August 20, 2019
Per misurare il potere un segnale ottico, chiamato misuratore di potenza ottico (OPM), è un dispositivo ha usato il termine solitamente si riferisce ad un dispositivo per verificare il potere medio nei sistemi a fibra ottica. Altri strumenti di misura leggeri per tutti gli usi di potere solitamente sono chiamati radiometri, fotometri, misuratori di potenza del laser, esposimetri o metri di lux.
Un misuratore di potenza ottico tradizionale risponde ad un vasto spettro di luce, comunque la calibratura è dipendente di lunghezza d'onda. Ciò non è normalmente un'edizione, poiché la lunghezza d'onda della prova è conosciuta solitamente, comunque ha una coppia di svantaggi. In primo luogo, l'utente deve mettere il metro alla lunghezza d'onda corretta della prova e secondariamente se ci sono altre lunghezze d'onda spurie presenti, quindi le letture sbagliate risulteranno.
Un misuratore di potenza ottico tipico consiste di un sensore calibrato, di un amplificatore di misurazione e di un'esposizione. Il sensore soprattutto consiste di un fotodiodo selezionato per la gamma appropriata di lunghezze d'onda e di livelli di potere. Sul visualizzatore, la lunghezza d'onda ottica misurata dell'insieme e di potere è visualizzata. I misuratori di potenza sono calibrati facendo uso di una norma imputabile di calibratura quale una norma del NIST.
I misuratori di potenza a volte ottici si combinano con una funzione di prova differente quali una sorgente luminosa ottica (OLS) o l'indicatore di posizione visivo (VFL) dell'errore, o possono essere un sottosistema è uno strumento molto più grande. Una volta combinato con una sorgente luminosa, lo strumento è chiamato solitamente un insieme ottico della prova di perdita.
Gli insiemi ottici (OLTS) della prova di perdita sono a disposizione in strumenti tenuti in mano dedicati ed a moduli basati a piattaforma essere adatte alle varie architetture di rete e per verificare i requisiti. Sono usati per misurare il potere e perdita di potere ottici e riflettanza e perdita di potere riflessa. I prodotti possono anche essere usati come le fonti ottiche o misuratori di potenza ottici, o misurare la riflettanza ottica di evento o di attenuazione di riflessione.
Tre tipi di attrezzature possono essere usati per misurare la perdita di potere ottica:
Sensori
I tipi principali del sensore a semiconduttore sono silicio (Si), germanio (Ge) ed arsenuro di gallio dell'indio (InGaAs). Ulteriormente, questi possono essere usati con gli elementi d'attenuazione per alta prova ottica di potere, o gli elementi selettivi di lunghezza d'onda in modo da rispondono soltanto alle lunghezze d'onda particolari. Questi tutti funzionano in un simile tipo di circuito, comunque oltre alle loro caratteristiche di risposta di base di lunghezza d'onda, ciascuno ha alcune altre caratteristiche particolari:
Una parte importante di sensore ottico del misuratore di potenza, è l'interfaccia a fibra ottica del connettore. La progettazione ottica attenta è richiesta per evitare i problemi significativi di accuratezza una volta usata con l'ampia varietà di tipi e di connettori della fibra incontrati tipicamente.
Un'altra componente importante, è l'amplificatore dell'input del sensore. Ciò ha bisogno della progettazione molto attenta di evitare la degradazione di prestazione significativa sopra una vasta gamma di circostanze.
Metri estesi di sensibilità
La classe A di misuratori di potenza del laboratorio ha una sensibilità estesa, dell'ordine di dBm -110. Ciò è raggiunta usando una combinazione molto piccola della lente e del rivelatore ed anche un selettore rotante leggero meccanico ad in genere 270 hertz, così il metro realmente misura la luce di CA. Ciò elimina gli effetti elettrici inevitabili della deriva di CC. Se lo spezzettamento della luce è sincronizzato con (o «serratura-in») un amplificatore sincrono appropriato, ulteriori guadagni della sensibilità sono raggiunti. In pratica, tali strumenti raggiungono solitamente l'accuratezza assoluta più bassa dovuto il piccolo diodo di rivelatore e per la stessa ragione, possono soltanto essere accurati una volta accoppiati con la fibra del singolo modo. Occasionalmente un tal strumento può avere un rivelatore raffreddato, comunque con l'abbandono moderno dei sensori del germanio e l'introduzione dei sensori di InGaAs, questa ora è sempre più rara.
Campo di misura di potere
Un OPM tipico misura esattamente nella maggior parte dei termini da circa 0 dBm (1 watt di milli) a circa -50 dBm (10 watt nani), sebbene la gamma dell'esposizione possa essere più vasta. Superiore a 0 dBm è considerato «alto potere» e le unità specialmente adattate possono misurare fino quasi + 30 a dBm (1 watt). Inferiore a dBm -50 è «il potere basso» e le unità specialmente adattate possono misurare in basso quanto il dBm -110. Indipendentemente dalle specifiche del misuratore di potenza, provare sotto il dBm circa -50 tendono ad essere sensibili smarrirsi luce ambientale che cola nelle fibre o nei connettori. Così quando prova «al potere basso», una certa specie della gamma di prova/verifica di linearità (fatte facilmente con gli attenuatori) è consigliabile. Ai livelli di potere basso, le misure del segnale ottico tendono a diventare rumorose, in modo dai metri possono trasformarsi in in molto lento dovuto uso di una quantità significativa di fare la media del segnale.
Calibratura ed accuratezza
La calibratura e l'accuratezza ottiche del misuratore di potenza è un'edizione polemica. L'accuratezza della maggior parte delle norme di riferimento primarie (per esempio peso, del tempo, della lunghezza, Voltetc.) è conosciuta ad un'alta precisione, tipicamente dell'ordine di 1 parte in miliardo. Comunque le norme ottiche di potere mantenute dal NIST, sono definite soltanto a circa una parte in mille. Prima che questa accuratezza più ulteriormente sia stata degradata con i collegamenti successivi, l'accuratezza di calibratura dello strumento è solitamente soltanto alcun %. I misuratori di potenza ottici del campo più accurato reclamano l'accuratezza di calibratura di 1%. Comparativamente, questo è ordini di grandezza meno accurati che un voltometro elettrico tipico.
Più ulteriormente, l'accuratezza in uso raggiunta è solitamente significativamente più bassa dell'accuratezza reclamata di calibratura, prima che i fattori supplementari siano considerati. Nelle applicazioni tipiche del campo, i fattori possono includere: temperatura ambiente, tipo del connettore ottico, variazioni di lunghezza d'onda, variazioni di linearità, variazioni della geometria del fascio, saturazione del rivelatore.
Di conseguenza, raggiungere un buon livello di accuratezza e di linearità pratiche dello strumento è qualcosa che richieda la considerevole abilità di progettazione e cura nella fabbricazione.
Misurazione della potenza di impulso
Misuratori di potenza ottici solitamente di potere fatto la media tempo dell'esposizione. Così per le misure di impulso, il duty cycle del segnale deve essere conosciuto per calcolare il valore di potenza di picco. Tuttavia, la potenza di picco istantanea deve essere di meno che la lettura massima del tester, o il rivelatore può saturare, con conseguente letture medie sbagliate.
Inoltre, ai tassi di ripetizione di impulso bassi, alcuni metri con i dati o la rilevazione del tono possono non produrre improprio o letture. La classe A di metri «di alto potere» ha certo tipo di elemento d'attenuazione ottico davanti al rivelatore, tipicamente concedente circa ai 20 l'aumento di dB nella lettura massima di potere. Sopra questo livello, una classe interamente differente «di strumento del misuratore di potenza del laser» è usata, basato solitamente su rilevazione termica.
Applicazioni di prova a fibra ottica comuni
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metri Lunghezza d'onda-selettivi
Un OPM per un fine particolare sempre più comune, chiamato comunemente «un misuratore di potenza di PON» è destinato per agganciare in un circuito in tensione di PON (rete ottica passiva) e simultaneamente verifica il potere ottico nelle direzioni e nelle lunghezze d'onda differenti. Questa unità è essenzialmente un misuratore di potenza triplo, con una collezione di filtri da lunghezza d'onda e di accoppiatori ottici. La calibratura adeguata è complicata dal duty cycle variante dei segnali ottici misurati. Può avere un'esposizione semplice di venire a mancare del passaggio, per facilitare l'uso facile dagli operatori con poca competenza.