数据中心短光纤的测试
 

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数据中心短光纤的测试

文章来源:山东朗坤  发布日期:2018-12-29

 

首先来看一下当前数据中心的情况,10G已经不是什么新鲜事物了,而介质这块,铜缆双绞线也开始6A化,光纤也逐步升级,而数据中心里的大部分光纤链路都小于200米,这使得基于VCSEL的850nm光收发器可以被大量使用,配合OM3光纤,光纤方案的成本更为降低,也使OM3成为万兆速率数据中心的首选。

      OM3光纤(MM50 um MBW=2000),在同样插入损耗的情况下,与OM2 和OM1光纤相比,OM3光纤的传输距离可以更远。而通道最大距离与模式带宽和通道最大插入损耗相关。例如,对于一个使用850nm OM3光纤的300米10GBase-SR链路而言,所能被允许的最大插入损耗是2.6分贝,而在1000BASE-SX网络中则为3.56分贝,可以预见随着速率不断提升,损耗这块的要求也越来越高了。而即使是在这2.6分贝的最大允许损耗中,也被分为光纤本身所固有的损耗,以及光纤连接和连接器损耗。

    伴随数据中心TIA-942推行的结构化光布线系统的发展,在带来灵活易用的同时,也对光纤测试带来了新的内容,引入的结构化布线,增加了连接器件,对接头连接器的插入损耗有了更高的要求。

    那么下面先来谈一下数据中心短光纤的测试面临的新的问题:

    从目前光纤链路的测试来看,主要分成两个等级,第一等级为OLTS测试,第二等级为OTDR测试;从实际验收来看更多的采用的是OLTS测试,即光源和光表的测试方式,其原因除了测试设备相对价格低廉有关外,也和其使用简易程度有关,相对来说,使用第二级别的OTDR测试仪需要更专业的知识,需要读懂OTDR的曲线图,并且判定故障原因,这绝非简单培训就可以上手的工作。

    另外,不论部署结构化光布线网络,还是模块化高密度MPO方案时,多模光纤都被大量运用,此时用光纤元件标准测试通过,而用应用标准测试则不一定过,两类标准门限值有所不同,测试时选标准不当,也会给后续网络运行埋下故障隐患。

      不仅如此,在选用OTDR(Optical Time Domain Reflectometer,简称OTDR)测试仪时,死区的问题也是不能忽略的一大问题,OTDR的死区分为事件死区和衰减死区,事件死区代表OTDR所能检测到的光缆的最短长度。死区越短,可检测到的光缆长度就越短。如果事件死区比被测的光缆长度要短,那么就可以使用OTDR来测试这条链路。而衰减死区一般要大于事件死区,它的定义是可以测得的连续两个事件插入损耗数值的最小距离。

数据中心内网络的光缆链路通常都非常短,同时通道里还会有多个连接器和短的跳线。在进行光缆测试时,应该使用具有短事件死区和衰减死区的OTDR测试仪。

      例如,假设正在测试的光缆链路包含一根三米长的跳线,如果你的OTDR事件死区指标为5米,OTDR 将会只检测到跳线的起始端,而检测不到终点。如果您使用的OTDR 事件死区为2 米,您就可以同时看到跳线的两端。这时你就可以正确地测量链路中安装的跳线的长度并进行文档备案。

    针对上述数据中心短光纤链路测试中的问题,那么具体如何进行测试呢?

    建议可以按如下几个原则进行测试:

1.用OLTS(Optical Loss Test Set,简写OLTS)光源、光表测量链路损耗,用OTDR测量长度。由于使用光源、光表测量链路损耗接近于标准损耗测量方法,非常接近真实网络运行状况,所以损耗测量精度可以得到保障。而单单通过OTDR测试仪进行损耗测试,因为原理上它是借助测量背向瑞利散射光,距离越远,测量精度越难以保障。而在OTDR测
试仪的量程选择上也非越大越好,一般选为被测光纤长度的两倍以上,如设置太大,会增加测试时间,并会增加测量误差。脉宽选择也需要做限制,宽脉冲发射光功
率大,测的距离远,信噪比好,但测距空间分辨率低;而窄脉冲信噪比差,测距空间分辨率高,因此,一般测短距离光纤选窄脉冲,长距离时才选宽脉冲。

2. OLTS测试时,使用卷轴,如图2显示,这样在实际测试是,可以滤除高次模,提高测试稳定性,避免测试结果出现时大时小,不稳定的状况,当然测试前需要在做基准设置时,就连入卷轴。

3. 在OTDR测试时引入补偿光纤。所谓补偿光纤就是在被测链路前人为加入一段光纤,最好100米以上。在光纤链路较短时,OTDR测量到曲线具有一定的波动性,引入补偿光纤,人为增加了长度,减小测试的波动性,另外额外的好处是,测试事件信息是以发射补偿光纤末端作为起点,这样可以看到0米出的插入损耗情况。

4. OTDR测量曲线重点作为排除链路障碍用。短光纤测量中,OTDR测量曲线仅作为参考。OTDR更多的任务用于定位故障,如连接器的连接质量如何,熔接点的熔接质量,光纤微弯是否过度等。
    综上所述,数据中心短光纤的测试,最好以两种测试方法相辅助的方式进行,既测试通道的总损耗,也测试基于事件的长度分布地图。当然对于短光纤尽可能采用分辨率精度等级更高的光功率计,以降低误差。如今,Fluke网络公司的OptiFiber测试仪正是该类测试的首选,集损耗测试,OTDR测试于一体,可以轻松胜任数据中短链路光纤的测试。




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