August 20, 2019
Om de macht in een optisch signaal te meten, genoemd optische machtsmeter (OPM), is het een apparaat gebruikte de termijn gewoonlijk verwijst naar een apparaat om gemiddelde macht in vezel optische systemen te testen. Andere meetinstrumenten van de algemeen doel lichte macht worden gewoonlijk genoemd radiometers, fotometers, de meters van de lasermacht, lichte meters of de meters van Lux.
Een traditionele optische machtsmeter antwoordt aan een breed spectrum van licht, nochtans is de kaliberbepaling afhankelijke golflengte. Dit is normaal geen kwestie, aangezien de testgolflengte gewoonlijk gekend is, nochtans heeft het een paar nadelen. Ten eerste, moet de gebruiker de meter aan de correcte testgolflengte plaatsen, en ten tweede als er andere onechte aanwezige golflengten zijn, dan zullen de verkeerde lezingen voortvloeien.
Een typische optische machtsmeter bestaat uit een gekalibreerde sensor, die versterker en vertoning meten. De sensor bestaat hoofdzakelijk uit een fotodiode die voor de aangewezen waaier van golflengten en machtsniveaus wordt geselecteerd. Voor de vertoningseenheid, worden de gemeten optische macht en de vastgestelde golflengte getoond. De machtsmeters zijn gekalibreerd gebruikend een traceable kaliberbepalingsnorm zoals een NIST-norm.
Soms worden de optische machtsmeters gecombineerd met een verschillende testfunctie zoals een Optische Lichtbron (OLS) of Visueel Foutenmerkteken (VFL), of kunnen een subsysteem zijn is een veel groter instrument. Wanneer gecombineerd met een lichtbron, wordt het instrument gewoonlijk genoemd een Optische Reeks van de Verliestest.
De optische Reeksen (OLTS) van de Verliestest zijn beschikbaar in specifieke hand - gehouden instrumenten en op platform-gebaseerde modules om diverse netwerkarchitectuur en testvereisten aan te passen. Zij worden gebruikt om optisch macht en machtsverlies te meten, en reflectiecoëfficiënt en weerspiegeld machtsverlies. De producten kunnen ook als optische bronnen of optische machtsmeters worden gebruikt, of optische terugkeerverlies of gebeurtenisreflectiecoëfficiënt meten.
Drie types van materiaal kunnen worden gebruikt om optisch machtsverlies te meten:
Sensoren
De belangrijkste types van halfgeleidersensor zijn Silicium (Si), Germanium (Ge) en Arsenide van het Indiumgallium (InGaAs). Bovendien, kunnen deze met het verminderen van elementen voor het hoge optische macht testen, of golflengte selectieve elementen worden gebruikt zodat antwoorden zij slechts aan bijzondere golflengten. Deze allen werken in een gelijkaardig type van kring, nochtans naast hun basiskenmerken van de golflengtereactie, elke heeft men een andere bepaalde kenmerken:
Een belangrijk stuk van een optische sensor van de machtsmeter, is de interface van de vezel optische schakelaar. Het zorgvuldige optische ontwerp wordt vereist om significante nauwkeurigheidsproblemen te vermijden wanneer gebruikt met de grote verscheidenheid van typisch ontmoete vezeltypes en schakelaars.
Een andere belangrijke component, is de versterker van de sensorinput. Dit vergt zeer zorgvuldig ontwerp om significante prestatiesdegradatie over een brede waaier van voorwaarden te vermijden.
Uitgebreide gevoeligheidsmeters
Een klasse van de meters van de laboratoriummacht heeft een uitgebreide gevoeligheid, van ongeveer dBm -110. Dit wordt bereikt door een zeer kleine detector en lenscombinatie te gebruiken, en ook meet een mechanische lichte bijl bij typisch 270 Herz, zo de meter AC eigenlijk licht. Dit elimineert onvermijdelijke elektro de afwijkingsgevolgen van gelijkstroom. Als het lichte hakken met een aangewezen synchrone (of „slot-in“) versterker gesynchroniseerd is, worden de verdere gevoeligheidsaanwinsten bereikt. In de praktijk, bereiken dergelijke instrumenten gewoonlijk lagere absolute nauwkeurigheid toe te schrijven aan de kleine detectordiode, en om dezelfde reden, kan slechts nauwkeurig zijn wanneer gekoppeld aan enige wijzevezel. Nu en dan kan zulk een instrument een gekoelde detector, niettemin met het moderne verlaten van Germaniumsensoren hebben, en de introductie van InGaAs-sensoren, dit is nu meer en meer ongewoon.
Macht die waaier meten
Een typische OPM-maatregelen nauwkeurig in de meeste omstandigheden van dBm ongeveer 0 (1 milliwatt) aan dBm ongeveer -50 (10 nano Watts), hoewel de vertoningswaaier groter kan zijn. Boven 0 wordt dBm beschouwd „als hoge macht“, en kunnen de speciaal aangepaste eenheden tot bijna + dBm 30 (1 Watt) meten. Onder -50 is dBm „lage macht“, en kunnen de speciaal aangepaste eenheden zo laag meten zoals dBm -110. Ongeacht macht neigt de meterspecificaties, die onder dBm ongeveer -50 testen gevoelig voor verdwaald omringend licht te zijn lekkend in vezels of schakelaars. Zo wanneer het testen bij „lage macht“, zijn één of andere soort testwaaier/lineariteitcontrole (die gemakkelijk met dempers wordt gedaan) raadzaam. Op lage machtsniveaus, neigen de optisch signaalmetingen lawaaierig te worden, zodat kunnen de meters zeer langzame toe te schrijven aan gebruik van een significante hoeveelheid worden signaal het het gemiddelde nemen van.
Kaliberbepaling en nauwkeurigheid
De de optische kaliberbepaling en nauwkeurigheid van de Machtsmeter zijn een controversiële kwestie. De nauwkeurigheid van de meeste primaire verwijzingsnormen (b.v. Gewicht, Tijd, Lengte, Voltetc.) is gekend aan een hoge nauwkeurigheid, typisch van ongeveer 1 deel in miljard. Nochtans worden de optische machtsnormen die door NIST worden gehandhaafd, slechts bepaald aan ongeveer één deel in duizend. Tegen de tijd dat deze nauwkeurigheid verder door opeenvolgende verbindingen is gedegradeerd, is de nauwkeurigheid van de instrumentenkaliberbepaling gewoonlijk slechts een paar %. De nauwkeurigste meters van de gebieds optische macht eisen 1%-kaliberbepalingsnauwkeurigheid. Betrekkelijk, is dit grootteordes minder nauwkeurig dan een typische elektrovoltmeter.
Verder, is de in-use bereikte nauwkeurigheid gewoonlijk beduidend lager dan de geëiste kaliberbepalingsnauwkeurigheid, tegen de tijd dat de extra factoren in acht worden genomen. In typische gebiedstoepassingen, kunnen de factoren omvatten: omgevingstemperatuur, optisch schakelaartype, golflengtevariaties, lineariteitvariaties, de variaties van de straalmeetkunde, detectorverzadiging.
Daarom is het bereiken van een goed niveau van praktische instrumentennauwkeurigheid en lineariteit iets die aanzienlijke ontwerpvaardigheid, en zorg in productie vereist.
De meting van de impulsmacht
De optische macht meet vertoningstijd van gewoonlijk het gemiddelde genomen macht. Zo voor impulsmetingen, moet de cyclus van de signaalplicht worden gekend om de piekmachtswaarde te berekenen. Nochtans, moet de onmiddellijke piekmacht minder dan de maximummeterlezing zijn, of de detector kan verzadigen, resulterend in verkeerde gemiddelde lezingen.
Ook, aan de lage tarieven van de impulsherhaling, kunnen sommige meters met gegevens of toonopsporing ongepast of geen lezingen veroorzaken. Een klasse van „hoge machts“ meters heeft één of ander type van optisch verminderend element voor de detector, typisch toestaand over een 20 dB verhoging van maximummachtslezing. Boven dit niveau, wordt een volledig verschillende klasse van de meter“ instrument „van de lasermacht gebruikt, gewoonlijk gebaseerd bij de thermische opsporing.
De gemeenschappelijke toepassingen van de vezel optische test
Testautomatisering
Golflengte-selectieve meters
Een meer en meer gemeenschappelijke OPM voor speciale doeleinden, algemeen genoemd wordt een „PON-Machtsmeter“ ontworpen om in een kring levende van PON (Passief Optisch Netwerk) vast te haken, en gelijktijdig de optische macht in verschillende richtingen en golflengten te testen. Deze eenheid is hoofdzakelijk een drievoudige machtsmeter, met een inzameling van golflengtefilters en optische koppelingen. De juiste kaliberbepaling wordt gecompliceerd door de variërende plichtscyclus van de gemeten optische signalen. Het kan een eenvoudige pas hebben vertoning er niet in slagen, om gemakkelijk gebruik door exploitanten met weinig deskundigheid te vergemakkelijken.