Reflektometr pozwala przeprowadzić pomiar rozkładu tłumienności toru optycznego wzdłuż długości włókna. Pomiar reflektometrem OTDR polega na wysłaniu impulsów do włókna o odpowiedniej szerokości i długości fali. W kolejnym etapie następuje detekcja i analiza fragmentów, przy których następuje odbicie. Wyniki prezentowane są w postaci wykresu. Parametry, które można zmierzyć to tłumienie jednostkowe toru, całkowite tłumienie toru optycznego, tłumienie złączy, tłumienie odbić na granicy dwóch ośrodków. Reflektometrem można zmierzyć zdarzenia powstające na torze światłowodowych zjawiska typu przerwanie linii, koniec linii, tłumienność jednostkową (dB/km), straty spawu, włókna od początku do końca, tłumienność odbicia wstecznego złączek (reflektancji) złącz. Zdarzenia odbiciowe powstają, gdy część energii impulsów zostaje odbita od złącza, a na wykresie z reflektometru powstaje krótki skok. Zdarzenia bezodbiciowe powstają, gdy istnieją straty energii, ale nie następuje odbicie światła (uskok). Straty w torze optycznym mogą powstawać na połączeniu ze źródłem impulsów, tłumienia poprzez pochłanianie/rozpraszanie, straty na złączach mechanicznych i spawanych, straty na zgięciach włókien. W przypadku pomiarów reflektometrycznych warto pamiętać o włóknie rozbiegowym.

Istnieją dwa najważniejsze parametry charakteryzujące jakość reflektometru OTDR. Pierwszym z nich jest zakres dynamiki, określający długość łącza światłowodowego, które miernik z powodzeniem może testować. Wyższe wartości dynamiki oznaczają większą długość testowanego kabla. Drugim parametrem jest martwa strefa zdarzeniowa, która stanowi minimalną odległość separacji pomiędzy dwoma różnymi zjawiskami optycznymi, które ODTR może znaleźć. Mniejsza wartość pozwala znajdować bardzo bliskie sobie zdarzenia. Nawet najprostsze reflektometry pozwalają badać tory światłowodowe, na podstawie analizy wyłącznie z jednego końca światłowodu. Nie wszystkie mierniki OTDR pozwalają jednak testować sieci PON (Passive Optical Netwrks) oparte o splittery. W celu mierzenia PON z wykorzystaniem OTDR miernik musi posiadać minimalną strefę martwą. Powinien dysponować także stosunkowo dużą dynamiką, aby mierzyć przy bardzo dużych stratach obecnych w PON. W przypadku bardzo dobrych mierników splitter będzie identyfikowany jako bardzo duże tłumienie. W przypadku standardowych mierników zobaczymy tylko szum za miejscem zidentyfikowanym jako splitter, co uniemożliwia pomiary za splitterem.

Narzędzia uzupełniające

Istnieje szereg urządzeń wspierających proces testowania torów optycznych. Wśród najważniejszych warto wymienić mikroskopy inspekcyjne oraz identyfikatory włókien. Mikroskopy inspekcyjne VIS (Video Inspection Scopes) wykorzystywane do sprawdzania połączeń w formie optycznej. Urządzenia te zazwyczaj wyposażone są w źródło światła LED oraz kamerę wideo (CCD). Odpowiednia wielkość zbliżenia pozwala ocenić wizualnie złącza na każdej długości światłowodu. Wykorzystanie VIS pozwala uniknąć w procesie testowania rozłączania toru podczas inspekcji złącz światłowodowych. Identyfikatory włókien FI (Fiber Identifiers) to narzędzia do testów pozwalające identyfikować optyczne włókna poprzez detekcję optycznych sygnałów w ramach włókna jednomodowego. Przyrząd zaciśnięty na badanym włóknie światłowodowym pozwala zidentyfikować obecność sygnału i kierunek transmisji. Zaletą jest brak konieczności rozłączenia sieci światłowodowej podczas badań.

Pomiary torów punkt-punkt

Znajomość narzędzi przeznaczonych do testowania torów światłowodowych, powinna zostać poparta dużym praktycznym doświadczeniem w interpretacji i analizie wyników pomiaru. Standardem przy instalacjach światłowodowych są pomiary reflektometryczne, skupiające się na ocenie tłumienia oraz zdarzeniach występujących na trasie od miejsca pomiary do zakończenia kabla. Pomiary reflektometryczne dokonywane są przeważnie na włóknach światłowodowych, które nie są wykorzystywane. Możliwy jest jednak pomiar aktywnych włókien z wykorzystaniem filtrów lub nieużywanych okien transmisyjnych, bez wpływu na realizowaną transmisję.

Podstawowe pomiary w torach punkt-punkt mogą zostać zrealizowane z wykorzystaniem miernika mocy i źródła światła. Jeżeli wynik pomiaru strat okaże się poprawny i akceptowalny do danej aplikacji, nie ma konieczności wykonywania pomiarów reflektometrycznych. Przyjęto jednak, że pomiary reflektometryczne stanowią sugerowaną formę jakości toru optycznego. Powinny zostać wykonane po każdej nowej instalacji, a także na etapie eksploatacji.

W celu potwierdzenia jakości toru światłowodowego, umożliwiającego przeprowadzenie poprawnej transmisji, należy przeprowadzić kilka podstawowych pomiarów. Do najważniejszych należy straty optyczne łącza w relacji od początku do końca toru, tłumienność jednostkowa w funkcji długości, tłumienność spawów/konektorów/zdarzeń, długość światłowodu i odległość do zdarzeń, reflektancja ORL (Optical Return Loss). W szczególnych przypadkach warto także sprawdzić parametry dyspersji chromatycznej CD (Chromatic Dispersion), PMD (Polarization Mode Dispersion), profil tłumienności AP (Attenuation Profile). Poza bardzo nielicznymi przypadkami inne pomiary są mniej istotne. Część pomiarów wymaga dostępu do obu zakończeń włókna światłowodowego, a część wymaga dostępu do jednej strony włókna.

Jeszcze zanim przystąpimy do instalacji kabli światłowodowych należy sprawdzić, że kable otrzymane od producenta spełniają określoną specyfikację - przykładowo długość, tłumienność, tłumienność jednostkową. W trakcie instalacji należy przeprowadzić testy pozwalające określić jakość spawania oraz połączeń mechanicznych (tłumienność, lokalizację zdarzeń, reflektancje). Pomiary przeprowadzane są w trzech oknach transmisyjnych, oznaczających długość fali wykorzystywanej do przesyłania sygnałów. Pierwsze okno to 850nm, drugie okno to 1310nm, natomiast trzecie okno to 1550nm. Wszystkie testy powinny zostać opisane w dokumentacji, niezbędnej na etapie eksploatacji. Testy w trakcie eksploatacji polegają na okresowym sprawdzaniu ewolucji torów światłowodowych, które mogą być narażone na degradację właściwości włókien, spawów, czy połączeń. Testy okresowe powinny zawierać sprawdzenie tłumienności kabla oraz reflektancji połączeń. Niezbędne jest tworzenie dokumentacji z przeprowadzanych pomiarów okresowych, a także bezpośrednio po instalacji.