Реалии реализации проектов на базе нового оборудования потребовали пересмотра и дополнения основных положений, в которых нормируются различные процедуры выполнения тестов. Нововведения нашли отражение во второй редакции ISO/IEC 14763-3, одобренной в июле 2006 г.

С середины 90-х годов прошлого века структурированная кабельная система стала неотъемлемым компонентом современного офиса. Более того, на рубеже веков техника СКС начала активно применяться в жилом секторе и в промышленной сфере. В результате примерно десять лет назад это направление превратилось в самостоятельный вид бизнеса как для многих производителей кабельных изделий и коммутационного оборудования, так и для компаний со специализацией в области системной интеграции или монтажных работ.

Из года в год современное индустриальное общество выдвигает все более высокие требования в отношении скоростей передачи данных в информационных системах различного назначения, масштабы применения которых неуклонно возрастают. Одно из частных следствий этих двух мощных факторов состоит в увеличении спроса на волоконно-оптическую технику. Однако, несмотря на все ухищрения разработчиков схемотехнических решений, растущее быстродействие оптических сетевых интерфейсов ведет к увеличению широкополосности их приемной части. Параметры фотодиодов постоянно совершенствуются, однако данный процесс сопровождается ростом уровня шумов и снижением энергетического потенциала сетевой аппаратуры. В такой ситуации неизбежно ужесточаются требования к точности определения численных значений измеряемых характеристик (в первую очередь затухания), а кроме того, расширяется перечень параметров, подлежащих контролю инструментальными средствами в процессе выполнения тестовых проверок стационарных линий и различных трактов.

На международном уровне тестирование параметров оптической подсистемы структурированной проводки определяется стандартом ISO/IEC 14763-3. Первая редакция этого документа была официально ратифицирована в июне 2000 г, т.е. его разработка была завершена задолго до начала эпохи массового использования сетевых интерфейсов 10 Gigabit Ethernet. Реалии реализации проектов на базе нового оборудования потребовали пересмотра и дополнения основных положений, в которых нормируются различные процедуры выполнения тестов.

Нововведения нашли отражение во второй редакции ISO/IEC 14763-3, одобренной в июле 2006 г. Теперь можно констатировать, что количество внесенных в нее изменений и дополнений принципиального характера настолько велико, что позволяет говорить не о модернизации существующего документа, а о совершенно новом стандарте. Это отражается и в объеме документа — по количеству страниц он увеличился примерно в три раза. Собственно содержательная часть стандарта состоит из шести разделов, дополненных шестью приложениями, причем три являются нормативными.

Пожалуй, наиболее революционным нововведением второй редакции стандарта ISO/IEC 14763-3 стало существенное расширение перечня методов тестирования оптических кабельных трактов СКС. В предыдущем варианте основным оборудованием считался оптический тестер. Рефлектометр и микроскоп рассматривались как дополнительные средства, а немногочисленные указания относительно оценки полученных с их помощью данных носили исключительно качественный характер. В новой версии документа рефлектометрические измерения и тестирование с помощью устройств визуального контроля рассматриваются наравне с измерениями посредством оптического тестера. Дело в том, что для этих разновидностей тестирующего оборудования стандарт фиксирует количественные критерии, сравнение с которыми позволяет однозначно сделать вывод о соответствии контролируемого тракта или компонента требованиям норм.

ИЗМЕРЕНИЕ ЗАТУХАНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ОПТИЧЕСКОГО ТЕСТЕРА

Коренной переработке подверглась и та часть стандарта, где описываются принципы работы с оптическим тестером. Даже в своей простейшей форме он обладает широкими функциональными возможностями. Основное назначение этого прибора — выполнение измерений потерь по методу вносимого затухания в оптическом тракте и отдельных его компонентах (шнуровых изделиях и стационарных линиях). Определение конкретного значения ослабления оптической мощности подразумевает проверку непрерывности цепей передачи сигналов и контроль правильности разводки волокон линейного оптического кабеля по розеткам коммутационного устройства. В процессе измерений затухания применяются три канонических разновидности метода вносимых потерь. Главным отличительным признаком каждой из них является количество тестовых шнуров, необходимых для того, чтобы задать на приемнике опорное значение уровня тестового сигнала.

Основная конфигурация схемы тестирования, согласно последней редакции стандарта ISO/IEC 14763-3, должна быть реализована в соответствии с методом трех тестовых шнуров. В таком случае выдвигается требование обязательного использования специально подготовленных опорных (англ. reference), или эталонных, шнуров, потери в которых у многомодовых и одномодовых изделий не превышают, соответственно, 0,1-0,2 дБ. Из-за сравнительно небольших длин шнуровых изделий единственной возможностью достижения прогресса по данному параметру остается жесткое соблюдение требований в отношении максимального рассогласования осей волокна и центрирующего наконечника, а также прочих геометрических параметров.

Столь радикальный пересмотр принципов определения затухания оптических трактов с помощью тестера по методу вносимого затухания был вызван следующими причинами:

  • заметное превышение требований стандартов по допустимому затуханию в разъемных соединителях при сравнении с реально получаемыми значениями (0,75 дБ против фактических 0,2-0,4 дБ);
  • необходимость обеспечения одновременного тестирования пары волокон стационарных линий и трактов, интерфейсная часть которых реализована на основе популярных дуплексных моноблочных оптических соединителей MT-RJ, VF-45 (Volition) и аналогичных им;
  • использование метода трех тестовых шнуров делает ненужной дополнительную процедуру верификации соединительного шнура оптического тестера, не задействованного в процессе задания опорного значения, наличие которого может очень исказить результат;
  • существенное упрощение процедуры согласования типов оптических соединителей на тестере и контролируемой линии.

Метод одного тестового шнура переведен в разряд альтернативных и считается теперь дополнительным. Основной областью его использования названо тестирование стационарных линий. Из схемы построения стандарта следует также, что оптический интерфейс таких линий должен быть построен на основе симплексных разъемов или тех их дуплексных разновидностей, которые обеспечивают простоту доступа к отдельному волокну. Необходимым условием применения такого метода является совпадение типа оптического разъема на измерителе оптической мощности и тестируемой линии. Это означает, что компании, занимающиеся разработкой и производством измерительного оборудования для полевого тестирования, должны позаботиться о наличии сменного приборного адаптера на измерителе оптической мощности, что, естественно, отражается на его стоимости.

Метод одного тестового шнура позволяет работать со шнурами любого вида, в том числе с недорогими штатными шнурами СКС, которые применяются для подключения к кабельным трактам сетевого оборудования самого разнообразного назначения. Следует, однако, иметь в виду, что отказ от специальных опорных шнуров приводит к увеличению ошибок измерений.

ШНУРЫ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ТЕСТЕРОВ

Новая редакция ISO/IEC 14763-3 содержит подробный перечень требований, предъявляемых к шнурам, используемых в процессе измерений с помощью оптического тестера. Общим для них является обязательное соответствие волокну тестируемого объекта по основным геометрическим характеристикам (диаметрам сердцевины и оболочки, а также числовой апертуре волокна). Согласно стандарту шнуры делятся на четыре разновидности: шнур для подключения источника излучения (launch cord); шнур для подключения приемника на противоположном конце измеряемого объекта(tail cord); дуплексный комбинированный шнур, применяемый в том случае, когда тестирующее оборудование содержит источник излучения и приемник — с его помощью можно выполнить тестирование сразу двух волокон; и, наконец, специальный калибровочный шнур, который задает опорную мощность на приемнике перед началом проведения измерений в полевых условиях при работе по методу трех тестовых шнуров. Первые три имеют длину от 1 до 5 м, благодаря чему обеспечиваются комфортные условия для работы на типовом объекте инсталляции кабельной системы; максимальная длина последнего — 2 м.

Шнуры для подключения к ис-точнику и приемнику имеют одинаковую конструкцию и различаются лишь тем, что на шнур источника дополнительно накладывается требование по обеспечению возможности установки нормализующей катушки. Применение этого элемента обязательно в тех ситуациях, когда излучатель источника имеет распределение мощности по отдельным группам мод, отличающееся от заданного. Количественно характеристика распределения нормируется специальным шаблоном, приведенным в нормативном Приложении А.

Рисунок 1. Система идентификаторов и меток вилок разъемов для обозначения различных вариантов шнуров, используемых при подключении оптического тестера к контролируемому объекту
На шнуры должна быть нанесена соответствующая маркировка и идентифицирующие надписи, а на различные элементы соединителей наносятся индивидуальные идентификаторы, чем обеспечивается их правильное подключение к тестирующему оборудованию и контролируемому тракту (см. Рисунок 1).

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

В стандарте описывается целый комплекс мероприятий, реализация которых позволяет добиться высокой точности измерений и хорошей воспроизводимости результатов. В рамках реализации этой стратегии в нормативную часть документа введены параметры, которым должны отвечать источники излучения оптических тестеров. Часть из них фиксируется на качественном уровне, например, в виде требования температурной стабильности и линейности амплитудной характеристики приемника без указания конкретных численных значений. Нормы, задающие спектральную ширину излучателей источников оптических тестеров, приведены в Таблице 1. Они не слишком отличаются от аналогичных параметров стандартов IEC 61280-4-1 и TIA-526-14-A, что расширяет выбор приборов, которые могут быть использованы для определения затухания трактов структурированной проводки.

Таблица 1. Требования к спектральным характеристикам источников излучения оптических тестеров.
Получение воспроизводимых результатов при измерениях многомодовых трактов затруднено наличием в них большого количества направляемых мод с различными условиями распространения. Для уменьшения их влияния на результат тестирования необходимо отсечь наиболее неустойчивые моды высоких порядков. В оптических тестерах рекомендуется применение излучателей со следующими параметрами: 25,5±0,5 дБ на длине волны 850 нм и 21,5±0,5 дБ на опорной длине волны 1300 нм для волокна калибром 62,5/125. Аналогичные параметры для 50-микронных световодов составляют: 20,5±0,5 дБ на длине волны 850 нм и 16,5±0,5 дБ на опорной длине волны 1300 нм.

Стабильность уровня Po(λ) опорной мощности сказывается на точности получаемых результатов. Кроме того, на величину опорной мощности заметное влияние оказывают механические нагрузки, которым подвергаются кабель и разъемы шнура в процессе выполнения измерений. С учетом этой особенности стандартом выдвигается обязательное требование периодического проведения процедуры фиксации Po(λ) на приемнике. Данная операция обязательна в случае изменения температуры, переноса источника в другое помещение, временного отключения источника питания и в других аналогичных ситуациях. При работе с лазерным излучателем процесс калибровки должен проводиться только после достижения установившегося режима работы, поскольку в соответствием с принципом его действия как прибора с положительной обратной связью передатчику свойственно отклоняться от заданного режима функционирования. Надежным индикатором достижения этого состояния может служить визуальное прекращение дрейфа показаний приемной части тестера.

Ужесточение требований к точности проведения инструментального контроля привели к тому, что в новой редакции IEC 14763-3-35 конкретизирована даже такая «мелочь», как процедура подготовки физических интерфейсов контролируемого объекта к выполнению измерений. Для достижения максимально полного соответствия показаний измерителя фактическим параметрам введено требование об обязательной очистке оптически активных поверхностей компонентов разъемных соединителей световодов перед началом выполнения всех процедур тестирования: предусматривается протирка безворсовыми салфетками, смоченными в 98-процентном спирте, и обдув сжатым воздухом. Процедура очистки, а также периодичность ее выполнения должна производиться в соответствии с инструкцией изготовителя коммутационного оборудования, а ее качество контролируется с помощью микроскопа.

Численные значения уровня или абсолютной величины мощности опорной и измеренной мощности должны фиксироваться оператором с точностью до одной десятой доли единицы измерения (мВт, дБм или дБ). В данной части обеспечена полная преемственность с предыдущей версией нормативного документа от 2000 года.

РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Как известно, оптический рефлектометр был разработан для тестирования оптических трактов сетей междугородной и городской связи. Он стал широко использоваться при строительстве и эксплуатации линейно-кабельных сооружений еще с середины 80-х гг. прошлого века. В области локальных сетей и СКС данный вид измерительного оборудования применялся сравнительно редко, что было связано с его значительной стоимостью, малыми объемами использования оптической техники вне пределов сетей связи общего пользования и специфическими требованиями по разрешающей способности из-за небольших длин кабельных трактов. Включение в ISO/IEC 14763-3 большого объема информации по рефлектометрическим измерениям указывает на все большую востребованность оптической техники при построении СКС. Это может рассматриваться и как косвенное признание того, что промышленность и разработчики решили технические проблемы и способны создавать измерительное оборудование, применение которого обеспечит необходимую эффективность.

Сразу же отметим, что основные правила интерпретации рефлектограмм при работе на оптических линиях СКС практически полностью совпадают с принятыми для рефлектометрических исследований оптических трактов сетей связи общего пользования.

Как известно, основным преимуществом рефлектометра является представление распределения затухания по длине контролируемого тракта в виде графика и возможность его визуальной оценки оператором. Определение затухания отдельных компонентов, из которых состоит тракт передачи оптического информационного сигнала, осуществляется управляющим процессором, который в автоматическом режиме выполняет ряд несложных и сравнительно легко алгоритмизируемых рутинных математических выкладок. Исходные данные для расчета в моделях старшего класса контроллер прибора устанавливает автоматически по результатам выполнения типовой программы оценки рефлектограммы. Оператор — наряду с заданием обязательных исходных параметров длительности зондирующего импульса и времени накопления сигнала обратного рассеяния — в любое время может вмешаться в процесс анализа и самостоятельно установить курсоры на точках кривой обратного рассеяния, соответствующих входу и выходу тестируемого компонента. В моделях рефлектометров младшего уровня ручной режим работы является основным и зачастую единственным. Для устранения разночтений и влияния субъективных факторов на точность получаемого результата в стандарте введены строгие правила по выбору точек, на которые помещаются курсоры при оценке затухания кабеля и соединителей различных видов.

В процессе определения длины тестируемого тракта и расстояния до отдельных неоднородностей понадобится предварительно задать показатель преломления n1 сердцевины. Конкретное значение этого параметра должно содержаться в паспортных данных оптического кабеля. В подавляющем большинстве случаев эта информация отсутствует, так как действующими стандартами СКС не предусматривается обязательное указание в каталогах или сопроводительной документации численных значений показателя преломления сердцевины световодов для кабельных изделий, включаемых производителем СКС в состав продукта. В таких ситуациях ISO/IEC 14763-3 рекомендует пользоваться усредненными величинами n1, численные значения которых приведены
в Таблице 2.

Таблица 2. Групповой показатель преломления сердцевины волокон различных типов.
Нормативная часть основных стандартов СКС содержит требования к разъемным соединителям в части максимальной величины обратного отражения. Однако до лета 2006 г. из-за сложностей нахождения реального значения этого параметра обязательное определение фактической величины RL не предусматривалось. Обоснованно считалось, что соблюдение норм по величине обратных отражений обеспечат совместные усилия производителя кабельной системы и системного интегратора. Первый гарантировал соответствующий подбор элементной базы и разработку технологии монтажа. Второй отвечал за соблюдение правил инсталляции оптической подсистемы структурированной проводки непосредственно на объекте.

В ближайшем будущем можно ожидать начала массового внедрения сетевого оборудования со скоростью передачи 10 Гбит/с. Характерная черта некоторых его разновидностей состоит в том, что часть передатчиков со столь высоким быстродействием оказывается очень чувствительной к обратным отражениям из-за особенностей построения резонатора лазера. С учетом данного обстоятельства в стандарте предусмотрена процедура инструментального контроля значения RL при выполнении так называемого расширенного теста. Она требует использования рефлектометра и реализуется по двухшаговой схеме аналогично измерениям затухания с помощью оптического тестера. Методика определения предполагает использование рефлектограммы, на графике которой в местах, соответствующих нахождению разъемного соединителя или иного отражающего события, определяется амплитуда H выброса френелевского отражения. На втором шаге выполняется расчет по формуле:

RL=-10 lg(10H/5-1)-10 lg d +k, дБ,

где d — длительность зондирующего импульса в нс, а k — коэффициент обратного рассеяния в дБ.

Френелевский выброс, неизбежно возникающий в месте разъемного соединителя, может иметь значительную амплитуду. Этот эффект характерен прежде всего для многомодовых линий из-за принципиальных сложностей обеспечения физического контакта по всей площади сердцевины. Стандарт относит к сильным отражающим событиям те из них, у которых H>5 дБ. В такой ситуации единицей в первом логарифме можно пренебречь. Как результат, расчетное соотношение несколько упрощается и принимает вид

RL=2H-10 lgd+k.

При использовании данной методики единственным серьезным ограничением является поддержание линейного режима работы фотоприемника, который не должен входить в состояние насыщения. С этой целью может использоваться удлиняющее волокно или переменный аттенюатор, включаемый на выходе рефлектометра.

При определении уровня обратного отражения в качестве характеристического параметра k применяется коэффициент обратного рассеяния. Как и показатель преломления, эта информация все еще крайне редко указывается в сопроводительной документации к линейным кабельным изделиям. Кроме того, не все типы оптического измерительного оборудования позволяют выполнять косвенное задание данного параметра простым указанием изготовителя волокна из внутренней библиотеки прибора. Разработчики стандарта ISO/IEC 14763-3 рекомендуют пользоваться усредненными значениями коэффициента обратного рассеяния, которые приведены в Таблице 3.

Таблица 3. Типовые величины коэффициента обратного рассеяния для волокон различных типов.
При обработке результатов измерений рефлектометром необходимо учитывать, что даже при относительно точном задании коэффициента k обратного рассеяния зафиксированная прибором длина всегда будет несколько больше физической длины оптического кабеля. Величина превышения задается коэффициентом удлинения световода и зависит от конструкции кабеля. Необходимую информацию рекомендуется запрашивать у производителя кабельной продукции.

Наряду с длиной тракта оптической подсистемы стандарты СКС фиксируют и предельно допустимую величину задержки распространения сигнала. Рефлектометр определяет данный параметр расчетным путем за счет умножения измеренной им длины на удельную задержку в 5 нс/м.

ТИПОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ ОЦЕНКЕ РЕФЛЕКТОГРАММЫ

Оптические кабельные тракты структурированной проводки отличаются сравнительно небольшой протяженностью. Согласно накопленной статистике, средняя протяженность подсистемы внешних магистралей в различных проектах колеблется в диапазоне от 500 до 700 м. Кроме того, для их построения широко применяется многомодовая элементная база. Совокупность этих обстоятельств приводит к появлению так называемых фантомов (англ. ghost), когда из-за небольших величин k зондирование тестируемого тракта выполняется импульсами высокой мощности. При малых общих потерях в тракте наряду с зондирующим импульсом прибора поток обратного рассеяния потенциально может генерироваться идущим в том же направлении сигналом, который возникает из-за многократного отражения от внутренних неоднородностей. Источниками мощного сосредоточенного отражения могут служить любые отражающие события в проверяемом тракте вплоть до неправильно установленного механического сплайса, некачественного сварного соединения (так называемые холодные сварки) и аналогичных им дефектов, в которых имеется хотя бы небольшой воздушный зазор между сердцевинами соединяемых световодов. Такое отражение чаще всего возникает в оконечных разъемах стационарной линии.

Выявление фантомов не представляет больших проблем для опытного оператора. Оно заметно упрощается тем, что расстояние до них кратно расстоянию до фактического события, а форма и амплитуда этих выбросов совпадает с создаваемой фактическими событиями. Таким образом, они могут рассматриваться как пространственные гармоники рефлектограммы. С учетом характерного для реальных трактов уровня обратного отражения от сосредоточенных неоднородностей и чувствительности приемного блока в важных случаях рефлектометр фиксирует не более двух-трех таких «гармоник».

Старшие модели рефлектометров способны устранять эффект многократного отражения программными средствами, если их управляющие контроллеры обладают достаточным запасом вычислительной мощности. В тех ситуациях, когда измерительное оборудование не имеет данной функции, для блокировки появления френелевских выбросов от ложных событий стандарт рекомендует выбирать нужную конфигурацию тестируемого объекта. Наиболее простой способ построения такой конфигурации состоит в подключении к дальнему концу тестируемой линии шнура, длина которого заведомо превышает ее длину. Еще один способ основан на задании длительности формируемой рефлектограммы при наличии априорной информации о длине линии.

Рисунок 2. Области сердцевины и дефекты, контролируемые при визуальной инспекции качества установки разъемных оптических соединителей: а) допустимый уровень дефектов; б) недопустимый уровень дефектов
В процессе работы с рефлектометром оператор может столкнуться с эффектом так называемых «отрицательных» потерь. Дело в том, что ступенька на рефлектограмме для неотражающего события — в случае сварного сростка или механического сплайса — в некоторых ситуациях направлена не вниз, а вверх. Этот эффект не противоречит законам физики и возникает из-за того, что коэффициент k обратного рассеяния волокна, более удаленного от рефлектометра, заметно превышает аналогичный показатель предшествующего световода. Для устранения ошибки определения потерь, вносимых компонентом, соединяющим волокна с различным k, измерения выполняются в двух направлениях, а за истинную величину потерь принимается полусумма скачков затухания на событии.

Рефлектометр рассчитывает коэффициент затухания α как результат деления разности Р уровней в двух точках на расстояние α между ними. При малых α неизбежные флуктуации в определении Р могут привести к значительной ошибке в расчете α и неверному заключению о не соответствии кабеля стандартам или о наличии больших запасов. Для минимизации риска совершения такой ошибки при определении минимально допустимого значения α стандарт рекомендует пользоваться указаниями разработчика рефлектометра.

ШНУРЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Требования стандарта ISO/IEC 14763-3 к шнурам, используемым в процессе проведения измерений с помощью рефлектометра, несколько менее жестки и подробны по сравнению с аналогичными изделиями, применяемыми при работе с тестером. Само количество допустимых разновидностей шнуровых изделий сокращено до двух (launch cord и tail cord). При этом шнур, подключаемый к линии с противоположной рефлектометру (tail cord) стороны, выполняет функции своеобразной согласующей нагрузки. Основное же его назначение — создание условий для инструментальной оценки ожидаемой величины потерь, вносимых разъемным соединителем на дальнем конце.

Аналогично оптическому тестеру, у волокон шнура рефлектометра должны быть такие же геометрические параметры, как и у световодов тестируемого тракта. Наиболее значимым дополнительным требованием является ограничение по физической длине снизу — его длина должна превышать мертвую зону рефлектометра. Это необходимое условие для определения затухания точечных компонентов наподобие соединителей различных видов на ближнем конце тестируемой линии. Мертвая зона определяется длительностью τ зондирующего импульса и у основной массы современных рефлектометров, для которых в соответствии с достигнутым уровнем микроэлектроники τ составляет десятые доли нс, равна нескольким метрам. Это обстоятельство предопределяет довольно большую длину шнуров. Для обеспечения удобства работы стандарт рекомендует помещать кабель в защитный корпус с гибкими вводами, чтобы обеспечить дополнительную защиту концевых участков от растягивающих и сгибающих усилий. Внутри защитного корпуса должен размещаться и элемент, создающий заданное модовое распределение зондирующего импульса. Рекомендуемая длина концевых участков с элементами разъемных соединителей для подключения
к рефлектометру и контролируемой линии составляет 2 м.

Рефлектометр, как известно, предназначен для измерения характеристик только одного волокна. Поэтому для тестирования линий, физический интерфейс которых реализован на основе дуплексного разъема, применяется комбинированный шнур. Симплексные элементы разъемов этого шнура предназначены для подключения к рефлектометру.

ТЕСТИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ УСТРОЙСТВ ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ

Устройства визуального контроля остаются достаточно эффективным техническим средством определения состояния отдельных компонентов оптического разъема и их пригодности к эксплуатации в составе кабельных трактов СКС (см. статью автора в августовском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2004, с. 74 — 83). В рассматриваемом документе для данной разновидности контрольных приборов впервые установлены количественные критерии (на общеотраслевом уровне) для определения состояния оптически активных торцевых поверхностей взаимодействующих друг с другом элементов разъемов. При выполнении этих норм соединители могут быть допущены к работе в штатном режиме.

Таблица 4. Области торцевой поверхности волоконного световода
В целях обеспечения практического применения процедур тестирования с помощью микроскопа для многомодовых и одномодовых волокон введены два положения: введение понятий внутренней и внешней зоны оболочки (см. Таблицу 4) и ограничения по допустимому количеству и размерам дефектов торцевой поверхности в каждой из этих областей (отдельно по царапинам и сколам). Дополнительно дефекты классифицированы как небольшие (с линейными размерами не более 3 — 5 мкм) и крупные (см. Таблицу 5). Наличие любых дефектов с размерами свыше 3 — 5 мкм во внутренней, примыкающей к сердцевине области оболочки, а тем более на самой сердцевине теперь недопустимо. Обнаружение таких дефектов становится основанием для отбраковки соответствующего компонента разъема на всех этапах выполнения тестовых проверок, в том числе во время приемо-сдаточных и сертификационных испытаний.

При работе с многомодовым волокном независимо от его типа и категории по широкополосности должен использоваться микроскоп со 100-кратным минимальным коэффициентом увеличения оптической системы. В случае одномодового волокна увеличение должно быть не менее чем 200-кратным.

Оптические и телевизионные микроскопы не применяются без дополнительного освещения исследуемой области. Режим торцевого освещения контролируемого волокна рассматривается как основной. Подсветка с дальнего конца из-за ее относительно невысокой эффективности используется крайне редко — лишь при выявлении дефектов на сердцевине.
Таблица 5. Количественные критерии качества торцевых поверхностей разъемных оптических соединителей при их проверке методом визуального контроля
Непосредственно на объекте установки кабельной системы наряду с традиционными оптическими микроскопами рекомендуется подключать телевизионные приборы с чувствительным элементом на основе ПЗС-матрицы. Наличие телевизионного микроскопа в комплекте штатных тестирующих средств существенно расширяет возможности оборудования. В частности, возможна проверка состояния торцевой поверхности волокна в розеточной части разъема коммутационного оборудования и оптического трансивера. Кроме того, снимок оптически активных поверхностей разъемных соединителей может быть без проблем введен в протокол измерений как изображение, что заметно увеличивает достоверность и информативность документа. Для этого микроскоп снабжается стандартизованным интерфейсом USB, а в управляющем ПО компьютера, на котором готовится протокол измерений, предусматривается соответствующая опция.

Современные контрольные микроскопы, входящие в штатные комплекты тестирующего оборудования, не содержат шкал и не могут быть эффективно использованы для оценки по Таблице 5. Весьма вероятно, что в самое ближайшее время производители устранят этот недостаток и пользователи получат приборы, в окуляры которых будут вмонтированы центрирующие элементы, метрические шкалы и кольцевые метки по образцу коллиматорного прицела. Наличие таких элементов существенно облегчит отбор оптических разъемов по критерию «годен — негоден».

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Работа с волоконно-оптической техникой требует соблюдения жестких требований в отношении техники безопасности, дабы избежать попадания осколков стекла в глаза и в пищеварительный тракт, а также запрещает применение химически агрессивных материалов. Кроме того, мощность излучения передатчиков некоторых разновидностей сетевого оборудования опасна в случае прямого направления в глаза.

Ранее обязанность доведения требований техники безопасности до широкого круга инженерно-технического персонала, непосредственно работающего с оптической подсистемой структурированной проводки, возлагалась на производителя СКС. Теперь некоторые из этих правил включены в нормативную часть стандарта ISO/IEC 14763-3.

Соблюдение правил техники безопасности не вызывает больших проблем и требует от персонала всего лишь аккуратности, предварительной подготовки рабочего места и использования соответствующего технологического оборудования. Так, перед началом проведения измерений и инструментальных проверок любых разновидностей необходимо полностью отключить передатчики сетевых устройств от тестируемых оптических трактов. Оптический микроскоп должен иметь штатный встроенный фильтр, обеспечивающий эффективное поглощение излучения с длиной волны свыше 1 мкм. Это гарантирует полную защиту глаз наблюдателя от излучения высокой мощности трансиверов сетевой аппаратуры.

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты измерений фиксируются в форме протокола. В состав документа включаются:

  • общие данные об измеряемом параметре;
  • информация об объекте тестирования (стационарная линия или тракт);
  • данные тестирующего оборудования, в том числе его тип и производитель, серийный номер, дата проведения проверки;
  • номинальная рабочая длина волны;
  • основные параметры оптического волокна, в т.ч. его геометрические параметры, категория по широкополосности и другие;
  • тип разъемного оптического соединителя и направление проведения измерений;
  • конфигурация измерительного оборудования в процессе тестирования;
  • дата и время проведения измерений, а также персональные данные выполнявших их специалистов;
  • численные значения измеренных величин затухания, длины, количества выявленных дефектов и т.д.

Протокол должен содержать вывод о соответствии или несоответствии проверяемого объекта требованиям стандартов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленный выше материал позволяет сделать ряд выводов.

  1. Новая редакция международного стандарта ISO/IEC 14763-3 представляет собой тщательно проработанный документ, и выполнение его положений увеличивает достоверность информации, получаемой в процессе метрологического исследования оптических трактов структурированной проводки.
  2. В целях более полного метрологического обеспечения оптической подсистемы СКС существенно расширены как объемы выполняемых тестовых проверок параметров оптических трактов структурированной проводки, так и перечень используемого для этого измерительного и диагностического оборудования.
  3. За счет введения в состав штатного оборудования оптических тестеров шнуров с прецизионными вилками оптических соединителей точность измерения затухания увеличена и доведена до уровня, соответствующего требованиям со стороны сетевых интерфейсов с мультигигабитными скоростями передачи информационных сигналов, для которых характерен относительно небольшой энергетический потенциал.
  4. В технике тестирования оптических трактов структурированной проводки резко возрастает значение различных устройств визуального контроля, переведенных из вспомогательных приспособлений в основные средства измерений.
  5. Ратификация второй редакции стандарта ISO/IEC 14763-3 является мощным стимулом к широкому внедрению рефлектометров в практику тестирования различных трактов оптической подсистемы.

Андрей Семенов — директор центра развития «АйТи-СКС». С ним можно связаться по адресу: honor@it.ru.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями