Certificare le fibre ottiche con un Optical Loss Test Set (OLTS)

Un Optical Loss Test Set (OLTS) è uno strumento estremamente accurato che abbina un misuratore di potenza e una sorgente sia nell’unità principale sia in quella remota. È lo strumento migliore per determinare la perdita totale (o attenuazione) dei collegamenti in fibra ottica. Per garantire la precisione, è importante prima impostare correttamente l’OLTS.

Impostare un OLTS: i passi necessari

• Consentire alle sorgenti di stabilizzarsi accendendo sia l’unità principale che quella remota circa 5 minuti prima di iniziare a effettuare qualsiasi misura. È fondamentale concedere più tempo per la stabilizzazione delle sorgenti nel caso di variazioni significative della temperatura ambientale. Se le sorgenti non si stabilizzassero, insorgerebbero problemi con l’impostazione del riferimento oppure, come accade quando la sorgente si riscalda, la sua potenza di uscita aumenterà con conseguenti letture di perdite o troppo ottimistiche o negative.
• Stabilire e immettere i limiti di test Pass/Fail corretti per i collegamenti sottoposti a collaudo.
• Impostare il riferimento correttamente per eliminare l’impatto delle varie connessioni tra il tester e i collegamenti in prova. Preferibilmente questo dovrebbe essere fatto usando il metodo a 1-jumper. Un’impostazione errata del riferimento dà luogo a un fenomeno indesiderato, ovvero le misure negative dell’attenuazione. Un’attenuazione negativa sarebbe matematicamente un guadagno e non dovrebbe essere possibile su un collegamento passivo.
• Quando si imposta il riferimento, è necessario assicurarsi che ciò avvenga con cavi di riferimento per test (TRC – Test Reference Cords) puliti e di alta qualità, come richiesto dalle normative ANSI/TIA e ISO/IEC. Cavi TRC sporchi o difettosi non permetteranno ai collegamenti di superare la verifica. E’ necessario tener presente che i TRC possono usurarsi o danneggiarsi se non trattati correttamente. Pertanto, bisogna sostituire sempre i cappucci antipolvere per proteggere le estremità e non posizionare le estremità nude sulle superfici.
• Assicurarsi che i connettori sugli strumenti di test stessi siano puliti. Questo aspetto è spesso trascurato e il riscontro dei Centri di Assistenza Fluke indica che i connettori della fibra ottica sporchi sono la causa di una percentuale molto elevata del malfunzionamento degli strumenti inviati per la riparazione. Le ispezioni e la pulizia dei connettori degli strumenti possono essere eseguite sul campo con la stessa attrezzatura utilizzata per l’ispezione e la pulizia dei TRC e dei connettori nei pannelli di permutazione.

Poiché la contaminazione può avere un impatto significativo sulla potenza ottica, la fase iniziale critica del processo di certificazione, prima di collegare i collegamenti in fibra al tester, prevede l’ispezione e la pulizia, se necessario, di entrambe le estremità dei collegamenti in prova. Il modo migliore per eseguire questa operazione è utilizzare un OLTS che preveda la possibilità di ispezionare e certificare le superfici terminali delle fibre ottiche a entrambe le estremità.

Gli OLTS tradizionali hanno un’unità principale con un display e un’unità remota. Ciò significa che uno strumento di ispezione separato deve essere portato all’estremità remota per visualizzare e documentare la superficie terminale. Con sistemi come quello mostrato in figura 1, la seconda unità principale può essere configurata per funzionare come unità remota.

Gli utenti devono solo selezionare “Main as Remote” nel menu di configurazione. Mentre l’unità principale ha sempre il controllo del test OLTS, il tecnico all’altra estremità può ora accedere allo strumento di ispezione della fibra selezionando “FiberInspector”. Le stesse funzioni di ispezione presenti sull’unità principale sono quindi disponibili anche sull’unità remota. Una volta eseguita l’ispezione e la certificazione della superficie terminale, i dati vengono archiviati nell’unità remota. I risultati dell’ispezione e le immagini delle unità principale e remota possono essere successivamente combinati nel momento in cui si deve redigere il rapporto di certificazione nel software di reporting o in servizio basato su cloud.

Figura 1 – Un Optical Loss Test Set (OLTS) con funzionalità di ispezione sulle due superfici terminali

La certificazione vera e propria può ora iniziare e l’OLTS può essere collegato ai collegamenti sotto test. È importante sottolineare che verranno eseguiti test bidirezionali e che, sostanzialmente, sono testati due collegamenti contemporaneamente: una fibra di “ingresso” e una fibra di “uscita”. Mentre l’unità principale sta eseguendo il test OLTS e memorizzando i risultati dell’attenuazione, l’unità remota farà lampeggiare dei messaggi per informare l’utente sull’estremità remota sullo stato di avanzamento (Figura 2).

L’utente viene tenuto informato sullo stato di avanzamento del test

Comprendere i risultati delle misure su fibre duplex

Questo articolo si concentra sulle certificazioni di collegamenti in fibra bidirezionali con doppia lunghezza d’onda poiché i risultati delle misure effettuate in entrambe le direzioni possono differire l’uno dall’altro. Nel caso si esegua il test su una fibra multimodale, vengono effettuate le seguenti misure:

• Attenuazione ottica della fibra A a 850/1300 nm
• Attenuazione ottica della fibra B a 850/1300 nm
• Lunghezza della fibra calcolata utilizzando il ritardo di propagazione tra percorso di andata e ritorno
• Confronto delle attenuazioni rispetto ai limiti di test scelti che determina o meno il superamento del test (PASS/FAIL)

In alcuni casi può essere sufficiente un test in una sola direzione. Tuttavia, il test in entrambe le direzioni si rende necessario quanto si voglia:

• Determinare la lunghezza
• Trovare disallineamenti del nucleo della fibra nelle giunzioni
• Rilevare collegamenti in cui sono mischiate fibre con differenti dimensioni del nucleo.

La certificazione di un collegamento su doppia lunghezza d’onda bidirezionale è un’operazione molto semplice. Non solo essa dimostra una buona realizzazione, ma tiene conto anche del fatto che idealmente le misure devono anche essere eseguite a lunghezze d’onda multiple poiché la fibra dovrebbe essere testata con la stessa lunghezza d’onda che verrà utilizzata per l’effettiva trasmissione. Pertanto, i collegamenti multimodali vengono testati utilizzando lunghezze d’onda di 850 nm e 1300 nm mentre per i collegamenti monomodali si impiegano lunghezze d’onda di 1310 nm e 1550 nm.

È necessario tenere presente che potrebbero anche esserci differenze di attenuazione piuttosto significative, causate dalle lunghezze d’onda, specialmente nei collegamenti più lunghi, poiché l’attenuazione per km nella fibra non è la stessa a tutte le lunghezze d’onda. A esempio, per la fibra multimodale, l’attenuazione è di circa 3 dB/km a 850 nm e di 1 dB/km a 1300 nm.

Un dettaglio molto interessante è anche rappresentato dal fatto che quando si testano i collegamenti monomodali, la lunghezza d’onda di 1310 nm è più sensibile ai problemi di allineamento (cioè eventi di attenuazione) mentre la lunghezza d’onda di 1550 nm è più sensibile a problemi causati da curvature e crepe nel collegamento in fibra sottoposto a collaudo. Il confronto tra l’attenuazione alla lunghezza d’onda di 1310 nm con l’attenuazione alla lunghezza d’onda di 1550 nm può indicare la presenza di una curva o una crepa se l’attenuazione è superiore alla lunghezza d’onda di 1550 nm rispetto a quella alla lunghezza d’onda di 1310 nm.

Risultati delle misure su fibra Duplex

Figura 3 – Schermata dei risultati di una misura su fibra duplex

Nella figura 3 è riportata la schermata di riepilogo dei risultati. Si consideri dapprima il “PASS” (verde). La schermata evidenzia che le misure sono già state salvate poiché il tester è pronto per effettuare il collaudo su un nuovo set di collegamenti (icona “TEST” nella parte inferiore destra dello schermo). Gli ID della fibra in ingresso e di quella in uscita sono anch’essi visibili nelle relative caselle che mostrano i risultati della misura dell’attenuazione e della lunghezza. Se una fibra dovesse guastarsi, appariranno due opzioni:

• FIX LATER, ed in questo caso il risultato viene salvato, oppure
• TEST AGAIN, dove semplicemente viene effettuato nuovamente il test.

FIX LATER crea un elenco di tutti i collegamenti con problemi che la squadra che stava eseguendo i test non ha risolto. A questo punto “l’esperto” può entrare in azione e saprà immediatamente quali collegamenti richiedono il suo intervento. I risultati possono essere richiamati e viene fornita l’opzione per ripetere il test del collegamento.

Conclusioni

Per rimanere aggiornati, gli installatori devono rivedere le proprie apparecchiature e procedure di test. L’impostazione di un riferimento tramite un adattatore passante non è più un’opzione: il riferimento deve essere continuo dalla sorgente al misuratore utilizzando un cavo di riferimento per la prova (a 1-jumper). Inoltre, i protocolli di test personalizzati possono specificare che l’impostazione del riferimento della fibra è richiesta più volte al giorno, ma alcuni fornitori specificano già una validità di riferimento della fibra di sole 2 ore. Da qui la necessità di facilitare al massimo l’impostazione del riferimento giusto la prima volta. Per alcuni, ciò significa un investimento in nuove apparecchiature di prova con l’inevitabile formazione che ne consegue.

I cavi di riferimento per i test devono inoltre avere connettori con uno specifico grado di riferimento che ISO/IEC 14763 3 stabilisce in ≤0,1 dB per fibre multimodali e ≤0,2 dB per fibre monomodali. Quando la cassetta a bassa perdita prevede un connettore LC da 0,15 dB, il collaudo con dispositivi di livello inferiore a quello di un connettore LC da 0,15 dB produrrà un risultato pessimistico o l’indicazione di un potenziale guasto.

Articolo di Robert Luijten, EMEA Training Manager, Fluke Networks per Elettricomagazine