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光纖測試技術 簡耀東 Augu,
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一、光纜測試 二、光纖損失測試 三、DWDM傳輸測試 四、高速傳輸光纖色散效應測試解決方案 五、光纖監測系統 六、光被動元件測試 七、光主動元件測試 八、光纖元件介紹
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光纖由於具有低損失、高傳真、質輕、高頻寬 、低干擾等特性，故被廣泛運用在電信、網路、CATV、軍方等，為了確保線路及傳輸品質，所 以必須使用光纖測試儀器測試。
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光纜具有標準段長、1KM(管道)或2KM(架空) ，長距離的光纜必須用光纖熔接機熔接，然後用OTDR測試。
一、光纜測試 光纜具有標準段長、1KM(管道)或2KM(架空) ，長距離的光纜必須用光纖熔接機熔接，然後用OTDR測試。
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1.OTDR 光時域反射器 O : Optical T : Time D : Domain R : Reflector 測試項目:
光纖長度、斷點位置 光纖的平均損失 光纖熔接損失 (光反射損失)
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FTB-300 — Universal Test System
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用途: 用於光纜佈放前測試、佈放後測試、區間測試. 光纖建設與維護 . 目前購買狀況: 中華電信:約 1500 台 新世紀資通(NCIC):約10台 台灣固網(TFN):約50台 東森寬頻(EBT):約10台 軍方:約80台 網路:約50台 CATV約80台 工程公司:約200台 其他:約100台 OTDR在線路測試上是最重要的儀器,80%都要用到它.
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2.光纖熔接機 光纖熔接: 目前大部份都使用自動熔接,操作簡易,且熔接速度 ( <20秒/芯).
光纖熔接使用的量相當大,台灣一年大約有1000台 以上.
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二、光纖損失測試 需使用光源及光功率測試光纖損失(Link Loss) ，有時候會使用光纖通話機雙方通話測試兩端(A、B)單向或雙向光纖損失。
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1.光功率計(Optical Power Meter)
主要材料有Si或Ge或InGaAs三種. 用來測試光的功率,以dBm或mW表示.
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2.光源(Optical Light Source)
提供測試用的參考光源,分為LED,LD(FP,DFB). 一般LD光源強度為-4dBm ~ -10dBm 之間. LED強度為-20dBm ~ -30dBm 之間.
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先將光源及光功率計用光纖跳接線連接,將光功率計歸零,再放置於兩端測試,即可測試區間損失,單位為dB.
區間損失測試: 光源+光功率計 先將光源及光功率計用光纖跳接線連接,將光功率計歸零,再放置於兩端測試,即可測試區間損失,單位為dB. Patchcord adaptor 待測光纖
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雙向光纖測試儀器 光源 光源 A B 光源及光功率計做在同一台儀器內,做雙向測試時,可避免人力來回奔波.
To Power Meter End To Power Meter End Power meter 光源 光源 Power meter A B
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其他現場使用儀器 可見光源 紅色可見光源,測試機房光纜配線箱內之光纖障礙,光纖芯線對照,光纖接頭是否損傷,光纖彎曲等.
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光纖通話機 Fiber 利用已建設之光纖通話,目前大都為全雙工,利用單芯光纖即可通話 ,通話距離可長達100Km以上.
如有兩組以上,可以作三方通話,且目前有許多機房在地下室(如固網電信機房),行動電話無法通信,所以必須要用光纖通話機. Fiber
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檢光器 不必拔下光纖跳接線致使通信中斷下,檢測光纖線路是否有光在通訊中,可測試光是由左或右方向傳輸.
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光纖顯微鏡 測試光纖接頭是否乾淨,可放大至400倍.當傳輸速率愈來愈快,565Mb/s2.5Gb/s 10Gb/s 40Gb/s,如果光纖接頭不乾淨,將會影響傳輸的品質. 清潔工具:光纖清潔帶,無水酒精,擦拭紙. 乾淨清潔的端面 髒污的端面 損壞的端面
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可調式光衰減器 模擬光衰減,可用於製造,或電信. 接收端需裝置幾dB固定式光衰減器,使其於在最佳的光功率下工作.
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三、DWDM傳輸測試 使用OSA(光譜分析儀)或MWM(多波長儀)測試即可
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OSA光譜分析儀 O :Optical S :Spectrum A :Analyzer 測試光源頻譜狀況,中心波長,頻譜寬度.
目前DWDM或CWDM傳輸有4ch,8ch,16ch,40ch 或更多,須使用OSA來測試.
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MWM多波長儀 M:Multi W:Wavelength M:Meter 測試光源波長
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高速傳輸光纖色散效應 測試解決方案 當電信傳輸速度提升到10G bps(STM-64)或40G bps(STM-64)時PMD(極化模分散)及CD(幾何色散)會越來越重要
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PMD分析儀 P:Polarization M:Mode D:Dispersion 極化模分散 主因光纖不是一個理想的圓柱體.
當光傳輸速率在10 Gb/s以上,光 纖PMD會開始影響傳輸品質.
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CD分析儀 λ1 λ2 λn △ψ C:Chromatic幾何 D :Dispersion色散
不同光波長在光纖中傳輸有些微不同速度所以產生延長現象及無效的光脈波，幾何色散在DWDM傳輸系統中對CD特別敏感、會產生串調變及信號損失. λ1 λ2 λn △ψ
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五. RFTS 光纖監測系統 R :Remote F :Fiber T :Test S :System
利用OTDR,Optical Switch及WDM等儀器及光元件,長期監測光纖狀態,如劣化,斷線.可做即時搶修,處理.每芯光纖傳輸容量愈大,RFTS就愈重要. EDFA WDM Legend: Tx signal OTDR signal Filter block 1625 Rx
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六.光被動元件測試 主要有Coupler、WDM、DWDM、CWDM、 Isolator、Attenuator、Patch cord等
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Coupler測試 Coupler 由coupler machine製造
需用Power Meter、PDL Meter、OSA、ASE Source、 Broadband Source等儀器測試 測試項目： PDL、IL、分光比率、方向性
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DWDM、CWDM測試 可用OSA、ASE、TLS測試，測試時間較久或DWDM測試系統測試，測試時間較快約30秒，測試項目：
Insertion Loss、Flatness、Central Wavelength、Bandwidth、Cross talk、PDL ASE OSA DUT Tunable Laser Source 1xN MUX/DEMUX 1xN Switch MWM
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Patch cord測試 測試IL(插入損失) ，ORL(光反射損失)
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七.光主動元件測試 Transceiver(光傳送接收器)為目前非常熱門的產品 ,用於FTTH,日本NTT目前有約1,000萬對的需求。
需要光測試儀器為Power Meter及Variable Attenuator,電子儀器為BERT Tester,目前基本傳輸速率為2.5G bps未來為10G bps
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八.相關光纖零件介紹 光纖搶修工具組 光纜配線箱 光纜接續盒 Coupler Isolator Attenuator 光纖切割器 光纖剝皮刀
光纖對準引線 光纖V型對準器 搶修接續子 檢光片
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WDM Filter DWDM CWDM 光纖熱縮套管 光纖跳接線/引線 circulator Adaptor
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