ناحیه کور OTDR چیست؟

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، (OTDR (Optical Time Domain Reflectometer یک ابزار آزمایش مرسوم مورد استفاده کارکنان فنی و نصاب‌های فیبر نوری در صنعت ارتباطات فیبر نوری است. به منظور به حداکثر رساندن بازدهی OTDR لازم است تا درکی از عوامل گوناگون و پرشماری که عملکرد OTDR را تحت تاثیر قرار می‌دهند داشته باشیم. ناحیه کور یکی از مهمترین این عوامل است.

در این مقاله به بررسی مفصل ناحیه کور OTDR می‌­پردازیم.

ناحیه کور چیست؟

OTDR در یک مسافت معین (یا زمان معین) قادر به تشخیص عیب یا تشخیص محل نقاط رویداد در لینک فیبر نیست و این عدم تشخیص به دلیل اثر انعکاس است؛ به این مسافت معین، اصطلاحا “نقطه کور” گفته می‌­شود.

دلیل پیدایش ناحیه کور چیست؟

ناحیه کور به این دلیل به‌وجود می­‌آید که ردیاب OTDR به دلیل انعکاس نور فرسنل Fresnel موقتاً کور می­‌شود. نور فرسنل عمدتاً به دلیل شکاف هوایی بین اتصالات OTDR پدید می‌آید.

وقتی این انعکاس شدید رخ می‌دهد، قدرت دیود‌های حساس به نور ۴۰۰۰ برابر بالاتر از قدرت backscatter خواهدبود؛ بنابراین سیگنال‌های منعکس‌شده که توسط ردیاب‌های داخل OTDR دریافت می‌شود اشباع شده و ردیاب برای آنکه از حالت اشباع به حالت عدم اشباع ریکاوری شود و سیگنال نوری را بازخوانی کند به زمان مشخصی نیاز دارد.

در حین زمان ریکاوری، OTDR نمی­‌تواند سیگنال­‌های نور بازگشتی را به شکل دقیق تشخیص دهد و در نتیجه یک ناحیه کور را شکل می­‌دهد. این اثر مانند زمانی است که نور زیادی به چشم­‌های ما افکنده شود و چشمانمان برای بازگشت به حالت اول به زمان مشخصی نیاز دارند.

به طورکلّی، هرچه انعکاس بیشتر باشد، دوام ناحیه کور نیز طولانی­‌تر خواهد بود. در ضمن، ناحیه کور تحت تاثیر عرض پالس (pulse width) نیز می­‌باشد؛ عرض پالس طولانی، محدوده پویا (dynamic range) را افزایش داده و ناحیه کور را طولانی­‌تر می­‌کند.

ناحیه کور رویداد و ناحیه کور میرایی

به طورکلّی، OTDR دو نوع ناحیه کور دارد: ناحیه کور رویداد و ناحیه کور میرایی.

ناحیه کور رویداد (Event Dead Zone)

ناحیه کور رویداد، کوتاهترین مسافتی است که OTDR می‌تواند انعکاس پیوسته رویداد دیگری را، پس از انعکاس فرسنل (Fresnel) تشخیص دهد.

بر اساس استاندارد Telcordia، ناحیه کور رویداد، مسافت بین نقطه اوج (Peak) و ۱٫۵ dB – می‌­باشد.

ناحیه کور میرایی (ATT dead zone)

ناحیه کور میرایی به این معناست که بعد از انعکاس فرسنل (Fresnel)، OTDR می­‌تواند دقیقاً حداقل مسافت غیرانعکاسی افت رویداد را اندازه‌­گیری کند.

بر اساس سری استاندارد‌های Telcordia، ناحیه کور میرایی از شروع انعکاس رویداد آغاز می­‌شود و تا زمانی که انعکاس سیگنال­‌های بازگشتی به کمتر از ۰٫۵ dB برسد ادامه دارد؛ بنابراین ناحیه کور میرایی معمولاً طولانی­‌تر از ناحیه کور رویداد است.

اهمیت ناحیه کور

در بررسی اتصالات فیبر نوری دستکم به یک ناحیه کور برمی­‌خوریم که نقطه اتصال بین فیبر نوری و OTDR می­‌باشد. ناحیه کور یکی از ایراد‌های اصلی OTDR است، بویژه هنگامی که تعداد زیادی از اتصالات کوتاه نوری دستگاه­‌ها را آزمایش می­‌کنیم. با این وجود، ناحیه کور اجتناب­‌ناپذیر است، بنابراین حداقل کردن اثر منفی نقاط کور حائز اهمیت بسیاری است.

همانطور که در بالا اشاره شد، ناحیه کور با عرض پالس مرتبط می­‌باشد و با کاهش عرض پالس می­‌توانیم ناحیه کور را کاهش دهیم. اما کاهش عرض پالس باعث کاهش بُرد پویا (dynamic range) می­‌شود. گفتنی‌ست هرچه بُرد پویا بزرگتر باشد، OTDR اتصالات فیبر نوری طولانی­‌تری را می­‌تواند اندازه بگیرد؛ بنابراین انتخاب عرض پالس مناسب بسیار مهم است.

معمولاً عرض پالس کم، ناحیه کور کوتاه و قدرت پایین OTDR برای اتصالات فیبر نوری در داخل ساختمان (indoor) و رفع عیب در زنجیره کوتاه فیبر استفاده می‌­شود. عرض پالس بالا، ناحیه کور طولانی و قدرت بالای OTDR برای تشخیص در اتصالات فیبر با فاصله­‌های طولانی کاربرد دارد.

جهت تشخیص رویداد‌های مرتبط، کوتاه کردن ناحیه کور رویداد تا حد ممکن، بسیار مهم است. برای مثال، در آزمایش شبکه ساختمان، ناحیه کور رویداد OTDR بسیار کوتاه است چرا که پچ‌کورد‌های فیبر نوری که انواع دیتاسنتر‌ها را به هم وصل می‌­کنند بسیار کوتاه هستند.

اگر ناحیه کور بسیار طولانی باشد، برخی از کانکتور‌ها ممکن است جا انداخته شوند و تکنسین‌ها قادر به تشخیص آن‌ها نباشند که در اینصورت، کار تشخیص مشکلات بالقوه سخت­‌تر خواهد شد.

ناحیه کور میرایی کوتاه، نه تنها OTDR را قادر می­‌سازد تا رویداد‌های پیوسته را تشخیص دهد، بلکه خواهد توانست افت­ رویداد‌های خیلی نزدیک را نیز برگرداند. برای نمونه، ما می­‌توانیم افت پچ‌کورد فیبر نوری در شبکه را متوجه شویم که این امر به تکنسین­‌ها کمک می­‌کند تا وضعیت پیوند‌های فیبر را به وضوح درک کنند.