ऑप्टिकल पावर मीटर: प्रकार, कार्य सिद्धांत और उपयोग

एकऑप्टिकल पावर मीटर(ओपीएम) ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश संकेतों के शक्ति स्तर को मापता है। डिवाइस के अंदर, एक फोटोडिटेक्टर आने वाले फोटॉन को एक विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है, जिसे संसाधित किया जाता है और डीबीएम (डेसीबल -मिलीवाट) या एमडब्ल्यू (मिलीवाट) के रूप में डिस्प्ले पर दिखाया जाता है। यदि आप टेलीकॉम, डेटा सेंटर या एंटरप्राइज़ फ़ाइबर नेटवर्क में काम करते हैं, तो यहफाइबर ऑप्टिक बिजली मीटरयह एक उपकरण है जिसे आप इंस्टॉलेशन, प्रमाणन और नियमित रखरखाव के दौरान लगभग हर दिन - तक पहुंच सकेंगे।

अधिकांश हैंडहेल्ड मॉडल लगभग −70 dBm से +10 dBm तक मापते हैं, जबकि बाहरी एटेन्यूएटर्स के साथ उच्च -अंत इकाइयाँ +26 dBm तक विस्तारित होती हैं। इनपुट पोर्ट आमतौर पर एफसी या एससी कनेक्टर को स्वीकार करता है, एलसी और एसटी विनिमेय एडाप्टर के माध्यम से उपलब्ध होते हैं।

ऑप्टिकल पावर मीटर कैसे काम करता है

उपकरण के केंद्र में एक फोटोडिटेक्टर - है, एक छोटा सेंसर जो फोटॉन को अवशोषित करता है और एक आनुपातिक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है। यह फोटोकरंट एक ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर में प्रवाहित होता है, एडीसी द्वारा डिजिटलीकृत हो जाता है, और फिर डिवाइस के फर्मवेयर में संग्रहीत अंशांकन डेटा के साथ तुलना की जाती है। इसे समझनाऑप्टिकल पावर मापश्रृंखला आपके परिणामों की सही व्याख्या करने की कुंजी है - आपकी स्क्रीन पर अंतिम संख्या उस अंशांकन तुलना का परिणाम है, न कि कच्ची वोल्टेज रीडिंग का।

फाइबर कनेक्टर और डिटेक्टर के बीच, एक फोकसिंग लेंस डिटेक्टर के सक्रिय क्षेत्र पर अपसारी प्रकाश को निर्देशित करता है, जबकि ऑप्टिकल बैंडपास फिल्टर लक्ष्य बैंड के बाहर तरंग दैर्ध्य को अस्वीकार करते हैं। उच्चतर {{1}पावर मॉडल (+10 डीबीएम से ऊपर रेटेड) पर, डिटेक्टर को संतृप्ति से बचाने के लिए एक अंतर्निर्मित एटेन्यूएटर सिग्नल को नीचे की ओर पैड कर देता है।

एक बात जो नए तकनीशियनों को परेशान करती है: आपको रीडिंग लेने से पहले मीटर पर सही तरंग दैर्ध्य सेट करना होगा। डिवाइस आंतरिक अंशांकन तालिका से डिटेक्टर की प्रतिक्रिया को देखने के लिए उस सेटिंग का उपयोग करता है। यदि आपका स्रोत 1550 एनएम पर है, लेकिन मीटर 1310 एनएम पर सेट है, तो रीडिंग 0.5 डीबी या अधिक - कम हो जाएगी और त्रुटि शांत है, इसलिए इसे समझे बिना खराब डेटा लॉग करना आसान है।

डिटेक्टर टेक्नोलॉजीज

डिटेक्टर एकमात्र घटक है जो सबसे अधिक यह निर्धारित करता है कि आपका क्या हैऑप्टिकल फाइबर बिजली मीटरइसकी संवेदनशीलता मंजिल, तरंग दैर्ध्य कवरेज, प्रतिक्रिया गति और अधिकतम पावर हैंडलिंग - कर सकती है और नहीं भी कर सकती है।

फोटोडायोड डिटेक्टर

लगभग हर हैंडहेल्ड और बेंचटॉप ओपीएम तीन फोटोडायोड सामग्रियों में से एक का उपयोग करता है:

सिलिकॉन (Si)- लगभग 400-1100 एनएम को कवर करता है। 850 एनएम मल्टीमोड लिंक और दृश्यमान-प्रकाश लेजर कार्य के लिए सर्वोत्तम। आपको कैंपस लैन परीक्षण के उद्देश्य से अधिकांश बजट स्तर के मीटरों में सिलिकॉन डिटेक्टर मिलेंगे।

जर्मेनियम (जीई)- लगभग 700-1800 एनएम को कवर करता है, 1310 एनएम और 1550 एनएम दोनों एकल मोड माप को संभालता है। यह इसे उप-$300 मूल्य सीमा में सामान्य -उद्देश्यीय दूरसंचार मीटरों के लिए डिफ़ॉल्ट विकल्प बनाता है। InGaAs की तुलना में ट्रेडऑफ़ उच्च डार्क करंट है, जो शोर स्तर को कुछ dB बढ़ा देता है।

इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs)- 800-1700 एनएम को कवर करता है। कम शोर और उच्च रैखिकता के कारण दूरसंचार बैंड माप के लिए स्वर्ण मानक, विशेष रूप से सी {{5} बैंड (1530-1565 एनएम) और एल {8} बैंड (1565-1625 एनएम) में। यदि आपको एक समर्पित की आवश्यकता है1550 फाइबर ऑप्टिकल पावर मीटरC-बैंड और L-बैंड कार्य के लिए अनुकूलित, InGaAs देखने लायक डिटेक्टर सामग्री है। नकारात्मक पक्ष यह है कि एक बड़े क्षेत्र InGaAs डिटेक्टर की लागत - है, जो सामग्री के बिल में $100-200 जोड़ सकता है।

थर्मल डिटेक्टर

थर्मल पावर मीटर एक काली कोटिंग में आने वाली रोशनी को अवशोषित करते हैं और थर्मोपाइल के माध्यम से तापमान वृद्धि को मापते हैं। बड़ा लाभ यह है कि यूवी से लेकर दूर तक अवरक्त - तक लगभग सपाट वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया होती है।लेजर प्रकाश बिजली मीटरउच्च-पावर अनुप्रयोगों के लिए। वे लगभग 10 mW से लेकर मल्टी{3}}किलोवाट रेंज तक बिजली संभालते हैं, लेकिन वे धीमे होते हैं (0.2-2 सेकंड प्रतिक्रिया समय) और -20 dBm से नीचे कुछ भी मापने के लिए संवेदनशीलता की कमी होती है। ये लेजर निर्माण और भौतिकी प्रयोगशालाओं के हैं, फ़ील्ड किट के नहीं।

ऑप्टिकल पावर मीटर के प्रकार

फॉर्म फैक्टर द्वारा

हाथ में300 ग्राम से कम, 300 ग्राम से कम की बैटरी से संचालित, एक बैकलिट एलसीडी और आमतौर पर एक अंतर्निर्मित वीएफएल के साथ। Ge-डिटेक्टर इकाइयों के लिए कीमतें लगभग $80 से शुरू होती हैं और डेटा लॉगिंग और ब्लूटूथ के साथ InGaAs मॉडल के लिए ${7}} तक जाती हैं। यह फील्ड टेक के लिए रोजमर्रा का उपकरण है।

बेंचटॉप- ±3% से नीचे ट्रेस करने योग्य माप अनिश्चितता वाले लैब उपकरण, −80 डीबीएम के करीब शोर फर्श, गहन डेटा लॉगिंग, और एनालॉग/ट्रिगर आउटपुट। $2,000-$10 का भुगतान करने की अपेक्षा करें, 000+. अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं, उत्पादन क्यूसी, और अंशांकन सुविधाओं में उपयोग किया जाता है।

मॉड्यूलर- रैक पर लगे मेनफ्रेम प्लेटफॉर्मों के लिए प्लग-इन कार्ड्स। ट्रांसीवर निर्माण और अनुपालन परीक्षण के लिए स्वचालित मल्टीचैनल परीक्षण स्टेशन बनाने के लिए ट्यून करने योग्य लेजर स्रोतों, ऑप्टिकल स्विच और वेरिएबल एटेन्यूएटर्स के साथ पावर मीटर मॉड्यूल को मिलाएं।

अनुप्रयोग पर्यावरण द्वारा

मानक- एक सामान्य-उद्देश्यफाइबर ऑप्टिकल पावर मीटरसामान्य दूरसंचार तरंग दैर्ध्य (850 एनएम, 1310 एनएम, 1490 एनएम, 1550 एनएम) पर अंशांकित। इनपुट पोर्ट में प्रवेश करने वाली कुल ऑप्टिकल शक्ति को मापता है। यदि कई तरंग दैर्ध्य एक साथ मौजूद हैं, तो यह बिना किसी चैनल पृथक्करण के कुल योग की रिपोर्ट करता है।

पॉन - यदि आप एफटीटीएच नेटवर्क स्थापित या रखरखाव करते हैं, तो एक समर्पितएफटीटीएच ऑप्टिकल पावर मीटरनिवेश करने लायक है। PON मीटर 1310 एनएम, 1490 एनएम और 1550 एनएम को एक साथ मापने और उन्हें अलग से प्रदर्शित करने के लिए आंतरिक WDM फ़िल्टरिंग का उपयोग करते हैं, और वे बर्स्ट मोड अपस्ट्रीम ट्रैफ़िक को संभालते हैं जिसे मानक मीटर विश्वसनीय रूप से कैप्चर नहीं कर सकते हैं।

एमपीओ- एमपीओ/एमटीपी कनेक्टर को सीधे स्वीकार करता है और एक ऑपरेशन में सभी 8, 12, या 24 फाइबर को स्कैन करता है, जिससे परीक्षण का समय प्रति कनेक्टर 10+ मिनट से घटकर 30 सेकंड से कम हो जाता है। डेटा सेंटर बिल्डआउट के लिए आवश्यक।

ऑप्टिकल पावर मीटर के प्रमुख अनुप्रयोग

फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क परिनियोजन और रखरखाव

यहीं सबसे ज्यादा हैऑप्टिकल बिजली मीटरउनका रख-रखाव अर्जित करें. नए निर्माण के दौरान, आप लिंक के पावर बजट के विरुद्ध ट्रांसमीटर आउटपुट पावर, रिसीवर इनपुट पावर और कुल अंत से {{2} अंत तक सम्मिलन हानि का सत्यापन कर रहे हैं। रखरखाव के मामले में, समय-समय पर माप से कनेक्टर की खराबी, मैक्रो - के मोड़ और अन्य समस्याओं का पता चलता है, इससे पहले कि वे आउटेज का कारण बनें।

डेटा सेंटर और हाई-स्पीड इंटरकनेक्ट

400G और 800G पर, PAM4 मॉड्यूलेशन के लिए सख्त सिग्नल से {{4}शोर अनुपात की आवश्यकता होती है और पावर मार्जिन काफी कम हो जाता है। मल्टी-पोर्ट और एमपीओफाइबर ऑप्टिक बिजली मीटरयहां व्यावहारिक उपकरण हैं - एआई प्रशिक्षण सुविधा में जीपीयू क्लस्टर को जोड़ने वाले 500 संरचित केबल लिंक को प्रमाणित करते समय, आपको सटीकता के साथ-साथ माप की गति की भी आवश्यकता होती है।

ऑप्टिकल घटक अनुसंधान एवं विकास और विनिर्माण

ट्रांसीवर निर्माता, डब्लूडीएम फ़िल्टर आपूर्तिकर्ता और ईडीएफए निर्माता पूरे उत्पादन के दौरान इनलाइन क्यूसी गेट के रूप में बिजली मीटर का उपयोग करते हैं। यहां उपकरण आम तौर पर बेंचटॉप या मॉड्यूलर होते हैं, जिनकी माप अनिश्चितता ±2.5% या उससे बेहतर होती है और राष्ट्रीय मेट्रोलॉजी मानकों के लिए पूर्ण पता लगाने की क्षमता होती है।

एवियोनिक्स, रक्षा और स्पेशलिटी नेटवर्क

सैन्य और एयरोस्पेस प्लेटफ़ॉर्म प्रत्येक स्प्लिस और कनेक्टर के लिए व्यक्तिगत रूप से प्रलेखित माप की मांग करते हैं, जिसमें एमआईएल-पीआरएफ-49291 जैसे मानकों के अनुसार, विस्तारित तापमान रेटिंग (−10 डिग्री से +50 डिग्री) के साथ मजबूत हैंडहेल्ड मीटर का उपयोग किया जाता है।

अनुसंधान और शिक्षा

विश्वविद्यालय प्रकाशिकी प्रयोगशालाओं में, बिजली मीटर सिद्धांत को शारीरिक व्यवहार से जोड़ता है। चयन करते समयविश्वविद्यालय अनुसंधान प्रयोगशालाओं के लिए सर्वोत्तम ऑप्टिकल पावर मीटर, बहु-तरंग दैर्ध्य अंशांकन, कम माप अनिश्चितता और डेटा लॉगिंग क्षमताओं वाली बेंचटॉप इकाइयों की तलाश करें जो दोहराए जाने वाले प्रयोगात्मक वर्कफ़्लो का समर्थन करती हैं।

ऑप्टिकल पावर मीटर बनाम अन्य फाइबर परीक्षण उपकरण

ऑप्टिकल पावर मीटर बनाम ओटीडीआर

एकऑप्टिकल पावर मीटरआपको डीबी में कुल प्रविष्टि हानि - एक नंबर बताता है। एक ओटीडीआर स्थान और व्यक्तिगत नुकसान के साथ प्रत्येक घटना (कनेक्टर, स्प्लिसेस, मोड़, टूटना) को दिखाते हुए एक दूरी मैप किए गए ट्रेस का निर्माण करता है। यदि कोई लिंक विफल हो जाता हैओपीएम परीक्षण4.0 डीबी बजट के मुकाबले 5.2 डीबी के साथ, ओटीडीआर इंगित करता है कि समस्या कहां है। TIA-568 और ISO 14763 जैसे उद्योग मानकों के लिए दोनों परीक्षणों की आवश्यकता होती है।

ऑप्टिकल पावर मीटर बनाम ऑप्टिकल लाइट सोर्स (ओएलएस)

ये दो उपकरण एक बनाते हैंफाइबर ऑप्टिक ओएलटीएस(ऑप्टिकल लॉस टेस्ट सेट)। प्रकाश स्रोत एक छोर पर एक स्थिर सीडब्ल्यू सिग्नल प्रदान करता है; बिजली मीटर माप दूसरे पर बिजली प्राप्त की। न ही अकेले हानि परीक्षण के लिए उपयोगी है। अपनी पहली खरीदारी करते समयफाइबर प्रकाश स्रोत और बिजली मीटरकिट, एक निर्माता से मेल खाने वाला सेट तरंग दैर्ध्य संगतता समस्याओं से बचाता है और अक्सर लागत कम होती है।

ऑप्टिकल पावर मीटर बनाम विज़ुअल फॉल्ट लोकेटर (वीएफएल)

एक वीएफएल दोषों को दृष्टिगत रूप से प्रकट करने के लिए दृश्यमान लाल लेजर प्रकाश को फाइबर में इंजेक्ट करता है। बिजली मीटर सटीक संख्यात्मक हानि डेटा देता है लेकिन कोई स्थानिक जानकारी नहीं देता है। कई हैंडहेल्ड मीटर नुकसान को मापने के लिए दोनों कार्यों को एकीकृत करते हैं, फिर गलती का पता लगाने के लिए वीएफएल मोड पर स्विच करते हैं।

ऑप्टिकल पावर मीटर कैसे चुनें

तरंग दैर्ध्य रेंजमीटर की फ़ैक्टरी कैलिब्रेटेड तरंग दैर्ध्य को अपने नेटवर्क से मिलाएं: मल्टीमोड के लिए 850/1300 एनएम, सिंगल मोड के लिए 1310/1550 एनएम, और पीओएन के लिए 1490 एनएम। एक मीटर जो केवल एक बैंड के लिए "रेटेड" है लेकिन आपकी विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर कैलिब्रेट नहीं किया गया है, वह प्रक्षेपित हो जाएगा और सटीकता खो देगा।

मापन सीमा और सटीकता- विशिष्ट हैंडहेल्ड −70 dBm से +10 dBm तक कवर करते हैं। प्रवर्धित डीडब्ल्यूडीएम चैनल या पंप लेजर के लिए, आपको +20 डीबीएम या इससे अधिक की आवश्यकता होगी। फ़ील्ड कार्य के लिए ±5% अनिश्चितता ठीक है, लेकिन उत्पादन परीक्षण का लक्ष्य ट्रेस करने योग्य अंशांकन के साथ ±2.5% या इससे बेहतर होना चाहिए।

कनेक्टर संगतता- अधिकांश मीटर एफसी या एससी रिसेप्टेकल्स के साथ भेजे जाते हैं। यदि आपका डेटा सेंटर एलसी कनेक्टर चलाता है, तो एक देशी एलसी इनपुट एडाप्टर से संबंधित सिरदर्द से बचाता है और एडाप्टर से अतिरिक्त 0.1-0.3 डीबी प्रविष्टि हानि से बचाता है।

डेटा संग्रहण और कनेक्टिविटी- बड़ी परियोजनाओं (500+ लिंक) के लिए, आपको यूएसबी या ब्लूटूथ निर्यात के साथ आंतरिक टाइमस्टैम्प्ड स्टोरेज की आवश्यकता है। VIAVI, EXFO, या AFL का सहयोगी सॉफ़्टवेयर अनुपालन दस्तावेज़ीकरण के लिए स्वरूपित रिपोर्ट तैयार करता है।

अतिरिक्त प्रकार्य- अंतर्निर्मित वीएफएल, पास/असफल संकेतक, और अधिकतम/मिनट/औसत होल्ड वास्तव में फील्ड कार्य को गति देते हैं। अतिरिक्त भुगतान करने से पहले मूल्यांकन करें कि कौन से कार्य आपके दैनिक वर्कफ़्लो से मेल खाते हैं।

ऑप्टिकल पावर मीटर का उपयोग कैसे करें (चरण दर चरण)

मानक प्रक्रिया में एक का उपयोग करके सम्मिलन हानि माप शामिल हैप्रकाश स्रोत बिजली मीटरस्थापित करना। ये सबसे आम हैबिजली मीटर परीक्षणक्षेत्र में कार्यप्रवाह.

चरण 1: तैयारी- बैटरी के स्तर की जांच करें और प्रत्येक फाइबर सिरे को साफ करें {{1}लिंट के साथ चेहरा {{2}फ्री वाइप्स या एक क्लिक क्लीनर के साथ। गंदे कनेक्टर माप त्रुटियों का नंबर एक स्रोत हैं।

चरण 2: संदर्भ फाइबर कनेक्ट करें- प्रकाश स्रोत आउटपुट और बिजली मीटर इनपुट के बीच एक ज्ञात {{1} अच्छा संदर्भ पैच कॉर्ड सीधे कनेक्ट करें। कनेक्टर्स को मजबूती से बैठाएं और तेज मोड़ से बचें।

चरण 3: पैरामीटर सेट करें- प्रकाश स्रोत और बिजली मीटर दोनों को समान परीक्षण तरंग दैर्ध्य पर सेट करें। आगे बढ़ने से पहले दोनों डिस्प्ले को दोबारा जांचें।

चरण 4: संदर्भ सेट करें (शून्य)- स्रोत के स्थिर होने के लिए 5-10 मिनट तक प्रतीक्षा करें, फिर वर्तमान स्तर को अपने 0 डीबी बेसलाइन के रूप में संग्रहीत करने के लिए आरईएफ या शून्य बटन दबाएं।

चरण 5: परीक्षण के तहत फाइबर को कनेक्ट करें- संदर्भ कॉर्ड और मीटर के बीच परीक्षण के तहत लिंक डालें। डिस्प्ले अब आपके संदर्भ के सापेक्ष प्रविष्टि हानि दिखाता है।

चरण 6: रिकॉर्ड करें और विश्लेषण करें- परिणाम लॉग करें. यदि हानि बजट से अधिक हो जाती है, तो गलती मानने से पहले पुनः सफाई और उपाय करें। यदि सफाई के बाद भी समस्या बनी रहती है, तो इसे स्थानीयकृत करने के लिए ओटीडीआर का उपयोग करें।

सामान्य गलतियाँ और सर्वोत्तम अभ्यास

बचने योग्य गलतियाँ

गंदे कनेक्टरसंयुक्त रूप से अन्य सभी कारणों की तुलना में अधिक खराब माप के लिए - जिम्मेदार है। प्रत्येक कनेक्शन से पहले साफ़ करें.

ग़लत तरंगदैर्घ्य सेटिंग- स्क्रीन पर कोई चेतावनी नहीं होने के साथ 0.5-1.5 डीबी त्रुटि उत्पन्न करता है।

संदर्भ चरण को छोड़ा जा रहा है- इसके बिना, आप लिंक लॉस (डीबी) के बजाय पूर्ण पावर (डीबीएम) पढ़ रहे हैं, जिससे पास/असफल परिणाम अमान्य हो रहे हैं।

माप के दौरान फाइबर तनाव- तंग मोड़ और असमर्थित केबल नुकसान का कारण बनते हैं जो स्थापित लिंक का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

घिसे-पिटे एडॉप्टर- घिसे हुए सिरेमिक स्लीव्स के गलत संरेखण से पुनरावृत्ति की क्षमता कम हो जाती है। एडॉप्टर नियमित रूप से बदलें।

सर्वोत्तम प्रथाएं

साफ करें, निरीक्षण करें, फिर दोबारा साफ करें200x-400x आवर्धन पर फाइबर निरीक्षण दायरे का उपयोग करना।

शेड्यूल पर कैलिब्रेट करें- अधिकांश निर्माता वार्षिक अंशांकन की अनुशंसा करते हैं। एक व्यवस्थित 0.3 डीबी ऑफसेट पूरे प्रोजेक्ट के प्रत्येक माप में शामिल हो जाता है।

मीटर को तापीय रूप से स्थिर होने दें- 10-तापमान वाले वातावरण के बीच जाने के बाद 15 मिनट।

समय के साथ माप ट्रैक करें- ऐतिहासिक बेसलाइन डेटा फाइबर नेटवर्क के लिए सबसे सरल पूर्वानुमानित रखरखाव उपकरणों में से एक है।

एक एकीकृत क्षेत्र का प्रयोग करेंबड़े {{0}कोर मल्टीमोड फाइबर या एलईडी स्रोतों से अपसारी बीम के लिए।

उपकरणों को ठीक से ढक्कन लगाकर रखें- एक दूषित डिटेक्टर विंडो प्रत्येक बाद के माप को ख़राब कर देती है।