Attenuazione, riflessione, riflettanza, perdita di ritorno ottico (ORL) e rapporto segnale/rumore (SNR)
Parte I: proprietà ottiche utilizzate dalla nuova funzione di misurazione ORL/SNR Micro-OTDR.
La nuova funzione di misurazione ORL/SNR degli SFP Micro-OTDR misura l'ORL del collegamento in fibra ottica durante la normale routine di "handshaking" di avvio Micro-OTDR degli SFP, prima che venga effettuato il collegamento dati. Il ricevitore misura anche il segnale ricevuto. Internamente il Micro-OTDR SFP calcola l'SNR effettivo. Se l'SNR è considerato pericolosamente basso, viene attivato un bit di avviso e, quando è troppo basso (ovvero, il tasso di errore del bit del collegamento dati ottico sarà elevato), viene impostato un bit di allarme e opzionalmente (impostazione di fabbrica basata su richiesta del cliente) il collegamento può essere interrotto.
Le proprietà ottiche di attenuazione, riflessione, riflettanza, perdita di ritorno ottico (ORL) e rapporto segnale/rumore (SNR) sono elementi importanti per descrivere e comprendere il funzionamento dei ricetrasmettitori a fibra singola a lunghezza d'onda singola (SFSW). Al fine di comprendere e apprezzare la soluzione di collegamento avanzata/migliorata offerta dagli SFP Micro-OTDR, stiamo fornendo una definizione dettagliata, seguita da una soluzione unica avanzata.
Attenuazione
La perdita di potenza ottica, sia essa causata intrinsecamente alla fibra ottica (assorbimento, scattering, micro-curvature), sia estrinsecamente da componenti (connettori, giunzioni, splitter, filtri CWDM passivi). Espresso in dB o dB/km (se utilizzato rispetto alla fibra ottica).
Riflessione
Il brusco cambiamento di direzione di un raggio di luce in corrispondenza di un'interfaccia tra due mezzi dissimili con diversi indici di rifrazione che riflette parte della potenza ottica che colpisce la sorgente. Il riflesso dell'immagine da una finestra (quando il livello di luce esterna è basso) ne è un esempio. Un connettore ottico UPC aperto riflette circa il 4% della potenza verso la sorgente (~-15 dB di riflessione). Indicato a volte come riflettanza. La proporzione di luce riflessa da un componente, come un connettore, una giunzione, uno splitter o un filtro passivo. Espresso come -dB (numero negativo).
Perdita di ritorno ottica (ORL)
La somma della quantità di luce riflessa da tutte le fibre ottiche e componenti. La fibra, i connettori, le giunzioni o i filtri passivi in un sistema ottico possono causare la riflessione e contribuire all'ORL. Espresso in dB (numero positivo). Il nome deriva dalla perdita incontrata dalla luce inviata in una rete in fibra e che ne fa riflettere la sorgente. La fibra ottica pura, molto lunga, ha una retrodiffusione accumulata di luce. La fibra lunga ideale ha un ORL di 32 dB. Per una spiegazione più dettagliata cfr .
Il rapporto tra la potenza del segnale ricevuto da un trasmettitore remoto rispetto alla potenza dei segnali riflessi totali - inviati dal trasmettitore locale) - solitamente misurato in decibel (dB). Descrive la qualità di un sistema di trasmissione optoelettronico.
Considera il collegamento in fibra ottica più semplice costituito da un SFP locale, collegato da un collegamento in fibra ottica (inclusi altri componenti ottici passivi) a un SFP remoto:
SFP locale >===========Fibra ottica e altri componenti ottici passivi===========< SFP remoto
I segnali trasmessi dall'SFP locale, nell'impianto di cavi in fibra ottica verso l'SFP remoto, perdono energia ottica lungo il percorso, a causa degli effetti di dispersione e assorbimento della fibra ottica, con il risultato che il segnale arriva all'SFP remoto con una potenza ottica ridotta livello. Questa perdita di potenza ottica è l'attenuazione ottica (dB) del collegamento in fibra ottica. La stessa cosa avviene in senso inverso, nel caso di collegamenti bidirezionali.
Un elemento di questa attenuazione ottica consiste nella riflessione dell'energia ottica verso ciascun rispettivo trasmettitore. Qualsiasi energia ottica riflessa da un singolo macrocomponente, è chiamata riflettanza di quel macrocomponente, ed è misurata in -dB (numero negativo). La somma dell'energia ottica riflessa dai microelementi della fibra ottica (impurità nella fibra ottica, retrodiffusione di Rayleigh, ecc.), più la riflettanza combinata di tutti i macrocomponenti del collegamento in fibra ottica, costituiscono il ritorno ottico perdita (ORL) del collegamento in fibra ottica, misurata in dB (numero positivo).
È contro questo "rumore" di fondo dell'ORL, che il ricevitore SFSW SFP deve discernere il segnale dati ottico in entrata dall'SFSW SFP remoto (e viceversa). Il livello di potenza ottica del segnale dati in entrata, rispetto all'ORL, è il rapporto segnale/rumore ottico (SNR). Se il "rumore" si avvicina al livello del segnale dati in ingresso, il ricevitore avrà difficoltà a distinguere gli "uno" dagli "zero" e si verificheranno degli errori. Cioè, il tasso di errore del collegamento di comunicazione digitale, in fibra ottica, aumenterà e la qualità della trasmissione dei dati diminuirà.
La nuova funzione di misurazione ORL/SNR degli SFP Micro-OTDR misura l'ORL del collegamento in fibra ottica durante la normale routine di "handshaking" di avvio Micro-OTDR degli SFP, prima che venga effettuato il collegamento dati. Il ricevitore misura anche il segnale ricevuto. Internamente il Micro-OTDR SFP calcola l'SNR effettivo. Se l'SNR è considerato pericolosamente basso, viene attivato un bit di avviso e, quando è troppo basso (ovvero il tasso di errore del bit di collegamento dati ottico è troppo alto), viene impostato un bit di allarme e opzionalmente (impostazione di fabbrica basata su richiesta del cliente) il collegamento può essere interrotto.
Nella Parte II discuteremo come sfruttare la nuova funzionalità di misurazione ORL/SNR per migliorare l'affidabilità della rete e facilitare la manutenzione della rete, prima che si verifichi un errore di rete catastrofico.
