August 20, 2019
Για να μετρήσει τη δύναμη σε ένα οπτικό σήμα, αποκαλούμενο οπτικό μετρητή το (OPM) δύναμης, είναι μια συσκευή χρησιμοποίησε τον όρο αναφέρεται συνήθως σε μια συσκευή για τη μέση δύναμη στα συστήματα οπτικών ινών. Άλλες μετρώντας συσκευές δύναμης γενικού σκοπού ελαφριές καλούνται συνήθως τα ραδιόμετρα, τα φωτόμετρα, τους μετρητές δύναμης λέιζερ, τα φωτόμετρα ή μετρητές Λουξεμβούργο.
Ένας παραδοσιακός οπτικός μετρητής δύναμης αποκρίνεται σε ένα ευρύ φάσμα του φωτός, εντούτοις η βαθμολόγηση είναι μήκος κύματος εξαρτώμενο. Αυτό δεν είναι κανονικά ένα ζήτημα, δεδομένου ότι το μήκος κύματος δοκιμής είναι συνήθως γνωστό, εντούτοις έχει μερικά μειονεκτήματα. Αρχικά, ο χρήστης πρέπει να θέσει το μετρητή στο σωστό μήκος κύματος δοκιμής, και αφετέρου εάν υπάρχουν άλλα πλαστά μήκη κύματος παρόντα, κατόπιν οι λανθασμένες αναγνώσεις θα οδηγήσουν.
Ένας χαρακτηριστικός οπτικός μετρητής δύναμης αποτελείται από έναν βαθμολογημένο αισθητήρα, που μετρά τον ενισχυτή και την επίδειξη. Ο αισθητήρας αποτελείται πρώτιστα από μια φωτοδίοδο που επιλέγεται για την κατάλληλη σειρά των μηκών κύματος και των επιπέδων δύναμης. Στη μονάδα επίδειξης, η μετρημένη οπτική δύναμη και το καθορισμένο μήκος κύματος επιδεικνύονται. Οι μετρητές δύναμης είναι βαθμολογημένοι χρησιμοποιώντας ανιχνεύσιμα πρότυπα βαθμολόγησης όπως πρότυπα NIST.
Μερικές φορές οι οπτικοί μετρητές δύναμης συνδυάζονται με μια διαφορετική λειτουργία δοκιμής όπως μια οπτική πηγή φωτός το (OLS) ή ο οπτικός εντοπιστής το (VFL) ελαττωμάτων, ή μπορούν να είναι ένα υποσύστημα είναι ένα πολύ μεγαλύτερο όργανο. Όταν συνδυάζεται με μια πηγή φωτός, το όργανο καλείται συνήθως οπτικό σύνολο δοκιμής απώλειας.
Τα οπτικά σύνολα το (OLTS) δοκιμής απώλειας είναι διαθέσιμα στο αφιερωμένο χέρι - κρατημένα όργανα και πλατφόρμα-βασισμένες ενότητες να ταιριάξουν τις διάφορες δικτυακές αρχιτεκτονικές και τις απαιτήσεις δοκιμής. Χρησιμοποιούνται για να μετρήσουν την οπτικές δύναμη και την απώλεια δύναμης, και το συντελεστή ανάκλασης και την απεικονισμένη απώλεια δύναμης. Τα προϊόντα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως οπτικές πηγές ή οπτικοί μετρητές ενέργειας, ή να μετρήσουν την οπτικό επιστροφής απώλεια ή το συντελεστή ανάκλασης γεγονότος.
Τρεις τύποι εξοπλισμών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετρήσουν την οπτική απώλεια δύναμης:
Αισθητήρες
Οι σημαντικότεροι τύποι αισθητήρων ημιαγωγών είναι πυρίτιο το (Si), γερμάνιο το (Ge) και αρσενίδιο γαλλίου ίνδιου το (InGaAs). Επιπλέον, αυτοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν με τη μείωση των στοιχείων για την υψηλή οπτική δοκιμή δύναμης, ή τα εκλεκτικά στοιχεία μήκους κύματος έτσι αποκρίνονται μόνο στα ιδιαίτερα μήκη κύματος. Αυτοί οι όλοι λειτουργούν σε παρόμοιο τύπο κυκλώματος, εντούτοις εκτός από τα βασικά χαρακτηριστικά απάντησης μήκους κύματός τους, καθένα έχει μερικά άλλα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά:
Ένα σημαντικό μέρος ενός οπτικού αισθητήρα μετρητών δύναμης, είναι η διεπαφή συνδετήρων οπτικών ινών. Το προσεκτικό οπτικό σχέδιο απαιτείται για να αποφύγει τα σημαντικά προβλήματα ακρίβειας όταν χρησιμοποιούνται με τη ευρεία ποικιλία των τύπων και των συνδετήρων ινών που αντιμετωπίζονται χαρακτηριστικά.
Ένα άλλο σημαντικό συστατικό, είναι ο ενισχυτής εισαγωγής αισθητήρων. Αυτό χρειάζεται το πολύ προσεκτικό σχέδιο για να αποφύγει τη σημαντική υποβάθμιση απόδοσης πέρα από ένα ευρύ φάσμα των όρων.
Εκτεταμένοι μετρητές ευαισθησίας
Μια κατηγορία μετρητών εργαστηριακής δύναμης έχει μια εκτεταμένη ευαισθησία, της διαταγής του dBm -110. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση ενός πολύ μικρού συνδυασμού ανιχνευτών και φακών, και επίσης ένας μηχανικός ελαφρύς μπαλτάς σε χαρακτηριστικά 270 Hz, έτσι ο μετρητής μετρά πραγματικά το φως εναλλασσόμενου ρεύματος. Αυτό εξαλείφει τα αναπόφευκτα αποτελέσματα συνεχούς ηλεκτρικά κλίσης. Εάν ο ελαφρύς τεμαχισμός είναι συγχρονισμένος με έναν κατάλληλο σύγχρονο (ή «κλειδαριά-») ενισχυτή, τα περαιτέρω κέρδη ευαισθησίας επιτυγχάνονται. Στην πράξη, τέτοια όργανα επιτυγχάνουν συνήθως τη χαμηλότερη απόλυτη ακρίβεια λόγω της μικρής διόδου ανιχνευτών, και για τον ίδιο λόγο, μπορούν μόνο να είναι ακριβή όταν συνδέεται με την ενιαία ίνα τρόπου. Περιστασιακά ένα τέτοιο όργανο μπορεί να έχει έναν δροσισμένο ανιχνευτή, εν τούτοις με τη σύγχρονη εγκατάλειψη των αισθητήρων γερμανίου, και η εισαγωγή των αισθητήρων InGaAs, αυτό είναι τώρα όλο και περισσότερο ασυνήθιστη.
Δύναμη που μετρά τη σειρά
Μέτρα ενός χαρακτηριστικά OPM ακριβώς υπό τους περισσότερους όρους από το dBm περίπου 0 (1 Watt milli) σε περίπου το dBm -50 (10 νανο Watt), αν και η σειρά επίδειξης μπορεί να είναι μεγαλύτερη. Επάνω από 0 το dBm θεωρείται «υψηλή δύναμη», και οι ειδικά προσαρμοσμένες μονάδες μπορούν να μετρήσουν μέχρι + σχεδόν το dBm 30 (1 Watt). Κάτω από -50 το dBm είναι «χαμηλής ισχύος», και οι ειδικά προσαρμοσμένες μονάδες μπορούν να μετρήσουν τόσο χαμηλό όπως dBm -110. Ανεξάρτητα από τη δύναμη οι προδιαγραφές μετρητών, που εξετάζουν κάτω από το dBm περίπου -50 τείνουν να είναι ευαίσθητες στο περιπλανώμενο περιβαλλοντικό φως διαρρέοντας στις ίνες ή τους συνδετήρες. Έτσι κατά δοκιμή «στη μικρή δύναμη», κάποιο τον είδος της σειράς δοκιμής/η επαλήθευση γραμμικότητας (που γίνεται εύκολα με τους εξασθενητές) είναι ενδεδειγμένα. Σε χαμηλής ισχύος επίπεδα, οι μετρήσεις οπτικών σημάτων τείνουν να γίνουν θορυβώδεις, έτσι οι μετρητές μπορούν να γίνουν πολύ αργοί οφειλόμενοι στη χρήση μιας σημαντικής ποσότητας του υπολογισμού μέσου όρου σημάτων.
Βαθμολόγηση και ακρίβεια
Η οπτικές βαθμολόγηση και η ακρίβεια μετρητών δύναμης είναι ένα εριστικό ζήτημα. Η ακρίβεια των περισσότερων αρχικών προτύπων αναφοράς (π.χ. βάρος, χρόνος, μήκος, Voltetc.) είναι γνωστή σε μια υψηλή ακρίβεια, χαρακτηριστικά της διαταγής 1 μέρους σε ένα δισεκατομμύριο. Εντούτοις τα οπτικά πρότυπα δύναμης που διατηρούνται από NIST, καθορίζονται μόνο σε περίπου ένα μέρος σε χίλια. Ώσπου να έχει υποβιβαστεί περαιτέρω αυτή η ακρίβεια μέσω των διαδοχικών συνδέσεων, η ακρίβεια βαθμολόγησης οργάνων είναι συνήθως μόνο μερικά %. Οι ακριβέστεροι μετρητές δύναμης τομέων οπτικοί απαιτούν την ακρίβεια βαθμολόγησης 1%. Συγκριτικά, αυτά είναι μεγέθη λιγότερο ακριβή από ένα χαρακτηριστικό ηλεκτρικό βολτόμετρο.
Περαιτέρω, η σε χρήση ακρίβεια πραγματοποιημένη είναι συνήθως σημαντικά χαμηλότερη από την απαιτημένη ακρίβεια βαθμολόγησης, ώσπου να λαμβάνονται υπόψη οι πρόσθετοι παράγοντες. Στις χαρακτηριστικές εφαρμογές τομέων, οι παράγοντες μπορούν να περιλάβουν: περιβαλλοντική θερμοκρασία, οπτικός τύπος συνδετήρων, παραλλαγές μήκους κύματος, παραλλαγές γραμμικότητας, παραλλαγές γεωμετρίας ακτίνων, κορεσμός ανιχνευτών.
Επομένως, η επίτευξη ενός καλού επιπέδου πρακτικών ακρίβειας και γραμμικότητας οργάνων είναι κάτι που απαιτεί την ιδιαίτερη ικανότητα σχεδίου, και την προσοχή στην κατασκευή.
Μέτρηση δύναμης σφυγμού
Η οπτική δύναμη μετρά συνήθως την υπολογισμένη κατά μέσο όρο χρόνος δύναμη επίδειξης. Έτσι για τις μετρήσεις σφυγμού, ο κύκλος καθήκοντος σημάτων πρέπει να μαθευτεί για να υπολογίσει τη μέγιστη αξία δύναμης. Εντούτοις, η στιγμιαία μέγιστη δύναμη πρέπει να είναι λιγότερο από η μέγιστη ανάγνωση μετρητών, ή ο ανιχνευτής μπορεί να διαποτίσει, με συνέπεια λανθασμένες μέσες αναγνώσεις.
Επίσης, στα χαμηλά επαναληπτικά ποσοστά σφυγμού, μερικοί μετρητές με τα στοιχεία ή την ανίχνευση τόνου δεν μπορούν να παραγάγουν ανάρμοστο ή καμία ανάγνωση. Μια κατηγορία μετρητών «υψηλής δύναμης» έχει κάποιο τύπο οπτικού μειώνοντας στοιχείου μπροστά από τον ανιχνευτή, επιτρέποντας χαρακτηριστικά για μια αύξηση 20 DB στη μέγιστη ανάγνωση δύναμης. Επάνω από αυτό το επίπεδο, μια εξ ολοκλήρου διαφορετική κατηγορία οργάνου «μετρητών δύναμης λέιζερ» χρησιμοποιείται, συνήθως βασισμένος στη θερμική ανίχνευση.
Κοινές εφαρμογές δοκιμής οπτικών ινών
Αυτοματοποίηση δοκιμής
Μήκος κύματος-εκλεκτικοί μετρητές
Ένα όλο και περισσότερο κοινό ειδικής χρήσης OPM, αποκαλούμενο συνήθως «μετρητή δύναμης PON» έχει ως σκοπό να γαντζώσει σε ένα ζωντανό κύκλωμα PON (παθητικό οπτικό δίκτυο), και να εξετάσει ταυτόχρονα την οπτική δύναμη στις διαφορετικά κατευθύνσεις και τα μήκη κύματος. Αυτή η μονάδα είναι ουσιαστικά ένας τριπλός μετρητής δύναμης, με μια συλλογή των φίλτρων μήκους κύματος και των οπτικών συζευκτήρων. Η κατάλληλη βαθμολόγηση περιπλέκεται από τον ποικίλο κύκλο καθήκοντος των μετρημένων οπτικών σημάτων. Μπορεί να έχει ένα απλό πέρασμα να αποτύχει την επίδειξη, να διευκολύνει την εύκολη χρήση από τους χειριστές με λίγη πείρα.