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Que é medidor de poder ótico?

August 20, 2019

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Que é medidor de poder ótico?

 

 

Para medir o poder em um sinal ótico, chamado medidor de poder ótico (OPM), nela é um dispositivo usou o termo refere geralmente um dispositivo testando o poder médio em sistemas da fibra ótica. Outros dispositivos de medição leves de uso geral do poder são chamados geralmente radiômetro, fotômetros, medidores de poder do laser, medidores de luz ou medidores do lux.

 

Um medidor de poder ótico tradicional responde a um espectro largo da luz, porém a calibração é dependente do comprimento de onda. Esta não é normalmente uma edição, desde que o comprimento de onda do teste é sabido geralmente, porém tem um par inconvenientes. Em primeiro lugar, o usuário deve ajustar o medidor ao comprimento de onda correto do teste, e em segundo lugar se há outros comprimentos de onda especulativos atuais, a seguir as leituras erradas resultarão.

 

 

Um medidor de poder ótico típico consiste em um sensor calibrado, em um amplificador de medição e em uma exposição. O sensor consiste primeiramente em um fotodiodo selecionado para a escala apropriada dos comprimentos de onda e dos níveis de poder. Na unidade de exposição, o comprimento de onda ótico medido do poder e do grupo é indicado. Os medidores de poder são calibrados usando um padrão rastreável da calibração tal como um padrão do NIST.

 

 

Os medidores de poder às vezes óticos são combinados com uma função de teste diferente tal como uma fonte luminosa ótica (OLS) ou o localizador visual (VFL) da falha, ou podem ser um subsistema são um instrumento muito maior. Quando combinado com uma fonte luminosa, o instrumento é chamado geralmente um grupo ótico do teste da perda.

 

Os grupos óticos (OLTS) do teste da perda estão disponíveis em instrumentos à mão dedicados e nos módulos plataforma-baseados serir várias arquiteturas de rede e para testar exigências. São usados para medir o poder e perda de poder óticos, e reflectância e perda de poder refletida. Os produtos podem igualmente ser usados como fontes óticas ou medidores de poder óticos, ou medir a reflectância ótica da perda do retorno ou do evento.

Três tipos de equipamento podem ser usados para medir a perda de poder ótica:

  1. Equipamento componente - os medidores de poder óticos (OPMs) e as fontes luminosas estabilizadas (SLSs) estão empacotados separadamente, mas quando usados junto podem fornecer uma medida da atenuação ótica fim-a-fim sobre um trajeto ótico. Tal equipamento componente pode igualmente ser usado para outras medidas.
  2. Um refletômetro de domínio de tempo ótico (OTDR) pode ser usado para medir a perda da relação ótica se seus marcadores são ajustados nos pontos do término para que a perda da fibra está desejada. A precisão de tal medida pode ser aumentada se a medida é feita como uma média bidirecional do fiber.GR-196, exigências genéricas para o tipo equipamento de (OTDR) do refletômetro de domínio de tempo ótico, discute o equipamento de OTDR detalhado.
  3. O teste integrado ajustou-se - quando um SLS e um OPM são empacotados em uma unidade, está chamada um grupo integrado do teste. Tradicionalmente, um grupo integrado do teste é chamado geralmente um OLTS. GR-198, exigências genéricas para fontes luminosas estabilizadas à mão, medidores de poder óticos, medidores da reflectância, e o teste ótico da perda ajusta-se, discute o equipamento do OLTS detalhado.

Sensores

 

Os tipos principais do sensor de semicondutor são silicone (Si), germânio (Ge) e arsenieto de gálio (InGaAs) do índio. Adicionalmente, estes podem ser usados com elementos de atenuação para testes óticos altos do poder, ou elementos seletivos do comprimento de onda assim que respondem somente aos comprimentos de onda particulares. Estes todos operam-se em um tipo similar de circuito, porém além do que suas características de resposta básicas do comprimento de onda, cada um tem algumas outras características particulares:

  • Os detectores do silicone tendem a saturar relativamente a níveis da baixa potência, e são somente úteis no visível e 850 detectores do si do nanômetro bands.* tendem aos níveis de baixa potência do saturateat relativamente, e são somente úteis 850 do nanômetro nas faixas visíveis e.
  • Os detectores do Ge saturam a níveis do poder o mais alto, mas têm o desempenho pobre da baixa potência, linearidade geral pobre sobre a escala de poder inteira, e são geralmente sensíveis à temperatura. São somente marginalmente exatos para “1550 nanômetro” que testam, devido a uma combinação de temperatura e de comprimento de onda que afetam o responsivity por exemplo em 1580 nanômetro, porém fornecem o desempenho útil sobre os 850 de uso geral/1300/1550 faixas do comprimento de onda do nanômetro, assim que são distribuídos extensivamente onde uma mais baixa precisão é aceitável. Outras limitações incluem: não-linearidades a níveis da baixa potência, e uniformidade pobre do responsivity através da área do detector.
  • Os detectores de InGaAs saturam a níveis intermediários. Oferecem o desempenho geralmente bom, mas são frequentemente muito o comprimento de onda ao redor 850 sensíveis nanômetro. São usados assim pela maior parte para testes singlemode da fibra em 1270 - 1650 nanômetro.

Uma parte importante de um sensor ótico do medidor de poder, é a relação do conector da fibra ótica. O projeto ótico cuidadoso é exigido para evitar problemas significativos da precisão quando usado com a grande variedade de tipos e de conectores da fibra encontrados tipicamente.

 

Um outro componente importante, é o amplificador da entrada do sensor. Isto precisa o projeto muito cuidadoso de evitar a degradação de desempenho significativa sobre uma vasta gama de circunstâncias.

 

Medidores prolongados da sensibilidade

 

Uma classe de medidores de poder do laboratório tem uma sensibilidade prolongada, da ordem do dBm -110. Isto é conseguido usando uma combinação muito pequena do detector e da lente, e igualmente um interruptor inversor leve mecânico em tipicamente 270 hertz, assim o medidor mede realmente a luz da C.A. Isto elimina efeitos bondes inevitáveis da tração da C.C. Se o desbastamento da luz está sincronizado com (ou “fechamento-em”) um amplificador síncrono apropriado, uns ganhos mais adicionais da sensibilidade estão conseguidos. Na prática, tais instrumentos conseguem geralmente uma mais baixa precisão absoluta devido ao diodo de detector pequeno, e pela mesma razão, pode somente ser exato quando acoplado com fibra do único modo. Ocasionalmente tal instrumento pode ter um detector de refrigeração, embora com o abandono moderno de sensores do germânio, e a introdução de sensores de InGaAs, esta é agora cada vez mais rara.

 

Escala de medição do poder

 

Um OPM típico mede exatamente sob a maioria de condições de aproximadamente 0 dBm (1 watt do milli) ao dBm aproximadamente -50 (10 watts nano), embora a escala da exposição possa ser maior. Acima de 0 dBm é considerado “poder superior”, e as unidades especialmente adaptadas podem medir até quase + o dBm 30 (1 watt). Abaixo do dBm -50 é a “baixa potência”, e as unidades especialmente adaptadas podem medir tão baixo quanto o dBm -110. Independentemente das especificações do medidor de poder, testar abaixo do dBm aproximadamente -50 tende a ser sensível à luz ambiental dispersa que escapa em fibras ou em conectores. Assim ao testar na “baixa potência”, algum meio escala de teste/verificação das linearidades (feita facilmente com atenuador) é aconselhável. A níveis da baixa potência, as medidas do sinal ótico tendem a tornar-se ruidosas, assim que os medidores podem transformar-se muito lento devido ao uso de uma quantidade significativa de cálculo da média do sinal.

 

Calibração e precisão

 

A calibração e a precisão óticas do medidor de poder são uma edição controversa. A precisão da maioria de padrões de referência preliminares (por exemplo peso, de tempo, de comprimento, Voltetc.) é sabida a uma precisão alta, tipicamente da ordem de 1 partes em bilhão. Porém os padrões óticos do poder mantidos pelo NIST, são definidos somente a aproximadamente de uma parte em mil. Antes que esta precisão for degradada mais com as relações sucessivas, a precisão da calibração do instrumento é geralmente somente algum %. Os medidores de poder óticos do campo o mais exato reivindicam a precisão da calibração de 1%. Comparativamente, este é ordens de grandeza menos exatos do que um voltímetro bonde típico.

 

Mais, a precisão em uso conseguida é geralmente significativamente mais baixa do que a precisão reivindicada da calibração, antes que os fatores adicionais forem tomados em consideração. Em aplicações típicas do campo, os fatores podem incluir: temperatura ambiental, tipo do conector ótico, variações do comprimento de onda, variações das linearidades, variações da geometria do feixe, saturação do detector.

 

Consequentemente, conseguir um bom nível de precisão e de linearidades práticas do instrumento é algo que exige a habilidade considerável do projeto, e cuidado na fabricação.

 

 

Medida de poder do pulso

 

Os medidores de poder óticos indicam geralmente o poder calculado a média tempo. Assim para medidas do pulso, o ciclo de dever do sinal deve ser sabido para calcular o valor do poder máximo. Contudo, o poder máximo instantâneo deve ser menos do que a leitura de medidor máxima, ou o detector pode saturar, tendo por resultado leituras médias erradas.

 

Também, em baixas taxas de repetição de pulso, alguns medidores com dados ou a detecção do tom podem não produzir impróprio ou nenhuma leitura. Uma classe de medidores do “poder superior” tem algum tipo de elemento de atenuação ótico na frente do detector, permitindo tipicamente aproximadamente a uns 20 o aumento do DB na leitura máxima do poder. Acima deste nível, uma classe totalmente diferente do “de instrumento do medidor de poder laser” é usada, baseado geralmente na detecção térmica.

Aplicações de teste comuns da fibra ótica

  • Medindo o poder absoluto em um sinal da fibra ótica. Para esta aplicação, o medidor de poder precisa de ser calibrado corretamente no comprimento de onda que estão sendo testados, e no grupo a este comprimento de onda.
  • Medindo a perda ótica em uma fibra, em combinação com uma fonte luminosa estável apropriada. Desde que este é um teste relativo, a calibração exata não é uma exigência particular, a menos que dois ou mais medidores estiverem sendo usado devido às edições da distância. Se um teste em dois sentidos mais complexo da perda é executado, a seguir a calibração do medidor de poder pode ser ignorada, mesmo quando dois medidores são usados.
  • Alguns instrumentos são equipados para a detecção ótica do tom de teste, para ajudar em testes rápidos da continuidade do cabo. Os tons de teste padrão são geralmente 270 hertz, 1 quilohertz, 2 quilohertz. Algumas unidades podem igualmente determinar um de 12 tons, para testes da continuidade da fibra da fita.

Teste a automatização

  • A capacidade para ajustar a unidade para ler 0 DB a nível do poder da referência, tipicamente a fonte do teste.
  • A capacidade para armazenar leituras na memória interna, para o aviso e a transferência subsequentes a um computador.
  • A capacidade para sincronizar o comprimento de onda com uma fonte do teste, de modo que o medidor se ajuste ao comprimento de onda da fonte. Isto exige uma fonte especificamente combinada. A maneira lá a mais simples de conseguir isto, é reconhecendo um tom de teste, mas a maneira melhor é por transferência dos dados. O método dos dados tem benefícios que a fonte pode enviar dados úteis adicionais tais como o nível de poder nominal da fonte, número de série etc.

medidores Comprimento de onda-seletivos

 

Um objetivo especial cada vez mais comum OPM, chamado geralmente de “um medidor de poder PON” é projetado enganchar em um circuito vivo de PON (rede ótica passiva), e testa simultaneamente o poder ótico em sentidos e em comprimentos de onda diferentes. Esta unidade é essencialmente um medidor de poder triplo, com uma coleção de filtros do comprimento de onda e de acopladores óticos. A calibração apropriada é complicada pelo ciclo de dever de variação dos sinais óticos medidos. Pode ter uma exposição simples da falha da passagem, para facilitar o uso fácil por operadores com pouca experiência.

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