Tłumienność Tłumienność jednostkowa każdego toru światłowodowego. BADANIA I POMIARY LINII ŚWIATŁOWODOWYCH Badania wykonywane w trakcie budowy i montażu linii. Pomiary właściwości transmisyjnych torów światłowodowych metodą Reflektometryczną

Tłumienność Tłumienność jednostkowa każdego toru światłowodowego. BADANIA I POMIARY LINII ŚWIATŁOWODOWYCH Badania wykonywane w trakcie budowy i montażu linii. Pomiary właściwości transmisyjnych torów światłowodowych metodą Reflektometryczną

JDS JACEK DATA ŚWIATŁOWODY

PRZEDSIĘBIORSTWO ROBÓT SPECJALISTYCZNYCH
FOA CFOT® The Fiber Optic Association Certified Member NR: 7240712

MIRKOWSKA 10, 05-520 KONSTANCIN-JEZIORNA. POLSKA
tel.:00 48 789337400, mail: datajacek@gmail.com

Certyfikat uprawniający do budowania sieci FTTH Orange Polska Nr 297/1/03/2016/W

Dysponujemy wiedzą i umiejętnościami do projektowania sieci FTTH zgodnie ze standardami Orange Polska. Posiadamy uprawnienia do budowania sieci FTTH zgodnie ze standardami Orange Polska

liczona jako średnia algebraiczna z
pomiarów w obu kierunkach transmisji nie powinna przekraczać 0,60 dB. Dla każdej
dodatkowej spoiny na zakończeniu linii światłowodowych (np. dodatkowe złącze w
komorze kablowej) do podanej wyżej wartości należy dodać 0,10 dB.
Powyższy warunek został ustalony przy założeniu, że tłumienność złączki
światłowodowej nie powinna przekraczać 0,5 dB, a tłumienność złącza spajanego
może osiągnąć wartość 0,10 dB.
 Wymagania transmisyjne dla zmontowanego odcinka regeneratorowego
Wszystkie tory światłowodowe jednomodowe na gotowej linii powinny mieć
zmierzoną tłumienność dla fal 1310 nm i 1550 nm, a następnie wyliczoną
tłumienność jednostkową. Jako decydujący należy przyjmować wynik pomiaru dla fali
1550 nm.
Tłumienność jednostkowa każdego toru światłowodowego (bez połączeń) nie
powinna przekraczać wartości przepisanych w uzgodnionych warunkach
technicznych dla kabli danej klasy, wybranej przez projektanta, w sposób
umożliwiający spełnienie wymagań bilansu mocy dla danego odcinka
regeneratorowego.
Dla przypadków krytycznych tj. dla długich odcinków regeneratorowych należy
wybierać kable zawierające światłowody wyższej klasy.
Tłumienność każdego toru światłowodowego (włókien wraz z ich połączeniami) nie
powinna przekraczać wartości sumy tłumienności wszystkich połączonych odcinków
włókien powiększonej o tłumienność połączeń stałych i rozłącznych.
Tak więc rzeczywista tłumienność toru nie powinna przekraczać wartości:
atk≤ αk ∗ lopt + n1 ∗ 0,10 + n2 ∗ 0,5 [dB]
gdzie :
atk - tłumienność toru światłowodowego na odcinku regeneratorowym,
mierzona między półzłączkami na przełącznicach sąsiednich stacji
regeneratorowych, w dB.
αk - tłumienność jednostkowa gotowego kabla, w dB/km
lopt - długość optyczna kabla światłowodowego wraz z zapasami kabla i
włókien w złączach, w km.
n1 - liczba złączy kabla światłowodowego na odcinku regeneratorowym
n2 - liczba złączy światłowodowych rozłącznych na odcinku regeneratorowym
Połączenia światłowodów jednomodowych powinny być tak wykonane, aby ich
tłumienność nie przekroczyła wartości:
- 0,10 dB dla połączeń spajanych, określona jako wartość średnia (z uwzględnieniem
znaków) z pomiarów w obu kierunkach transmisji,
- 0,5 dB dla złączy rozłączalnych, jako wartość maksymalna przyjmowana do
obliczeń, a średnia wartość tej tłumienności nie powinna przekraczać 0,3 dB.
Dla połączeń spajanych dopuszcza się maksymalną wartość bezwzględną
tłumienności połączenia 0,3 dB, jeśli 2 próby spajania nie pozwoliły na uzyskanie
wartości 0,10 dB, przy czym uzyskiwane wyższe wartości były prawie jednakowe.
Dopuszcza się na odcinku kontrolnym (15 km) nie więcej niż 2 tego typu połączeniadla każdego toru pod warunkiem uwzględnienia ich obecności w bilansie mocy 

odcinka regeneratorowego. 

Tłumienność odbiciowa złączek światłowodowych (reflektancja) nie powinna być

mniejsza niż 35 dB. 

Ze względu na położenie złączek światłowodowych w pobliżu źródła światła 

laserowego reflektancja jest niezmiernie ważna dla prawidłowej pracy lasera, 

zwłaszcza przy transmisji o dużych przepływnościach. Zbyt mała tłumienność

reflektancji może zakłócać pracę lasera, jak to pokazano na rys. 9. 

Rys. 9. Wpływ reflektancji na pracę lasera: a) impuls laserowy bez zniekształceń, b) impuls przy 

tłumienności reflektancji ok. 24 dB,c) przy tłumienności reflektancji ok. 22 dB, d) przy tłumienności 

reflektancji ok. 18 dB. 

Jak widać na rysunku dla przypadku b) moc impulsu spada o połowę i zaczynają

pojawiać się w widmie dodatkowe fale. W przypadku c) moc dodatkowych fal 

wyraźnie wzrasta, natomiast w przypadku d) moc impulsu laserowego maleje jeszcze 

bardziej, a generowane widmo fal klasyfikuje laser jako wzdłużnie wielomodowy. W 

granicznym przypadku laser może ulec uszkodzeniu. 

W dążeniu do zwiększenia tłumienności reflektancji opracowano sposób 

zaszlifowania światłowodów w złączce np. pod kątem 8°-9°. (system Angle Physical 

Contact - APC). W takim przypadku znaczna część światła odbitego nie trafia do 

lasera, lecz jest tracona w płaszczu światłowodu. Tłumienność reflektancji osiągana 

w tym systemie wynosi 70 - 80 dB. 

3.8. Niejednorodność tłumienności 

Zmiana tłumienności jednostkowej wzdłuż odcinka, pomiędzy sąsiednimi złączami 

światłowodowymi, nie powinna przekraczać 0,1 dB/km dla fal 1310 nm i 1550 nm, na 

każdym dowolnie wybranym jednokilometrowym odcinku światłowodu

BADANIA I POMIARY LINII ŚWIATŁOWODOWYCH Badania wykonywane w trakcie budowy i montażu linii. 

Przed przystąpieniem do prac instalacyjnych i montażowych na linii kablowej 

wszystkie odcinki fabrykacyjne kabli należy poddać szczegółowym oględzinom 

zewnętrznym w celu wykrycia jakichkolwiek uszkodzeń, które mogły powstać

podczas transportu lub przeładunku bębnów. Należy sprawdzić prawidłowość

zabezpieczenia końców kabli przed zawilgoceniem oraz zabezpieczenia samych 

kabli na bębnach przed uszkodzeniami, zwracając uwagę także na wygięcia kabla o 

zbyt małym promieniu. W przypadkach wątpliwych, tzn. jeśli istnieje podejrzenie o 

niewłaściwe obchodzenie się z kablem przed dostarczeniem go na plac budowy, 

konieczne jest wykonanie pomiarów reflektometrycznych kabli na bębnach takich, jak 

przy odbiorze kabli od producenta. 

Na tym etapie prac konieczne jest ustalenie kolejności instalowania poszczególnych 

odcinków kabli, dla zachowania zgodności z projektem, zarówno co do typów kabli 

przeznaczonych na odpowiednie odcinki w linii, jak i co do długości odcinków 

instalowanych. Konieczne jest więc dokonanie alokacji odcinków fabrykacyjnych, a w 

razie potrzeby sprawdzenie ich długości i konstrukcji, w celu stwierdzenia zgodności 

z projektem technicznym. 

W trakcie budowy i montażu linii powinny być wykonywane niżej podane pomiary: 

a) Po ułożeniu kabla, a przed rozpoczęciem montażu złączy należy wykonać

pomiary kontrolne potwierdzające parametry światłowodów. Pomiary należy 

wykonać przy pomocy reflektometru dla fali 1550 nm. 

b) Po wykonaniu połączeń światłowodów należy wykonać pomiary 

reflektometryczne z obydwu stron odcinka zmontowanego dla fal 1310 nm i 1550 

nm, w celu stwierdzenia poprawności wykonanych połączeń. Dopiero po 

pozytywnym wyniku tych pomiarów dla wszystkich włókien światłowodowych w 

kablu można przystąpić do ostatecznego zamknięcia mufy złączowej. 

c) Po całkowitym zmontowaniu odcinka kontrolnego, dla uzyskania wykresów 

reflektometrycznych, należy wykonać na wszystkich włóknach pomiary 

reflektometryczne dla fal 1310 nm i 1550 nm, z obydwu stron odcinka. Nie 

spełniające wymogów spojenia, ujawnione w trakcie pomiarów należy poprawić. 

Wykresy reflektometryczne uzyskane po naprawieniu wadliwych spojeń należy 

zarejestrować na dyskietkach komputerowych i przekazać jako załączniki do 

dokumentacji powykonawczej. Stanowić one będą charakterystyki wzorcowe 

(odniesienia) wybudowanej linii. 

d) Po zmontowaniu i połączeniu odcinków kontrolnych w odcinek regeneratorowy 

należy pomiędzy przełącznicami światłowodowymi wykonać pomiary 

reflektometryczne jak poprzednio. Wykresy reflektometryczne należy 

zarejestrować na dyskietkach komputerowych i przekazać jako załączniki do 

dokumentacji powykonawczej. Stanowić one będą charakpomiary tłumienności wynikowej wszystkich światłowodów metodą Transmisyjną, 

– pomiary tłumienności odbicia wstecznego (reflektancji) złączek 

światłowodowych. 

 Pomiary właściwości transmisyjnych torów światłowodowych metodą Reflektometryczną

Pomiary reflektometryczne na zmontowanej linii powinny umożliwiać określenie: 

– całkowitej długości optycznej linii, 

– całkowitej tłumienności linii, 

– tłumienności jednostkowej całej linii i jej odcinków składowych, 

– tłumienności połączeń. 

Poprawne wyniki tych pomiarów uzyskuje się tylko wtedy, gdy wartość współczynnika 

załamania wprowadzana do reflektometru jest zgodna z wartością podaną przez 

producenta kabla. 

Dla uzyskania prawidłowych danych potrzebnych do wypełnienia protokołów 

pomiarowych niezbędne jest zdjęcie charakterystyk reflektometrycznych wszystkich 

światłowodów w kablu z obydwu stron odcinka regeneratorowego dla fal 1310 nm i 

1550 nm. Wskazane jest, aby reflektometr umożliwiał zapisanie wyników pomiarów 

do pamięci lub na dyskietce. Umożliwia to przeprowadzenie dokładnej analizy tych 

pomiarów bez konieczności straty czasu bezpośrednio na terenie budowy. Analizę

taką można przeprowadzić przy pomocy odpowiedniego oprogramowania 

komputerowego już po wykonaniu pomiarów na budowie. 

Dla uzyskania charakterystyki umożliwiającej dokładną lokalizację złączy, w 

niektórych przypadkach konieczne jest podzielenie zdejmowanej charakterystyki 

całej linii na kilka odcinków. Chodzi o to, aby odpowiednia skala pomiarowa mogła 

wynosić 1 km na jednostkę długości i 0,5 dB na jednostkę tłumienności, co znacznie 

zwiększa dokładność pomiarów. 

Tłumienność jednostkowa linii mierzona jest w czasie tego samego pomiaru 

reflektometrycznego, łącznie z pomiarami tłumienności połączeń. Dla uniknięcia 

wpływu odbić na początku i końcu kabla kursory należy rozmieścić następująco: 

– kursor 1 w odległości ok. 500 m od początku odcinka, 

– kursor 2 w odległości ok. 500 m przed końcem odcinka. 

Miejsce umieszczenia kursorów 1 i 2 zależy od długości linii oraz od szerokości 

zastosowanego impulsu pomiarowego. Wyniki tak przeprowadzonego pomiaru nie 

odpowiadają potrzebom eksploatacji, ale pozwalają dokładniej ocenić tłumienność

jednostkową zmontowanej linii optotelekomunikacyjnej. 

Dla określenia całkowitej tłumienności linii na odcinku regeneratorowym należy 

podsumować: 

− tłumienność pomierzoną pomiędzy kursorami 1 i 2 obejmującymi trasę linii 

pomniejszoną o 500-m odcinki na początku i końcu, 

− tłumienności stacji A i B zmierzone metodą reflektometryczną, 

− tłumienność 1 km kabla pominiętego w pomiarze reflektometrycznym. 

Tak określona tłumienność odcinka regeneratorowego linii powinna być potwierdzona 

pomiarem transmisyjnym. 

Niezmiernie ważnym czynnikiem wpływającym na wyniki pomiarów 

reflektometrycznych jest używanie właściwych sznurów optycznych połączeniowych.W przypadku dużego odbicia pomiędzy reflektometrem a badanym światłowodem, co 

ma zwykle miejsce przy stosowaniu różnych adapterów pomiędzy sznurem 

pomiarowym, a złączką na przełącznicy, na ekranie reflektometru mogą pojawić się

impulsy o dużej wartości. Wskazują one pozornie na istnienie dużych 

niejednorodności w zupełnie przypadkowych miejscach w linii światłowodowej. Jest 

to zjawisko tzw. „ducha”, które powinno być sygnałem do poprawienia warunków 

przyłączenia reflektometru do badanego światłowodu. 

W procesie pomiarów mogą ujawnić się uszkodzenia światłowodów. Lokalizuje się je 

przy pomocy reflektometru, znając współczynnik wydłużenia optycznego tj. stosunek 

długości optycznej światłowodu do fizycznej długości kabla, w którym ten światłowód 

jest umieszczony. Jednak reflektometr potrafi zlokalizować miejsce uszkodzenia tylko 

z określonym przybliżeniem. 

Dla dokładnego określenia miejsca uszkodzenia w złączu (lub nawet w kablu) stosuje 

się pomocniczo źródło światła widzialnego o długości fali ok. 670 nm. Światło to 

wywołuje widzialny efekt oświetlenia koloru rubinowego w miejscu uszkodzenia, 

załamania lub zagięcia światłowodu. 

Reflektometry nowszej generacji są zwykle już wyposażone w takie źródło światła 

albo też jest ono odrębnym przyrządem. 

4.3. Pomiary tłumienności wynikowej metodą transmisyjną

Dla każdego włókna światłowodowego na odcinku regeneratorowym należy zmierzyć

tłumienność pomiędzy dwoma skrajnymi przełącznicami światłowodowymi. Dla linii 

ze światłowodami jednomodowymi pomiar powinien być wykonany dla obu pasm 

optycznych tj. 1310 i 1550 nm w obu kierunkach transmisji. 

Celem tego pomiaru jest sprawdzenie łącznej tłumienności kabla wraz ze złączami 

rozłącznymi i potwierdzenie zgodności z obliczonym bilansem mocy dla odcinka 

regeneratorowego oraz z tłumiennością pomierzoną reflektometrycznie. 

Pomiar wynikowej tłumienności linii wykonuje się przy wykorzystaniu stabilizowanego 

źródła światła i miernika mocy optycznej. 

W przypadku posiadania dwóch zestawów nadajnika i miernika mocy optycznej 

pozwalających na ciągłą kontrolę względnego poziomu nadawczego i odbiorczego 

mocy światła proces pomiaru jest znacznie uproszczony. Rozmieszczenie 

przyrządów na obu końcach odcinka pomiarowego znacznie ogranicza czas trwania 

pomiarów, gdyż pozwala uniknąć przewożenia zestawów stosownie do kierunku 

nadawania i odbioru sygnału. Przebieg pomiaru jest tym bardziej ułatwiony, gdyż

zestaw przyrządu zawiera zwykle wbudowany telefon optyczny (rys.10). 

Przed rozpoczęciem pomiarów należy gruntownie oczyścić wszystkie złącza, gdyż

wpływ zanieczyszczeń na wyniki może być bardzo istotny. Do czyszczenia styków w 

złączach konieczna jest butelka sprężonego powietrza, jak również płyn czyszczący, 

najlepiej czysty alkohol etylowy (99%), lub isopropylowy. Nie należy używać acetonu 

lub podobnych płynów, gdyż mogą one uszkodzić lub zniszczyć styki w złączu. Sznur 

pomiarowy powinien być podłączony do przyrządu przez cały czas wykonywania 

pomiarów i nie może być odłączany, gdyż tłumienność na złączu może ulec zmianie. 

Przed rozpoczęciem pomiarów przyrządy powinny być włączone przez co najmniej 

10 min, aby źródła laserowe uzyskały ustabilizowany strumień światła. Pomiar 

wykonuje się światłem niemodulowanym.