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| OTDR이란 무엇인가.? |
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글쓴이 : bitmart() |
등록일 : 2013년 06월 04일 (19:42) / 조회수 : 4631 |
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제목: OTDR이란 무엇인가.?
파일: OTDR이란문엇인가.pdf(249KB)
제7장 OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)
1. OTDR 개요
이름이 의미하듯이 OTDR은 시간에 의한 광파이버의 평가를 가능하게 한다. 그림은 OTDR를 보여주고 있다.
OTDR은 광파이버에서 일어나는 뒤로 산란해 돌아오는 빛에 의지하고 있다. 파이버에 들어가는 빛의 일부는 뒤로 반사해 돌아 올 것이다. 뒤로 산란해 들어오는 빛은 파이버의 입구에 도달하는 빛이다. 후면산란(Backscattering)은 레일레이 산란(Ryleigh scattering)과 프레스널 반사(Fresnel reflection)의 결과이다. 기억하라 레일레이 산란은 파이버안의 밀도와 구조적 변이에 기인한 굴절 전위(Refractive displacement)에 의하여 발생된 산란이다. 품질이 좋은 파이버 안에서 산란된 빛은 길이대로 고르게 분배될 것으로 가정할 수 있다. 프레스널 반사는 연결(connection), 접속(splice) 그리고 파이버 끝단에서 굴절율의 차이 때문에 발생한다. 레일레이 산된된 빛의 일부와 프레스널 반사된 빛의 일부는 후면 반사된 빛으로로 일력단에 도달한다.
OTDR 스크린은 수평에는 시간을 수직으로는 파워(dB)를 나타낸다. 파이버의 감쇄(attenuation)은 좌측(파이버의 입력단)에서 우측(파이버의 출력단)으로 감소하는 선형으로 나타난다. 입력과 후면산란된 빛은 모두 거리에 따라 감쇄된다 따라서 시간에 다라 검출된 신호는 작아지게 된다. 커넥터, 점속(splice), 파이버 끝단 또는 파이버의 비정상등이 스크린상에서 파워의 증가로 나타난다. 이것은 프레스널 반사로부터의 후면산란이 레일레이 산란으로부터의 산란보다 커지게 되기 때문이다. 스플라이스(splice)의 품질이 후면산란의 양으로부터 평가될 수 있다. 더 큰 후면산란은 더 놓은 스플라이스 손실을 의미한다. 커넥터(connector)는 반사로부터의 파워 증가와 손실로부터의 파워 감소 둘 다 보여준다. 손실의 정도가 연결의 품질을 나타낸다. <그림 7-2 >는 전형적인 화면을 보여주고 있다. 이것은 < 그림 7-3 > 파워 버젯(power budget)과 유사함을 주목하라.
빛은 코어(core)의 굴절율에 따라 약 5ns/m의 속도로 파이버를 통하여 이동한다. 시간은 아래와 같은 식으로 거리와 관련이 있다.
D = ct/2n
D : 파이버의 길이 c : 빛의 속도
t : 입력 펄스(pulse)의 왕복시간
n : 코아(core)의 평균 굴절율
대부분의 OTDR은 커서를 이용하여 자취(trace) 위에 수평점을 표시하고 시간과 물리적길이로 길이를 보여준다. 예를 들어 어떤 것은 높은 정확도 일반적으로 1피트이내로 스플라이스(splice)까지의 거리를 결정한다 OTDR은 파이버를 따라 길이를 측정하며 케이블의 길이는 필요하지 않다. 만약에 파이버가 코아 주위로 꼬여있다면 실제 파이버의 길이는 케이블의 길이보다 다소 길 것이다. OTDR이 사용될 수 있는 길이는 두 가지에 의존한다. 천째는 유닛의(unit)의 동적 범위이며 그것은 검출기(detector)에 최소 최대 파워를 설정한다. 그것 이상으로, 길이는 스플라이스와 커넥터에서 파이버 감쇄 그리고 손실에 의하여 결정된다. 파이버 시스템 내에서 OTDR 동적 범위와 파워 손실은 후면 산란된 빛이 너무 약해서 감지될 수 없기 전에 길이를 가능하게 설정한다. 전형적으로 낮은 손실의 파이버가 장거리 통신에 사용되기 때문에, OTDR은 20 - 40Km의 길이에서 사용될 수 있다.
정밀한 OTDR유닛은 기술자에게 많은 정보를 제공한다. <그림 7-2 >에 나와 있는 화면은 평균 0.415dB/Km인 18.44Km 링크 구간에 7.65dB를 보여 준다. 약 13.5Km에서의 튀어 오름은 스플라이스 또는 커넥터로부터의 반사를 나타낸다. 7Km에서의 작은 튀어 오름은 다른 스플라이스를 나타내며 이것은 최소의 손실이며 아주 작은 반사이다. 화면 하단이 보여주는 설정 조건을 주목하라. 두 조건이 흥미 있다. 첫째는 source module 1310SM이다 이것은 OTDR의 소스가 1310nm에서 싱글모드 파이버로 운영되는 레이저임을 의미한다. 두 번째로, 파이버의 굴절율이 1.4680으로 주어져 있다. OTDR은 이 값을 시간에 근거한 거리를 계산하기 위하여 사용한다. 만약 굴절율 값이 잘못되었다면, 거리는 다소 부정확할 것이다.
OTDR은 플러그인 모듈(plug-in module)을 사용하여 850, 1310 그리고 1550nm로 싱글모드와 멀티모드에서 운용을 허용한다. 그것은 100Km길이의 링크에서 운영이 가능하다. 유닛이 내부 프로세서(processor)를 이용하여 측정을 분석하고 표시하기 때문에, 그것은 파장형태를 저장할 수 있다. 그것은 또한 여러분이 전체적인 링크 구간을 길게 보는 것으로부터 특별한 사건(event)을 근접하게 볼 수 있도록 분석방법을 바꿀 수 있도록 한다. 예를 들어 여러분은 반사손실을 측정하기 위하여 줌인(zoom in)하여 반사의 근접 검사를 할 수 있다.
OTDR은 여러분에게 링크에 대해 많은 것을 이야기해 주며, 여러분이 자세하게 링크의 다양한 부문을 검사할 수 있도록 한다.
OTDR의 원리는 덜 비싼 장비에 채택되어 오고 있다. 예를 들어 광 장애점 측정기(optical fault finder) 는 time-domain 반사계(reflectometry)를 이용하여 장애점까지의 거리를 측정한다. 그러나 전형적으로 그것은 단지 장애점까지의 단순한 숫자값만 제공한다. 장점은 낮은 가격, 작은 크기, 손에 들고 다닐 수 있는 것, 그리고 배터리로 운영되는 것이다.
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