit on by pressing this key. 6. Auto Off Key This key enables the Auto Off function which will power down the

unit when no keys have been pressed for 5 minutes.


79


7. λ (Wavelength) Key Press this key to cycle through the calibrated wavelengths (850, 1300,

1310, 1490, 1550, and 1625 nm). 8. dBm/W Key Press the dBm/W key to toggle the unit’s measurement mode between

dBm (absolute power) and µW (microwatts). Hold the key until “HELD” is displayed (about 2 seconds) to switch to dB(relative power).


80


9. Zero Key Press the Zero key to automatically zero the power meter. See “Auto

Zero” 10. Ref Key

Pressing the Ref key momentarily will display the current dBm reference power level for approximately 2 seconds. Holding down the REF key until “HELD” appears in the display (approximately 3 seconds) will store the current dBm reference level. Separate reference values can be saved for each wavelength. These will be retained when power is turned off.


81


• การทดลองท 1 การวดคา Reference Power ของสาย Optic Fiber

• การทดลองท 2 การวดคา Loss ของสาย Fiber Optic

• การใชงานเมนตางๆ โดยทวไป

Hand On Practice

MARIGOLD TECHNOLOGIES CO.,LTD. 82

1. ตอสาย Patch Cord เขากบ Output Connector ของเครอง Fiber Optic Light Source และ Fiber

Optic Input ของเครอง Fiber Optic Power Meter

2. ตงคาเครอง Fiber Optic Light Source โดยตงคา Wavelength ท 1310 nm, และเลอกการ MOD

แบบ CW

3. ตงคาเครอง Fiber Optic Power Meter โดยตงคา Wavelength ท 1310 nm

4. กดป ม On ทงสองเครอง

5. กดป ม CW/ MOD เลอก 270Hz

6. Fiber Optic Power Meter จะแสดงคา Reference Power ของสาย Fiber Optic

การทดลองท 1 การวดคา Reference Power ของสาย Optic Fiber

83

84

Optic Power MeterOptic Light Source

Patch Cord

รปท 1 แสดงการตอสาย Patch Cord

การทดลองท 1 การวดคา Reference Power ของสาย Optic Fiber

1) ตอจากการทดลองท 1 ทาการตอสาย Patch Cord ดานทตออยกบ Optic Power Meter ออก

และทาการตอสายทตองการวดคา Loss เขาไป (Fiber Under Test) ดงรปท 2

2) ตงคาเครอง Fiber Optic Light Source โดยตงคา 2 ท 1310 nm, และเลอกการ MOD แบบ CW

3) ตงคาเครอง Fiber Optic Power Meter โดยตงคา Wavelength ท 1310 nm 4) กดปม On ทงสองเครอง

5) กดปม CW/ MOD เลอก 270Hz

6) Fiber Optic Power Meter แสดงคา Loss ของสาย Fiber ( Fiber Under Test )

การทดลองท 2 การวดคา Loss ของสาย Fiber Optic

85

รปท 2 แสดงการตอสาย Patch Cord เพอหาคา Loss ของสาย Fiber ( Fiber Under Test )


86

Fiber Under Test

Patch Cord

Optic Light SourceOptic Power Meter

การทดลองท 2 การวดคา Loss ของสาย Fiber Optic

Thank you for your attention

otdr and fusion splicer - pws.npru.ac.thpws.npru.ac.th/sartthong/data/files/otdr and fusion...

Documents