#5 AIS – Insertion Loss, Return Loss i Reflektancja

18-05-2020


z cyklu (AIS) Akademia Infrastruktury Sieciowej DCNart

Insertion Loss (IL) inaczej Strata wtrąceniowa jest to nic innego jak utrata sygnału w łączu światłowodowym, wyrażana w dB i powinna być zawsze dodatnia choć czasami zdarza się wartość ujemna co nie jest pozytywnym zjawiskiem.

Return Loss (RL) inaczej Strata odbiciowa mierzy, ile światła zostaje odbitego z powrotem do źródła, wyrażany w dB i jest zawsze liczbą dodatnią. Wysoka wartość Return Loss jest dobra i zwykle skutkuje niskim parametrem IL.

Reflektacja która podobnie jak RL mierzy odbicie, jest wyrażana w dB, ale jest liczbą ujemną. Wysoka Reflektacja nie jest dobrą rzeczą.

Wszystkie te pozytywne i negatywne, wyższe i niższe wartości w dB wprowadzają sporo zamieszania i powodują, że nawet najlepsi specjaliści w branży czasami się gubią w tym gąszczu.

Insertion Loss

Najczęściej mierzonym parametrem wydajności w łącza światłowodowych jest parametr Insertion Loss (IL). Jest to naturalne zjawisko występujące w przypadku każdego rodzaju transmisji – elektrycznej lub danych. Im dłuższy kabel tym większa strata. Strata występuje także we wszelkich miejscach w których łączymy włókna ze sobą takich jak spawy i złącza światłowodowe.

Strata optyczna = 10*log (moc wejściowa / moc wyjściowa) w +dB

Insertion Loss jak napisano powyżej jest wyrażany w dB i powinien być liczbą dodatnią, ponieważ wskazuje, ile sygnału zostało utracone porównując moc wejściową z mocą wyjściową. Innymi słowy sygnał z kabla światłowodowego zawsze wychodzi mniejszy niż do niego wszedł. A zatem im niższa wartość IL tym lepiej np. 0,4dB jest lepsze niż 0,7dB.

Zdarzają się jednak przypadki, kiedy to Insertion Loss pokazuje nam podczas pomiarów wartość ujemną. O co chodzi? Przecież jeżeli faktycznie tak jest to wskazuje nam to na wzmocnienie sygnału co jest fizycznie w układzie pasywnym nie do osiągnięcia.

Ujemna strata wtrąceniowa często wynika ze złego ustawienia poziomu referencyjnego przed dokonaniem pomiarów światłowodowych. Dla przykładu, jeżeli podczas ustawiania referencji pomiarowy patchcord światłowodowy jest brudny a później przed pomiarem zostaje wyczyszczony to strata wtrąceniowa IL podczas testu może wykazywać wzmocnienie i miernik pokaże nam wartość ujemną.

Ujemna strata lub wzmocnienie może wystąpić również z powodu różnic w połączonych włóknach światłowodowych. Jeśli dwa włókna mają różne współczynniki rozproszenia wstecznego, więcej światła może być rozproszone wstecznie po połączeniu niż przed połączeniem. Jeśli przeprowadzasz pomiar włókna tylko w jednym kierunku, może to spowodować, że twój OTDR pokaże wartość IL która jest mniejsza niż w rzeczywistości i czasami mieć wartość ujemną.

Musimy pamiętać, że gdziekolwiek jest zysk (wzmocnienie) to gdzieś musi zostać wygenerowana strata. Podczas pomiaru włókna w jednym kierunku miernik pokazuje wzmocnienie natomiast w podczas pomiary w drugim kierunku, w którym mniej światła rozprasza się wstecznie po połączeniu miernik pokaże nam, że strata jest większa niż w rzeczywistości. Właśnie dlatego standardy branżowe wymagają pomiaru włókna w obu kierunkach. Z dwóch pomiarów jest wyciągana średnia i dopiero wtedy otrzymujemy rzeczywisty wynik pomiaru straty wtrąceniowej IL.

Return Loss

Drugim najczęściej mierzonym parametrem w systemach światłowodowych jest Return Loss (RL) – strata odbiciowa. Jest to pomiar ilości świtała wprowadzanego ze źródła do włókna w porównaniu z ilością światła odbijanego z powrotem w kierunku źródła. Wyrażona w dB jako liczba dodatnia, im większa wartość tym lepszy parametr – RL wynoszący 50dB jest lepszy od 30dB. Aby pamiętać o tym, że w RL im więcej tym lepiej należy uzmysłowić sobie fakt, iż jeśli światło wprowadzone ze źródła do włókna światłowodowego nigdzie się nie odbije to wartość RL powędruje do nieskończoności.

Reflektacja

Reflektacja to parametr, który określa nam ilość odbitego światła od przeszkody (złącza/spawu) w porównaniu do ilości światła wprowadzonego do włókna u źródła – zasadniczo jest to odwrotność RL. Wartość ta także jest wyrażana w dB, ale jest liczbą ujemną. Im niższa wartość tym lepiej – pamiętaj, że mówimy tutaj o wartościach ujemnych. Współczynnik odbicia na poziomie -50dB jest lepszy niże -30dB. Jeżeli używasz OTDR to najczęściej spotykasz się właśnie z wartością ujemną dla tego parametru.

Nie tylko dodatnia wartość Return Loss oraz ujemna Reflektancji powoduje zamieszanie. Sama terminologia także wprowadza zamieszanie i często oba terminy są nieprawidłowo używane zamiennie. Wynika to z faktu, że oba parametry opisują odbicie wsteczne przy parze złącz. Ale pamiętaj – ich znaki są różne. Wystarczy przyjrzeć się wzorom:

Return Loss = 10*log (moc padająca / moc odbita) w +dB

 

Reflektancja = 10*log (moc odbita / moc padająca) w –dB

 

Pomieszanie dodatniej straty odbiciowej RL i ujemnego współczynnika odbicia powodują, że nawet producenci określają ujemną wartość straty odbiciowej RL, gdy tak naprawdę mają na myśli Reflektację.

Reasumując dobrze jest zapamiętać, że strata wtrąceniowa IL im bliższa zera tym lepiej, a RL i Reflektacja im dalej od zera tym lepiej – niezależnie od znaku to wszystko będzie w porządku.

Newsletter