Karakterisering van glasvezel: CD, PMD, spectrale demping, ORL, latentie
Een verliestest zegt of een vezel licht doorlaat. Niet of hij 10G over 80 km, veertig DWDM-kanalen of een 400ZR-signaal kan dragen — daarvoor zijn chromatische dispersie, polarisatiemodedispersie, demping over de hele band, reflecties en soms latentie bepalend. Dit meten is vezelkarakterisering. Deze pagina beschrijft wanneer deze nodig is, welke test welke vraag beantwoordt, de vereiste waarden per dienst en wat de resultaten onthullen over oude of onbekende vezel vóór transceivers worden gekocht.
Wanneer karakterisering nodig is
| Situatie | Tests naast standaardverliestest en OTDR |
|---|---|
| Nieuwe route, ≤ 10G, ≤ 40 km, moderne G.652.D | geen — Tier 1-verlies bij 1310/1550 nm en bidirectionele OTDR volstaan (Testen en meten) |
| 10G over 60–80 km, 10G DWDM direct detect | chromatische dispersie (limiet 1 000–1 600 ps/nm), ORL |
| Oudere 40G NRZ of DPSK direct detect | PMD (zeer gevoelig), CD met compensatieplanning |
| 100G+ coherent, 400ZR/ZR+ | verlies en ORL; CD om het vezeltype te bepalen (G.653/G.655 veranderen het niet-lineaire plan); PMD om te bevestigen dat deze binnen het DSP-venster valt; spectrale demping voor vlakheid van de C-band; latentie op aanvraag |
| Lease van dark fibre of acceptatie van gehuurd paar | volledige suite, beide richtingen, drie golflengten, vezeltype, reflectantiekaart en eindvlakbeelden — vezelpaspoort |
| Oude vezel (vóór 2000) vóór upgrade | eerst PMD, vervolgens CD voor type en spectrale demping voor waterpiek en waterstof (Betrouwbaarheid en veroudering) |
| CWDM op alle 18 kanalen | spectrale demping 1 270–1 610 nm — de waterpiek op 1383 nm bepaalt drie kanalen |
| PON-overlays (1490/1577/1625 nm) | demping bij die golflengten, ORL ≥ 32 dB (Reflecties en retourverlies) |
| Fronthaul, tijdsynchronisatie | latentie en lengteasymmetrie tussen de twee vezels — PTP-nauwkeurigheid hangt ervan af |
De tests
| Test | Methode | Resultaat | Typisch instrument |
|---|---|---|---|
| Spectrale demping | breedbandsbron en optische-spectrumanalysator, gescande afstembare laser met vermogensmeter, of OTDR met meerdere golflengten (1310/1383/1490/1550/1625/1650 nm) | dB/km tegenover golflengte over 1 260–1 650 nm; waterpiek op 1383 nm, waterstof, buigverlies naar 1 625 nm, vlakheid van C-band | OSA met bron, of karakteriserings-OTDR |
| Chromatische dispersie (CD) | phase-shift of differential phase-shift (IEC 60793-1-42), of een OTDR-methode met vier golflengten die een curvefit op de dispersiecurve uitvoert | D(λ) in ps/(nm·km), nuldispersiegolflengte λ₀, helling S₀, totale dispersie in ps/nm (Dispersie en bandbreedte) | CD-analyzer of OTDR-module met bron op afstand |
| Polarisatiemodedispersie (PMD) | interferometrisch (TINTY/GINTY), fixed-analyzer met golflengtescanning, Jones-matrix; gedistribueerde P-OTDR om het problematische traject te vinden | totale PMD in ps (gemiddelde DGD) en coëfficiënt in ps/√km; statistisch — herhaal en noteer temperatuur | PMD-analyzer met gepolariseerde breedbandsbron aan verre uiteinde |
| Optisch retourverlies en reflectantie | OCWR of OTDR | ORL in dB, reflectantie per gebeurtenis | ORL-meter, OTDR |
| Invoegverlies | lichtbron en vermogensmeter op elke dienstgolflengte, beide richtingen (Tier 1) | dB per vezel | OLTS |
| Latentie en lengte | OTDR-lengte, of latentietester met loopback aan verre uiteinde (heen en terug ÷ 2) | µs en meter; 4,9 µs/km; asymmetrie uit lengteverschil bij dezelfde index | OTDR, Ethernettester met latentiefunctie |
| Identificatie vezeltype | λ₀ en D(1550) uit CD-test, backscatterstappen bij lassen, registratie | G.652 / G.653 / G.655 / G.654 / G.657, productieperiode (Glasvezeltypen) | CD-analyzer plus OTDR |
| Modale bandbreedte van multimode | differential mode delay / effectieve modale bandbreedte op monster | bevestiging van OM-klasse | laboratorium; zelden in het veld |
Limieten per dienst
Typische waarden; exacte waarden komen uit transceiver of norm.
| Dienst | Tolerantie chromatische dispersie | PMD-tolerantie (gemiddelde DGD) | Verlies / ORL |
|---|---|---|---|
| 1G, 10G tot 40 km (LR, ER) | niet beperkend op G.652 (40 km × 17 = 680 ps/nm, limiet ≈ 1 000–1 600) | ≤ 10 ps (10 % van 100 ps-bit) | budget 6–15 dB; ORL ≥ 12 dB |
| 10G 80 km (ZR) en 10G DWDM direct detect | ≤ 1 600 ps/nm zonder compensatie; 80 km × 17 = 1 360 ps/nm — krap | ≤ 10 ps | budget 23–24 dB; ORL ≥ 24 dB |
| Oudere 40G NRZ / DPSK | ≤ 60–100 ps/nm — vereist dispersiecompensatie | ≤ 2,5 ps | ORL ≥ 24 dB |
| 100G coherent DP-QPSK | ± 50 000 ps/nm (duizenden km) | 25–30 ps en meer | OSNR-beperkt; ORL ≥ 24 dB (Coherente transmissie over lange afstand) |
| 400ZR (OIF) | ± 2 400 ps/nm (≈ 120 km G.652) | ≈ 10 ps | onversterkt: ≤ 11 dB verlies (≈ 40 km); versterkt: 120 km met OSNR ≥ 26 dB |
| 400ZR+, 800ZR | ± 20 000 … ± 50 000 ps/nm | tolerant | OSNR-beperkt |
| CWDM 10G, 18 kanalen | als 10G per kanaal | ≤ 10 ps | demping per kanaal inclusief waterpiek (CWDM mux en budget) |
| GPON / XGS-PON | niet beperkend | niet beperkend | klassebudget (B+ 28, C+ 32, N1 29, N2 31, E1 33, E2 35 dB); ORL ≥ 32 dB; reflectantie ≤ −35 dB |
PMD-rekenkunde: gemiddelde DGD = PMD-coëfficiënt × √L. Moderne G.652.D bij ≤ 0,1 ps/√km geeft 1 ps over 100 km — niet relevant; vezel uit de jaren 1980 bij 1–2 ps/√km geeft 10–20 ps over 100 km — het einde van 10G NRZ op die route tenzij coherent wordt gebruikt (Formules en berekeningen).
Resultaten lezen: vezelidentiteit en leeftijd
| Gemeten | Conclusie |
|---|---|
| λ₀ = 1 300–1 324 nm, D(1550) = 16–18 ps/(nm·km) | G.652; lage 1383 nm-piek → G.652.C/D, hoge → G.652.A/B |
| D(1550) = 2–6 ps/(nm·km), λ₀ rond 1 450–1 520 nm | G.655 met niet-nul-dispersieverschuiving; controleer teken; four-wave mixing vereist aandacht in dichte DWDM (Niet-lineaire effecten) |
| D(1550) ≈ 0 | G.653 met dispersieverschuiving — geen C-band DWDM zonder ongelijke kanaalafstand of L-band |
| D(1550) = 18–22 ps/(nm·km), demping ≈ 0,17 dB/km | G.654 met kern van zuiver silica |
| PMD-coëfficiënt > 0,5 ps/√km | vezel van vóór ongeveer 1995; 10G boven 100 km risicovol; coherent is geschikt |
| Waterpiek op 1383 nm boven 0,5 dB/km | geen E-band-CWDM (kanalen 1 371–1 411 nm); overige bruikbaar |
| Dempingshelling stijgt tegenover de referentiewaarde, slechtst bij 1 383 en boven 1 550 nm | waterstofveroudering of water — sectie vervangen |
| Verlies stijgt sterk naar 1 625–1 650 nm | macro- of microbuigingen langs de route |
| Lengteasymmetrie van paar > 10–20 m | PTP-timingfout van 50–100 ns zonder compensatie |
Procedure en rapportage
| Stap | Werkwijze |
|---|---|
| Opstelling | instrumenten aan beide uiteinden met extern meetstation of tweede ploeg; referentiekabels geïnspecteerd en gereinigd (Inspectie en reiniging van eindvlakken); vezel donker — CD en PMD kunnen niet door actieve vezel worden gemeten |
| Omstandigheden | datum, tijd en temperatuur noteren — PMD verandert ermee; test alle vezels van het paar en de reserves |
| Tijd | 30–60 minuten per vezel voor de volledige suite met ervaren ploeg |
| Op te leveren | per vezel: verlies op alle golflengten in beide richtingen, ORL, OTDR-meetcurves in beide richtingen (.sor), CD-curve met λ₀ en totale dispersie, PMD, spectrale dempingscurve, latentie en lengte, reflectantiekaart, eindvlakbeelden; pass/fail voor beoogde dienst |
| Opslag | oorspronkelijke instrumentbestanden met instellingen, niet alleen PDF's (Documentatie en labeling) |
| Normen | IEC 61280-4-2 (demping en ORL van geïnstalleerde singlemode links), IEC 61280-4-4 (PMD), IEC 61280-4-1 (multimode), IEC 60793-1-42 (CD), TIA FOTP-175 (CD), ISO/IEC 14763-3 en TIA-568.3-D (acceptatie) (Overzicht van normen) |
Checklist dark-fibre-acceptatie: vezeltype vermeld en met CD bevestigd; verlies per km bij 1310/1550/1625 binnen offerte; elke las ≤ 0,1 dB en connector ≤ 0,5 dB bidirectioneel; ORL ≥ 27 dB (≥ 32 dB voor PON); PMD binnen dienstlimiet; spectrale curve zonder waterstofsignatuur; lengte en latentie vastgelegd; documentatie en coördinaten overgedragen.
In CodingBox
Een coherente module karakteriseert de vezel gratis zodra de glasvezellink actief is: CMIS VDM meldt chromatische dispersie, DGD, PDL, OSNR en de snelheid van polarisatieverandering zoals de DSP die ziet. CodingBox toont welke waarden een module aanbiedt en leest zijn DDM-pagina's, zodat het inbedrijfstellingsrapport van de vezel kan worden vergeleken met het eigen beeld van dezelfde link — een afwijking wijst op een patch, vuile connector of vezelwissel na de opname (VDM en FEC-metrieken, Check transceiver).