Optik alıcılar modern telekomünikasyon arka kemiğidir, yüksek hızlı veri iletimini minimum sinyal bozulması ile uzun mesafeler üzerinde etkinleştirir. Ancak, fiber optik optikleri güçlü kılan çok özellikler - yüksek bant genişliğini korumak için çok düşük değerleme ve elektromanyetik müdahaleye bağışıklık sağlar - aynı zamanda bu sistemleri geniş çaplı bir operasyonel sorunlara karşı hassas hale getirir. Technicians, ağ mühendisleri ve sistem bütünleştiricileri, ortak başarısızlık modları ve sistematik tanınabilmeleri gereken çok özellikler.

Optik Alıcı Sistemini Anlamak

Belirli konulara dalmadan önce, optik bir alıcının temel mimarisini anlamak önemlidir. Tipik alıcı zinciri bir fotodetektörden oluşur (örneğin, TIA'nın bir gerilime dönüşmesi, APD), transimpedans yükselteç (TIA), herhangi bir aşamadaki herhangi bir bozulma ve saat ve veri kurtarma (CDR) devreleri.

Optik Alıcı Sistemlerinde Yaygın Sayılar

1. Low Signal Power in the Alıcı

Alıcıya ulaşan yeterli optik güç, birçok kök nedenlerinden ortaya çıkabilir:

  • [0] Yüksek fiber intenuation[DüzgÜye değer[DÜye Olmayanlar İçin Yüksek Fiber (Düzücüler) veya yaşlanma fiberleri nedeniyle.
  • [FONT:0]Dirty veya hasarlı konektörler[DÜT:1) - güç kaybının önde gelen nedeni. bile mikroskobik toz ışık saçabilir.
  • [0]Misession füzyon splices veya mekanik splices[Döneticiler[Döneticiler) verimli ışık darbesini engelleyenler.
  • [FONT:0)Incorrect, vericiden güç alır) veya yanlış hesaplanmış bağlantı kaybı bütçesi.
  • [FONT:0]Fiber kesintiler veya makro-bends[Dönetici: 1) kablonun bükme yarımı aşıyor.

[FONT:0]Symptoms[[Dönetici: 1 ) sinyal algılaması, geçici paket kaybı, yüksek miktar hata oranları (BER) ve ağ ekipmanlarında bağlantı alarmları da CDR'yi kilitlemeye zor olabilir, eğer gelen optik amplifikasyon net bir elektrik sinyali üretmek için çok düşükse.

2. Yüksek Bit Hata Oranı (BER)

Optik güç seviyesi yeterli olduğunda bile, yüksek bir BER bağlantıyı rahatsız edebilir. BER, belirli bir aralığın üzerinden aktarılan miktarlara kıyasla yanlış bir şekilde elde edilir.Fors expand over the high BER can trouble the link. BER is the rate of falsely received bit to total bits to total bits that over a given interval.

  • [FONT:0) Kromat (CD) ve kutuplaşma modu dağılımı (PMD)) - pul pul-broadening etkileri daha yüksek veri oranlarında (Gbps ve yukarıda) kritik hale gelir.
  • [FONTD:0)Optical sinyal-to-noise oranı (OSNR) yükseltici gürültü (ESE'den ESE) veya birden çokxing sistemlerde çapraz-talk nedeniyle ).
  • [FONT=0]Jitter ve zamanlama hataları[Dönetici: 1) verici veya alıcıda, bu da saat kurtarmanın yanlış olmasına neden olur.
  • [FONT:0]Fiber nonlinearities[[Dönderlikler[Dönderler)[Dönderler[Dönderler)[Düzeyler: 4 dalga karıştırıp kendi kendine-faylama, giriş gücü çok yüksek olduğunda.
  • [FONT:0)Receiver bant sınırlamaları) - fotodetektör ve TIA, veri oranını ele almak için yeterli hıza sahip olmalıdır.

[FONT=0]Symptoms[[Dönetici:0) Veri yolsuzluk, yeniden geçiş talepleri (TCP yeniden transmisyonları), CRC hataları ve yüksek lisanslanmış uygulama performansı. Video veya ses akışlarında, eserler veya damlalar görebilirsiniz.

3. Alıcı Overload (Saturation)

Düşük güçle karşılaştırıldığında - çok fazla optik sinyal - eşit derecede zarar verebilir. Her optik alıcının maksimum giriş gücü spesifikasyonu vardır, tipik olarak bu seviye kuvvetlerin fotodetektöre saturasyona karşı itilmesini ifade eder, neden:

  • [FONT:0)Gain sıkıştırması[[Dönetici: 1 ), TIA'da dalgalamanın yol açtığı.
  • [FONT:0) Bazı hataları veya verilerin tam kaybı) çünkü alıcının sınırlı yükselteçli dalgaformunu idare edemez.
  • [FONT:0]Permanent hasar[Dönetici: 1) ciddi aşırı aşırı yükleme vakalarında (özellikle APD alıcıları ile).

Overload genellikle alıcıya çok yakın olduğunda (çalışverişsiz kısa yama kabloları) veya uygun güç yönetimi olmadan optik yükseltici kullanılır. ”Ücretsiz:0)Symptoms[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD), alıcının kayıtlarında hata bayrakları veya "rece aşırı yükleme" alarmı dahil olmak üzere bir donanıma sahiptir.

4. Elektrik Gürültü ve Temel Sorunlar

Fiber optik elektromanyetik müdahaleye bağışıklık sağlarsa da, alıcının içindeki elektrik devreleri yoktur. Common elektrik problemleri şunları içerir:

  • [FONT=0)Poor güç tedarik filtrelemesi fotodetektör veya TIA'nın önyargı gerilimine neden oldu.
  • [FONT:0)Ground loops[[Döneticileri: Alıcı modülü ve ev sahibi ekipman arasında).
  • [FONT:0)Electrostatik deşarj (ESD) olaylar) hassas bileşenleri ortadan kaldırabilir veya yok edebilir.

[FONT:0]Symptoms[[Dönetici: 1) yüksek BER'ye benziyor, ancak genellikle kapalı zemin değişiklikleri veya motor start-uplarla ilişkilendirilir.

5. Dalga uzunluğu Drift veya Misment

Wavelong-division multiplexing (WDM) sistemleri hassas dalgalamalara güvenir. Eğer vericinin lazer kapalı kanaldan geçer veya alıcının optik filtre (örneğin, ince film filtresi veya dizili dalga kılavuzu) kötü kalırken, alıcının orta kanallarından daha fazla geçiş yapması gerekir.

Sistematik Sorun Prosedürleri

Etkili bir sorun, en basit çeklerden daha karmaşık analizlere mantıksal bir ilerlemeyi takip eder. Her zaman optik güç metre, optik zaman alanı reflektometreleri (OTDR) ve biraz hata testisleri (BERT) Aşağıda önerilen adımlar vardır.

1. Fiziksel Bağlantıları ve Temizlikleri Doğrulayın

Fiber optik başarısızlıkların %80'inden fazlası kirli veya yanlış bağlantılara izlenir.Sürekli bir şekilde kullanın:0) Fiber optik denetim kapsamı[Döneticileri ve adaptörleri inceler.Sürekli bir şekilde temizleyin - bazen bir bağlantı çizilir ve latılır - bazen kilitli değil.

2. Optik Güç Seviyeleri

Bir kalibreli optik güç sayacı kullanarak, alıcı girişindeki gücü ölçtü. Alıcının belirtilen hassasiyet ve aşırı limitleri ile karşılaştırın. 10 Gbps PIN alıcısı yaklaşık -18 ila -24 dBm, APD elde edebilirken -28 dBm. Eğer ölçülen güç çok düşükse, alıcıları veya artış verici güç (eğer ayarlanabilir) ancak alıcının güvenli bir aralıkta sabit hassasiyete sahip olabilir.Eğer çok yüksekse, sabit bir optik atten takmak için sabit bir optik takva (d).

3. OTDR ile Inspect Fiber Plant

Güç okumaları düşükse, fiber yol boyunca olayları bulmak için bir OTDR kullanın. OTDR tanımlayabilir:

  • [0]Lossy splices[[Döneticileri 1 ) yüksek ekleme kaybı ile.
  • [FONT:0) Aşırı bağlayıcı konektör kaybı[Dönlümler)[Dönücü bağlantı kaybı[Düzücüler için).
  • [0]Macro-bends veya mikro-bends[Döneticiler[Dönler: 1) belirli yerlerde keskin kayıplara neden olan.
  • [FONT:0]Fiber molaları[Dönetici:0) [UTDR, kırılmanın ötesinde bir yansıma veya geri dönüş kaybı gösterecektir).

Bir OTDR izi, hayalet yansımalarını veya hata dalga dalga dalga dalga dalga dalga dalga dalga dalga dalga dalgasını da ortaya çıkarabilir.Sampiyonel karşılaştırma için izlerini belgeleyebilir.

4. Bir BER testi ile test

Sürekli yüksek BER, güç seviyeleri doğru olduğunda bile, sistemdeki line oranında bir BERT (bit hata oranı testier) kullanın.En iyi bilinen bir p-random ikilisi serisi (PRBS) alıcıya karşı ve alınan hataları analiz edin) Bu test, alıcının veri işaretini doğrulamak için eğriyi ayırabilir.

5. Kontrol Dispersion Compensation and Line Encoding

Uzun süreli sistemlerde (10 Gbps, 40 Gbps, 100 Gbps), kormatik ve kutuplaşma modu dağılımının azaltılması gerekir. Bu dağıtım modüllerinin (DCMs) doğru bir şekilde yerleştirilir ve toplam rezisyon alıcının toleransına uygundur.For PMD, fiber'nin orantılı maç tasarımı limitlerinin altında (özellikle yeni fiberler için 0,5 ps/pilotkm) Ayrıca hattı kodlamasını sağlar.

6. Evaluate Elektrik Çevresi

Kıyırlık şüpheliyse güç tedarikini değiştirin.Anadolu bir oscilloskopi kullanarak, TIA'nın gürültü için çıkışı ölçmek için bir uyarı kullanın. Geçici olarak alıcı şasisini raftan çıkar ve yüzer bir güç tedarikini kullanarak kullanın (o zaman güvenlik protokollerini gözlemleyin).Eğer bir zemin isolatorursa.

7. Swap iyi Bileşenleri Bilinen

En hızlı izolasyon yöntemlerinden biri, bilinen bir çalışma ünitesi ile şüpheli alıcıyı değiştirir (bir parça numarası, benzer yaş). Sorun kaybolursa, alıcı hatalıdır.Eğer devam ederse, konu başka yerlerdeki sefere, fiber veya çevresel koşullardır. Benzer şekilde, belgelenen performans tabanları ile el ele geçirgen.

Gelişmiş Teşhis Teknikleri

Optik Spectrum Analizi

WDM sistemleri için, optik spektrum analizörü (OSA) tam ⁇ içeriği ortaya çıkarır. Check for:

  • [FONT=0)Wavelong sürüklenme - Alıcının filtre geçişi içindeki sinyal zirvesini mi?
  • [FONT:0]ASE gürültü zemini[Dönetici:0)[Dönetici:0)
  • [[Dört- dalga karıştırma ürünleri[[Dönetici:0)[Dörtüncü dalga karıştırma ürünleri[[Dönetici:0)[Dörtücü bir kanala düşebilir.

OSA, genellikle 10 Gbps'de hatasız operasyon için 15-20 dB'yi aşmalıdır. Düşük OSNR genellikle elde edilen güç kabul edilebilir olduğunda yüksek BER'nin kök nedenidir.

Eye Diagram Analiz

Optik-to-elektriksel dönüşüm ile bir osiloskop bir göz diyagramı gösterebilir. Göz açılışı, düşük sinyal kalitesiyle doğrudan bir görsel göstergedir. kapalı veya gürültülü bir göz, gürültü veya bant sınırlamaları önerir. Anahtar metrikler: göz amplif, göz yüksekliği ve jitter (RMS ve zirve-toplama) Açık, temiz bir göz tipik olarak alıcının düşük bir BER ile çalışır.

Sıcaklık ve Çevre İzleme

Optik alıcılar sıcaklık için hassastır. Birçokları ısı izleme ve aşırı ısı kontrollerini sağlamak için kapatılabilir.Sürekli hava akışı ve çevre sıcaklığı kontrollerini sağlamak. Hızlı sıcaklık değişiklikleri, bağlantı ve splices ile mekanik yanlışlığa neden olabilir.Performasyon verilerinin yanı sıra performans verileri ile birlikte hız sorunları ile ilişkili.

Önleyici Bakım ve En İyi Uygulamaları

Önleme, reaktif sorun gidermeden çok daha maliyetlidir. Geleceğin sorunlarını en aza indirmek için aşağıdaki önlemleri benimsemektedir:

  • [FONT:0)Yönerge denetim ve temizlik) - bağlantı denetim için bir program (her 6-12 ay) ve onları sadece uygun araçları kullanarak gerektiğinde temizleyin.
  • [FONT=0]Maintain doğru dokümanlar[Döntilmiş: 1) bağlantı kaybı bütçesinin kayıtları, OTDR izlerini, güç okumalarını ve bileşenleri değiştirmelerini sağlar. Baseline verileri anomali olarak tespit eder.
  • [FONT:0) Doğru kablo yönetimi [Dönetici: 1] - sıkı virajlar, kablo gerilimi ve aşırı çekme gücü. Üretici bükme yarıçap kılavuzlarını takip edin (tipik olarak 10x kablo çapı için statik ve 20x için).
  • [FONT:0) Koruma bağlantıları[Dönler: 1) - bağlantılarda kullanılmadığı zaman toz kapakları kullanın.
  • [FONTNT=0]Implement optik güç izleme[[DFLT:1) – Modern Transceivers, gerçek zamanlı güç, sıcaklık ve önyargı akım için Dijital Tanı İzleme (DDM) destekliyor.
  • [FONT:0) Aşağıdaki ESD protokolleri - anti-statik çantalarda yedek modüller ve bunları ESD iş istasyonlarında ele alalım.
  • [FONT=0) Kırmızılık için Plan) - kritik bağlantılarda, başarısızlıklar sırasında zaman sağlamak için 1+1 koruma geçişini veya çeşitli fiber yolları kullanın.

Vaka Çalışması: 10 Gbps Linkinde Yüksek BER

Bir ağ operatörü, alıcı modülünün her birkaç saat içinde 10 Gbps bağlantı noktasının 50 km'lik ilk güç ölçümleri içinde olduğunu keşfetti (-16 dBm in alıcı, hassasiyet -21 dBm). OTDR, alıcı modülünün değiştirilmesine yardımcı olmadı. OSA'yı kullanarak, teknisyen OSNR'nin sadece 13 dB olduğunu keşfetti - aynı zamanda 18 dB'nin altında gerekli bir optik yükselticisi ortaya çıktı.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Problemshooting optik alıcı sistemleri, hem optik hem de elektronik bilgileri birleştiren bir yöntemsel yaklaşım gerektirir. Ortak konuları anlamak -düşük güç, yüksek BER, aşırı yükleme, elektrik gürültü ve ve problemler - ve bu sorunların fiziksel incelemeden ileri spektrum analizine kadar, teknisyenlerin hızlı bir şekilde izole edebilir ve hataları çözebilmeleri için.

Optik alıcı tasarımı ve test standartları hakkında daha fazla bilgi için, [[FOA) ) ve [[Dörtücük Sanayi Birliği (FOA)[FLT: 8) [FONT|D|Dövücüler için ayrıntılı özellikler SFP+ ve QSFP modülleri, FİLMİŞT: 8][) gibi kuruluşlar tarafından kullanılabilir.[FLT: 9).