Потрібен мікроскоп, при підключенні «пачкордов»?



Якщо, працюючи з волоконної оптикою, ви завжди використовуєте мікроскоп і спеціалізовані засоби інструменти, можете не читати цю замітку. Якщо, необхідність використовувати мікроскоп, при підключенні «пачкордов», у вас викликала подив – цей огляд для вас.

При комутації волоконно-оптичних портів активного мережевого обладнання та кабельної системи, багато, неусвідомлено, використовують прийоми роботи з мідно-жильними комутаційними шнурами. Чи Правильно це? Загалом, тими і іншими шнурами вирішується та ж задача, з'єднуються два канали передачі даних, і зовні процедура схожа, але, як кажуть, є нюанси, про них і піде розмова під катом.

Типова ситуація: з'єднання двох волоконно-оптичних портів виявилося під сумнівом – щось не працює або працює нестабільно. Досвід роботи з електро-ланцюгами спонукає «поворушити контакт», роз'єднати-з'єднати кілька разів, можливо, вдасться швидко піти від «рутини» і зайнятися більш цікавим і важливим» ділом. Але якщо з електро-контактами такий підхід часто спрацьовував, то в оптичних з'єднаннях, ці рухи можуть тільки погіршити ситуацію, а то й призвести до серйозних пошкоджень в зоні з'єднання хвилеводів.

У більшості випадків, погіршення параметрів ПІД з'єднання викликає засмічення зони контакту, також, як і окислення (засмічення) електро-контакту. Але на відміну від електро-контакту, де під час перекомутацій, зона гальванічного контакту може очиститися від плівки окислення (засмічення), при декількох пересмикуваннях оптичного з'єднання, забруднення зміщується в центр хвилеводу.

Не віриться – дивіться картинки:



У з'єднаннях, з якими найчастіше зараз, доводиться працювати IT фахівців, як і в електро-контактах, є фізичний контакт. Так, у волоконно-оптичному з'єднанні LC-LC, MPO-MPO або SC-SC два хвилеводу з кварцового скла (такого ж крихкого, як і скло, з яким ми маємо справу в побуті) придавливаются один до одного, приблизно з зусиллям 10Н (1кгс). Причому, пляма контакту дуже маленьке, менше 125мкм. І якщо, при підключенні, в зону контакту потрапляє щось твердіше або таке ж тверде, як скло, то неминуче пошкодження.



Для очистки оптичних з'єднань, останнім часом все частіше, нам наполегливо пропонують використовувати недешеві спеціальні чистячі засоби — «Що, знову маркетинг? Чим поганий старий прийом: потер з'єднувач про сорочку і готово, адже раніше працював?»

Раніше, коли в лініях Enterprise Networks використовували, в основному, Fast Ethernet, бюджети втрат додатків для каналів були досить великі (бюджет втрат — це максимальна частина сигналу передавача, після втрати якої, додаток перестане працювати стабільно), наприклад 11dB для 100BASE-FX, і, відповідно, У канали були менш чутливі до забруднення. Вимоги ДО додатків, які ми використовуємо сьогодні, набагато жорсткіше. Просте дотик «чистої» рукою тут же викликає забруднення торця ПІД з'єднувача і втрати сигналу в каналі можуть вийти за межі бюджету втрат робочого програми!

На малюнку нижче показано бюджетів втрат найбільш часто використовуваних сьогодні додатків в Enterprise Networks, DC (значення вказані у dB):



Як правильно інспектувати і комутувати волоконно-оптичні з'єднання, описано в стандартах IEC 61300-3-35, ISO/IEC 14763-3. Якщо зовсім коротко, то стандарти пропонують з'єднувати ПІД з'єднувачі тільки безпосередньо після позитивного візуального контролю обох У з'єднувачів. При необхідності, під час візуального контролю, стандарт пропонує використовувати спеціалізовані засоби, причому, останній, обов'язково, повинна бути суха очистка.

Без мікроскопа, людина не може візуально оцінити стан поверхні ПІД з'єднувача, тому вищезгаданий стандарт пропонує використовувати для інспектування оптичний або видеомикроскоп зі збільшенням не менш 100х.
Щоб на практиці, була можливість завжди поступати у відповідності з вимогою стандарту, необхідно мати видеомикроскоп 200х або 400х і набір необхідних до нього насадок-адаптерів. Тільки видеомикроскоп дозволяє заглянути в адаптер комутаційної панелі, адаптер касети, пре-терминированного рішення в приймач активного обладнання. Видеомикроскоп зводить до мінімуму ймовірність потрапляння небезпечного лазерного випромінювання на сітківку ока людини, під час інспектування з'єднувачів. Видеомикроскоп дозволяє дуже швидко зафіксувати те, що він бачить на фотознімку і зберегти у файлі. У теж час, видеомикроскоп — це найдорожчий інструмент, необхідний для інспектування ПІД з'єднувачів. Провідні виробники видеомикроскопов: EXFO, JDSU, FLUKE, Anritsu.



Видеомикроскоп можна підключити до USB порту комп'ютера або ж до смартфону.



За посиланням нижче, можна подивитися цікавий рекламний ролик від EXFO, де демонструється їх новий видеомикроскоп з бездротовою передачею зображення на смартфон:
www.exfo.com/library/sales-marketing-resources/product-demos-interviews/bu3-fip-435b-wireless-probe-demo

Спеціалізоване ПЗ, автоматично аналізує зображення стану поверхні і дає висновок у відповідності з вимогами стандарту IEC 61300-3-35.

Оптичний мікроскоп 200х або 400х (100х не дозволяє побачити все, що потрібно) значно дешевше видеомикроскопа, він дозволяє розглянути більш дрібні деталі, він більш компактний і простий в обігу, вирішує основну частку завдань з інспектування. Тому його обов'язково використовують під час монтажу ПІД систем. Але, на жаль, оптичний мікроскоп не дозволяє подивитися ПІД з'єднувач в адаптері, в адаптері касети пре-терминированного рішення, в приемопередатчике активного обладнання, з ним ви не зможете проаналізувати стан оптичних портів тестових приладів (LSPM, OTDR). Виробляють оптичні мікроскопи, поряд з вищезгаданими компаніями, виробники компонентів для побудови структурованих кабельних систем: COMMSCOPE, TE Connectivity, Panduit, SIMON, R&M…



Практично всі оптичні мікроскопи використовують основний режим прямого підсвічування, через призму перпендикулярно инспектируемой поверхні. Деякі виробники пропонують ще один режим підсвічування, (підсвічування йде збоку під кутом до инспектируемой поверхні). Цей режим зазвичай додатковий. Для повного використання можливостей оптичного мікроскопа, експерти пропонують використовувати три підходи інспектування:

  • у режимі прямої підсвічування, без підсвітки ПО лінії на іншому кінці
  • в режимі бічного підсвічування, без підсвітки ПО лінії на іншому кінці
  • у режимі прямої підсвічування, з підсвічуванням ПО лінії на іншому кінці


За посиланням нижче, можна побачити більш детальну інформацію з цього питання:
www.thefoa.org/tech/ref/testing/test/scope.html

Отже, тільки після інспектування мікроскопом ми можемо бути повністю впевнені, що з'єднуємо дійсно чисті і не пошкоджені ПІД з'єднувачі.



Якщо ви не зважилися ще на придбання видеомикроскопа і працюєте в активній У мережі з оптичним мікроскопом, дуже навіть не зайвим буде ще один інструмент, ідентифікатор активного волокна. Справа в тому, що оптичний мікроскоп, який використовується в основному для монтажу, не завжди комплектують захисним для ока фільтром (щоб не збільшувати вартість). Ідентифікатор активного волокна, що підключається, як прищіпка, до тонкого кабелю підлозі-шнура або з'єднувального шнура і дозволяє побачити наявність небезпечного для людського ока сигналу, який сам очей бачити не може. Такий прилад, що може дозволити оцінити орієнтовно рівень потужності і напрямок оптичного сигналу у волокні.

Користуючись мікроскопом і спробувавши очистити забруднену з'єднувач за допомогою підручних засобів, думаю, ви швидко переконаєтеся, що не так це просто, як здавалося. Після кухонних серветок обов'язково присутній дрібний ворс, при зволоженні вони розкисають. Вологі гігієнічні серветки, можливо і не залишають ворс, але про те, чим вони просочені, можна тільки здогадуватися… Так що ж за спеціальні чистячі засоби пропонують нам використовувати?

Спеціалізованими засобами/інструментами вирішується ряд завдань:
  • максимально швидко і ефективно позбутися від забруднення;
  • мінімізувати ймовірність пошкодження ПІД компонентів при очищенні. (Чим більше підходів, при спробі очистити поверхню, тим вища ймовірність її подряпати. Якщо доводиться виймати ПІД з'єднувач з адаптера, щоб почистити, є ймовірність зламати або створити макроизгиб у волокнах підлозі-шнурів);
  • очистка ПІД з'єднувачів, які, в принципі, немає можливості витягти з адаптера (касета претерминированного рішення, порт активного обладнання).


На ринку давно зарекомендували себе засоби інструменти, в яких чистячий елемент знаходиться в закритому пластиковому корпусі. Завдяки закритому картриджу автоматичних очищувачів, чистячий елемент, безворсової нитка або тканинна стрічка, завжди залишається чистим і кожна нова очищення виконується дійсно чистим, ще не зворушений її ділянкою, Стрічка/стрічка з кожним разом перематываются на крок з котушки на котушку і все це відбувається під час одного простого для людини руху.




Автоматичні очисники оптичних роз'ємів IBC — для очищення ПІД з'єднувачів встановлених в адаптері панелі, касети пре-терминированного рішення або в приемопередатчике активного обладнання або порту підключення тестових приладів (LSPM, OTDR). Також, можна використовувати і для очищення не підключених ДО з'єднувачів. На фото інструмент для з'єднувачів з ферулой 2,5 мм і 1,25 мм Дозволяє виконати більше 500 чисток.

IBC cleaner для очищення відразу двох волокон LC duplex, може бути цікавий при масштабної комутації і дозволить прискорити процес очищення.

IBC cleaner для очищення многоволоконних ПІД з'єднувачів MPO: в адаптері претерминированной касети, в активному устаткуванні, а також з'єднувачів транк-кабелів і з'єднувальних шнурів MPO-MPO. Виробники прединсталлированных рішень із з'єднувачами MPO вимагають обов'язково використовувати цей інструмент при інсталяції.

IBC cleaner – з укороченим корпусом, може бути незамінний у важкодоступних місцях, але ресурс нижче, ніж у звичайного.

Закрита касета з проворачиваемым змінним картриджем –для очищення ПІД з'єднувачів всіх типів, але тільки не зафіксованих в адаптері. Змінні картриджі можна замовити додатково. Цей інструмент найбільш ефективний для з'єднувачів, так як, на відміну від IBC cleaner, дозволяє повністю очистити всю поверхню торця ферулы, не тільки зону контакту.


Палички для чищення 1,25 мм і 2,5 мм – є різні. Більшість з них призначене, насамперед, для очищення направляючої всередині У адаптера і мало ефективні для очищення торця ПІД з'єднувача, встановленого в адаптер. Продуктивно використовувати палички спільно з балоном зі стисненим повітрям, так як паличка тільки очищає поверхню направляючої втулки, по якій ковзає ферул.

Балон з очищеним стисненим повітрям (або спеціальним газом) – для очищення робочої зони ПІД адаптера від великих частинок забруднення. Тільки для балона доступна очищення розрізу направляючої втулки адаптера та інших порожнин, де може скупчуватися забруднення. Балон, можна також використовувати, при необхідності, зволоження сухих коштів. Використовуючи балони не спеціалізовані для ВО, ви ризикуєте серйозно засмітити адаптер і ПІД з'єднувач, адже в неочищеному повітрі можуть міститися будь-які домішки, при стисненні і перехід у рідкий стан в балоні їх концентрація сильно зростає.

Різні безворсові серветки відкритого типу (без закритій касети з протяжкою)– менша вартість, але швидше засмічуються

Вологі серветки (просочені изопропилом або іншим спеціальним складом) – коли суха очистка не справляється. Одне з найбільш доступних чистячих засобів. Кожна серветка в окремій герметичній упаковці, що дуже зручно, кожна гарантовано чиста навіть в найсуворіших умовах. Хоч перше призначення цих серветок це монтажні роботи, їх також використовують для обслуговування.
Вологі серветки зі спеціальної активної просоченням – коли сухі засоби і ізопропіл не справляється.
Хто-то, для зволоження вищеперелічених сухих коштів, замість ізопропілового, використовує 96% етиловий спирт, але він не завжди чистий і в ньому є вода.


На ринку також існують портативні автоматизовані системи очищення. Така система може бути затребувана при тестуванні або обслуговуванні об'єктів з великою кількістю з'єднань. За посиланням можна подивитися опис автоматизованої безконтактної системи очищення CleanBlast від JDSU: www.fiberoptic.com/mmfiberoptic/PDFs/CleanBlast%20Benchtop%20Unit.pdf



Весь цей час ми говорили про те, як підтримати чистоту У з'єднувачів, але ж У сполучний шнур — це ще й кабель (також, тільки зовні трохи схожий на мідно-жильний). Під оболонкою та іншими захисними елементами конструкції ПІД кабелі знаходяться кварцові хвилеводи. І не дивлячись на те, що вище ми наголошували крихкість і вразливість поверхні торця кварцового хвилеводу, волокна в конструкції ПО кабелю, захищені досить добре і дозволяють працювати з кабелем У з'єднувальних шнурів практично також, як з кабелем мідно-жильних шнурів. Але, з тією лише різницею, що неприпустима деформація мідно-жильних шнурів, яка також призводить до втрати параметрів лінії, не так помітна і не призводить до повного розриву лінії передачі, як це може відбуватися з ПІД шнурами. При згинанні кабелю ПІД шнура менше допустимого радіусу, в місці вигину зростають втрати (частина сигналу йде за межі хвилеводу), при подальшому зменшенні радіусу вигину, втрати наростають, поки не станеться злам волокна (як соломини). Характерно, що якщо в процесі випадкової деформації, волокно не досягло критичної точки зламу, відновивши радіус вигину кабелю, ми відновимо втрати в точці згину волокна. Є кабелі, як мідно-жильні, так і волоконно-оптичні, оболонка яких «запам'ятовує» порушення, біліє в місці, де був перевищений мінімальний радіус вигину. Але, поки що, такі кабелі можна побачити не часто в наших проектах, тому, пошкодження волокна шнура може бути видно при зовнішньому огляді.

З вище сказаного, можна зробити висновок, що волокно з'єднувального шнура, радіус вигину якого в даний момент не порушений, зазвичай, може мати два стани: ціле або зламане. Причому втрати у волокні короткого ПІД шнура, без порушення радіусу вигину, незначні, порівняно з втратами на його з'єднувачах.

Перевірити цілісність волокна короткого шнура можна будь-яким ліхтариком. А можна використовувати для цього спеціальний «ліхтарик» VFL (Visual Fault Locator). Це інструмент зі спеціальним лазерним джерелом, спектр якого бачить око людини, 650nm (635-670) червоний. І звичайно потужність цього джерела унормована безпечним для ока рівнем (як правило, використовують прилади з лазером Клас 2, потужністю 1mW або трохи вище). Тим не менше на сигнал такого джерела прямо не дивляться, дивляться на розсіяний, або відображений від якоїсь поверхні світло. За допомогою такого інструмента, можна не тільки перевірити цілісність волокна кабелю ПІД шнура, але і побачити місце пошкодження волокна під незруйнованій оболонкою кабелю. Розсіяне світло такого лазерного джерела, в точці зламу, буде пробиватися через захисний буфер кевлар і оболонку кабелю.



VFL, дозволить проаналізувати ціле чи волокно, правильно укладені підлозі-шнури в панелі, немає макро-вигинів (невеликі ділянки волокна, де волокно деформоване зовнішнім оточенням, наприклад, притлумлена волокно). На підлозі-шнурах з білим буфером добре видно макро-вигини, порушення радіуса при укладанні. Сигнал VFL, на відміну від звичайного ліхтарика, проходить, без втрат, ПО лінії набагато більшої довжини і ви, з його допомогою, вже можете впевнено перевірити трасування або цілісність волокон всього ПО каналу, від порту до порту активного обладнання, включаючи всі проміжні сполуки. Купуючи VFL, не варто робити вибір за правилом: «чим потужніший – тим краще». Основне завдання цього приладу – візуальний аналіз ближніх, які знаходяться поряд подій (де, рефлектометром може бути важче і менш зручно побачити пошкодження), а не «просветка» довгих магістралей. Є на ринку VFL з потужністю 10mW і 20mW, з маркетинговими написами 10км, 20км. Випромінювання з довжиною хвилі 650nm, досить швидко згасає (близько 7,5 dB/km у волокні G. 652) і щось розгледіти після 10км від джерела 10mW, думаю, буде важко. А ось, випадково, прямо подивитися на сигнал, який викликає легке запаморочення, якщо ви тільки глянули на його відбиття від стіни в приміщенні, — приємного мало.

Можуть бути ситуації, коли і В з'єднувачі в мікроскоп виглядають добре і волокно не пошкоджено, а з'єднувальний шнур викликає питання:

— Наприклад, якщо ви помилково замість шнура ММ намагаєтеся підключити шнур SM. У цих шнурів може бути однакова і сумісна форма У з'єднувачів, тільки колірна маркування відрізняється. А головне, у цих шнурів різний тип волокон і при такому підключенні сполучний шнур буде місцем величезних втрат.

— Якщо ви в лінію з волокном OM3 або OM4 підключаєте, шнур з такими ж за формою з'єднувачами, але з волокном OM2, будьте готові до невеликого збільшення втрат (більшою мірою тому, що точність шліфування та контролю OM3/OM4 вище ніж у OM2 шнурів)

— Випадок, коли ви вирішили використовувати ПІД сполучний шнур від виробника «ПОДЕШЕВШЕ»: волокно ціле, торці чисті, але у вас немає можливості оцінити геометрію торців ПІД з'єднувачів, зміщення волокна відносно центру ферула, це роблять тільки на виробництві і тільки серйозні виробники. Щоб розібратися в такій ситуації вам доведеться проаналізувати параметри IL (Insertion Loss) і RL (Return Loss), їх вказують на упаковці для кожного з'єднувача. І у вас буде можливість дізнатися, що параметр RL, для роботи додатка, також важливий, як і IL, і що Ethernet перестає працювати стабільно, якщо Загальний RL каналу менше 12 dB. Ще приклад, коли чистий, з цілим волокном з'єднувальний шнур, від вище згаданого виробника, відмінно працює, але чомусь, іноді, втрачає підключення, ніби хтось спеціально не вставив У з'єднувач до клацання (помічено з ПІД з'єднувачами тип SC). Ця ситуація може частіше виявлятися при коливаннях температури навколишнього середовища.

Але навіть при використанні якісних компонентів у каналах, бувають ситуації, що вимагають більшої уваги. Якщо ви перевірили трасування, цілісність волокна і чистоту з'єднувачів, а сумніви щодо ПО лінії все ж є, варто виміряти IL (Insertion Loss) реальні втрати сигналу в каналі від порту до порту активного обладнання, порівняти їх з розрахунковим бюджетом втрат для каналу і з бюджетом втрат додатки активного обладнання, яке ви в даний момент підключаєте. Для цього знадобитися джерело тестового сигналу, з такою ж довжиною хвилі, на якій працює активне обладнання, і тестові з'єднувальні шнури. Комплект такого вимірювача називають LSPM (Light Source Power Meter). Якщо з допомогою LSPM ви переконалися, що В канал не придатний для локалізації і усунення причини, буде потрібно застосування більш дорого тестового обладнання, яким користуються при монтажі ПІД ліній, але це вже інша тема для розмови.


Відділ СКС Групи компаній МУК
Всі питання по СКС: scs@muk.ua
Дистрибуція рішень СКС в Україні та країнах СНД

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.