광학 시간 영역 반사계

광학 시간영역 반사계(OTDR)는 광섬유의 특성화에 사용되는 광전자 기기다. OTDR은 전자 시간 영역 반사계와 광학적으로 동등한 것이다. 시험 대상 섬유에 일련의 광학 펄스를 주입하고 섬유와 같은 끝에서 산란(레이리 백스캐터)되거나 섬유를 따라 점으로부터 반사되는 빛을 추출한다. 뒤로 모아지는 산란광이나 반사광은 광섬유의 특성을 살리는 데 쓰인다. 이는 전자 시간영역 측정기가 시험 대상 케이블 임피던스 변화로 인한 반사를 측정하는 방식과 동일하다. 리턴 펄스의 강도는 시간의 함수로 측정되고 통합되며 섬유 길이의 함수로 표시된다.

OTDR 장비의 신뢰성 및 품질

OTDR의 신뢰성과 품질은 정확성, 측정 범위, 밀접하게 간격을 두고 사건을 해결하고 측정하는 능력, 측정 속도, 다양한 환경 극한에서 그리고 다양한 유형의 신체적 학대 후에 만족스럽게 수행하는 능력에 기초한다. 또한 이 계측기는 비용, 제공된 특징, 크기, 중량 및 사용 편의성을 기준으로 평가된다.

OTDR의 품질을 규정하는 데 흔히 사용되는 용어 중 일부는 다음과 같다.

정확도: 측정의 정확성, 즉 측정된 값과 측정되는 사건의 참값의 차이로 정의된다.

측정 범위: 계측기와 측정 중인 이벤트 사이에 배치할 수 있는 최대 감쇠로 정의되며, 계측기는 허용 가능한 정확도 한계 내에서 이벤트를 측정할 수 있다.

Instrument resolution: Is a measure of how close two events can be spaced and still be recognized as two separate events. The duration of the measurement pulse and the data sampling interval create a resolution limitation for OTDRs. The shorter the pulse duration and the shorter the data sampling interval, the better the instrument resolution, but the shorter the measurement range. Resolution is also often limited when powerful reflections return to the OTDR and temporarily overload the detector. When this occurs, some time is required before the instrument can resolve a second fiber event. Some OTDR manufacturers use a “masking” procedure to improve resolution. The procedure shields or “masks” the detector from high-power fiber reflections, preventing detector overload and eliminating the need for detector recovery.

Industry requirements for the reliability and quality of OTDRs are specified in the Generic Requirements for Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) Type Equipment.^[1]

Types of OTDR-like test equipment

The common types of OTDR-like test equipment are:

1. Full-feature OTDR:

   Full-feature OTDRs are traditional, optical time domain reflectometers. They are feature-rich and usually larger, heavier, and less portable than either the hand-held OTDR or the fiber break locator. Despite being characterized as large, their size and weight is only a fraction of that of early generation OTDRs. Often a full-feature OTDR has a main frame that can be fitted with multi-function plug-in units to perform many fiber measurement tasks. Larger color displays are common. The full-feature OTDR often has a greater measurement range than the other types of OTDR-like equipment. Often it is used in laboratories and in the field for difficult fiber measurements. Most full-feature OTDRs are powered from AC and/or a battery.

2. 휴대용 OTDR 및 섬유 브레이크 로케이터:

   Hand-held (formerly mini) OTDRs and fiber break locators are designed to troubleshoot fiber networks in a field environment, often using battery power. The two types of instruments cover the spectrum of approaches to fiber optic plant taken by communication providers. Hand-held, inexpensive OTDRs are intended to be easy-to-use, light-weight, sophisticated OTDRs that collect field data and perform rudimentary data analysis. They may be less feature rich than full-feature OTDRs. Often they can be used in conjunction with PC-based software to perform data collection and sophisticated data analysis. Hand-held OTDRs are commonly used to measure fiber links and locate fiber breaks, points of high loss, high reflectance, end-to-end loss, and Optical Return Loss (ORL).

   섬유파단 로케이터는 예를 들어 섬유파단, 높은 반사율 또는 높은 손실과 같은 치명적인 섬유 사건의 위치를 결정하도록 특별히 설계된 저비용 계측기들이다. 섬유 파손 로케이터는 치명적인 섬유 사건에 대한 거리만 측정하도록 설계된 광전자 테이프 측정이다.

   일반적으로 휴대용 OTDR과 섬유 파손 로케이터는 가볍고 작으며 조작이 간편하며, 완전한 기능을 갖춘 OTDR보다 배터리 전원을 사용할 가능성이 더 높다. 휴대용 OTDR 및 섬유 차단 로케이터의 목적은 현장 기술자가 표준 공구 키트의 일부로 하나를 장착할 수 있을 만큼 충분히 저렴하기 때문이다.

3. RTU(RFTS):

   RTU는 RFTS(원격 섬유 테스트 시스템 일반 요구사항)에 설명된 RFTS의 테스트 모듈이다.^[2] RFTS는 중심 위치에서 섬유를 자동으로 시험할 수 있게 한다. 광섬유 네트워크의 핵심 지점에 위치한 OTDR 유사 테스트 컴포넌트의 작동을 제어하기 위해 중앙 컴퓨터를 사용한다. 테스트 구성 요소는 문제를 찾기 위해 섬유를 스캔한다. 문제가 발견되면 그 위치를 기록하고 해당 담당자에게 통보하여 수리 작업을 시작한다. 또한 RFTS는 OTDR 섬유 추적의 과거 정보와 물리적 섬유 플랜트에 대한 기타 섬유 기록을 포함하는 데이터베이스에 대한 직접 액세스를 제공할 수 있다.

   OTDR과 OTDR과 같은 장비는 통신 산업에서 많은 용도를 가지고 있기 때문에, 운영 환경은 실내와 실외 모두에서 매우 다양하다. 그러나 대부분의 경우 이러한 시험 세트는 섬유 분배 프레임의 종단점에서 섬유에 접근하여 제어된 환경에서 운용된다. 실내 환경에는 중앙 사무소(CO), 장비 오두막 또는 제어된 환경 볼트(CEV)와 같은 통제 구역이 포함된다. 외부 환경에서의 사용은 더 드물지만 맨홀, 공중 플랫폼, 오픈 트렌치 또는 스플라이싱 차량에서의 사용을 포함할 수 있다.

OTDR 데이터 형식

1990년대 후반 OTDR 업계 대표들과 OTDR 사용자 커뮤니티는 OTDR 섬유 데이터를 저장하고 분석하기 위한 고유한 데이터 형식을 개발하였다. 이 데이터는 GR-196, OTDR(Optical Time Domain Reflectometer) 유형 장비에 대한 일반 요구사항의 사양을 기반으로 했다. 목표는 데이터 형식이 모든 OTDR 제조업체에 의해 구현된다는 점에서 진정한 보편성을 갖는 것이었다. OTDR 공급업체는 데이터 형식을 구현하기 위해 소프트웨어를 개발했다. 진행하면서 사용자 간 오해 영역과 함께 형식의 불일치를 파악했다.

From 1997 to 2000, a group of OTDR supplier software specialists attempted to resolve problems and inconsistencies in what was then called the “Bellcore” OTDR Data Format. This group, called the OTDR Data Format Users Group (ODFUG), made progress. Since then, many OTDR developers continued to work with other developers to solve individual interaction problems and enable cross use between manufacturers.

In 2011, Telcordia decided to compile industry comments on this data format into one document entitled Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) Data Format. This Special Report (SR) summarizes the state of the Bellcore OTDR Data Format, renaming it as the Telcordia OTDR Data Format.^[3]

The data format is intended for all OTDR-related equipment designed to save trace data and analysis information. Initial implementations require standalone software to be provided by the OTDR supplier to convert existing OTDR trace files to the SR-4731 data format and to convert files from this universal format to a format that is usable by their older OTDRs. This file conversion software can be developed by the hardware supplier, the end user, or a third party. This software also provides backward compatibility of the OTDR data format with existing equipment.

The SR-4731 format describes binary data. While text information is contained in several fields, most numbers are represented as either 16-bit (2-byte) or 32-bit (4-byte) signed or unsigned integers stored as binary images. Byte ordering in this file format is explicitly low-byte ordering, as is common on Intel processor-based machines. String fields are terminated with a zero byte “\0”. OTDR waveform data are represented as short, unsigned integer data uniformly spaced in time, in units of decibels (dB) times 1000, referenced to the maximum power level. The maximum power level is set to zero, and all waveform data points are assumed to be zero or negative (the sign bit is implied), so that the minimum power level in this format is -65.535 dB, and the minimum resolution between power level steps is 0.001 dB. In some cases, this will not provide sufficient power range to represent all waveform points. For this reason, the use of a scale factor has been introduced to expand the data point power range.

참고 항목

Wikimedia Commons는 광학 시간 영역 반사계와 관련된 미디어를 가지고 있다.

• 광학반환손실

참조