光纖測試級別:Tier1 (LSPM) & Tier2 (OTDR)
光纖佈線是當今佈建網路的核心。光纖扮演著重要介質類型、數據鏈路中心、建築物內的骨幹網和更長園區的網路距離。隨著網路速度和頻寬需求的增加,損耗限值降低,使得準確的光纖佈線認證測試更加重要。測試確保鏈路符合 IEEE、ISO/IEC、TIA/EIA 標準規定的性能預期。
一、光纖線路檢測標準
(依據 NCC 建築物屋內外電信設備技術規範,檢測光纖施工損失)首先電信工程承攬者,取得新建築物電信審驗案件時,需要先確認是否有設計規劃「光纖纜線」,再依其圖面之光纖纜線規格,進行施工及檢測。
兩個常見的光纖測試級別有以下兩種方式:
- (一) Tier 1 光源和光功率計(Light Source & Power Meter ; LSPM):主要進行基本的插入損耗和光纖鏈路中的信號損失。
- (二) Tier 2 光時域反射器(Optical Time-Domain Reflectometer ; OTDR):使用 OTDR 用於測量光纖鏈路的衰減分佈,定位衰減點和故障點,進行更詳細的鏈路分析。將兩種測試級別結合使用,可以確保光纖網路的高性能和可靠性,滿足不同應用場景的需求。
Tier 1 和 Tier 2 是光纖測試的兩個級別,分別用於不同的測試方法和測量參數,兩者經常會出現混淆,因為除了鏈路中每個元件的損耗外,OTDR 會像 LSPM 一樣顯示總鏈路損耗,但不符合 Tier 1 測試的要求。
利用來自光纖本身的反射雷萊散射 (Rayleigh Scattering) 和鏈路中的「事件」(如連接器、接頭等)菲涅耳反射 (Fresnel Reflection),來估計鏈路的整體損耗。儘管在測試同一根電纜時,兩者可能提供相似的結果,但 LSPM 是確定鏈路端到端損耗的最準確方法。
Tier 1
Tier 1 是確定光纖鏈路是否支援應用的簡單而準確的方法。由產生的插入損耗測量值與規範或標準進行比較,以提供每個鏈路的通過 / 失敗狀態,是認證光纖佈線的最常用方法。為了執行 Tier 1 認證,首先參考/校準用於使用 LSPM 裝置進行測試的測試線,使得測試線組損耗不包括在測試結果中。有不同的參考方法可用,強烈推薦使用「單根測試跳線」方法,因為它是 ISO/IEC 和 ANSI/TIA 標準組織推薦的,無疑是最準確的使用方法。
Tier 2
Tier 2 認證使用 OTDR 來測試鏈路,通過測量光纖和構成整個鏈路的元件進行測試。OTDR 可以測量插入損耗,還可以測量出安裝過程中產生的反射損耗,讓鏈路曲線化,使操作員能透過鏈路曲線看到每個元件對鏈路事件點,使其成為故障排除的完美工具。
光纖網路的架設中,光功率測試與光纜配線系統鏈結的損失測試。
光功率指通過一段光纖後所得到的功率,而鏈結損失則是經過光纖配線系統後的光纖損失。
光纖損失測試範圍包括了 FTTH 的電信室至室內 DD 箱與 FTTB 電信室至集線箱。
光功率的單位通常會以毫瓦 (mW) 和分貝毫瓦 (dBm) 表示,兩者的換算為 1mW=0dBm。當豪瓦小於 1 時,分貝毫瓦則為負值。
光纖損失是光功率透過光纖傳送時,在光纖中經過散射與吸收後造成的功率減少,我們也可以稱光纖損失為光衰減,單位則是 dB/km。
📌 使用光功率計進行鏈結損失測試
- 將手持穩定光源熱機至穩定狀態,通常熱機時間為 5 至 10 分鐘。
- 將穩定光源與光功率計的波長調整至相同,完成後讀取光功率計所測得的值 P1,此 P1 為參考值。
- 另取一條標準跳接線 2 連接至光功率計,另一端插入已完成的待測配線系統其另一端之光纖連接器插座,讀取光功率計所測得的值 P2。
- 可透過 P1-P2 之值獲得該配線系統之鏈結損失,光纜配線系統的鏈結損失必須進行雙向測試才算完成。


主幹鏈結損失容許最大值
- 當主幹鏈結長度小於等於 600 公尺時,則測得的單模光纖 1310/1550nm 鏈結損失值需小於等於 2dB。當鏈路長度超過 600 公尺以上或是需要提供「光鏈路長度」的測試儀器,才可選擇用光時域反射儀 OTDR。
- 一般 OTDR 量測鏈路損失值結果,僅可供參考(因測試掃描時間、測試脈衝等設定方式,都會影響損失數值),OTDR 無法作該鏈路標準損失測試。
- OTDR 是單邊測試儀器,因為光鏈路中如有錯接,OTDR 照常掃描整段測試鏈路損失值及測試長度,不會察覺光鏈路錯接狀況。用光源 + 光功率計測鏈路如中間有錯接,接收端會量不到光信號!因為他們是雙邊測試儀器,一端是光源發射,另一端是光功率計接收。
- 主幹鏈結損失值 ≦ 光纜損失 (dB/km) × 光纜長度 (km) + 光纖接續損失 (dB) × 接續點數量 + 光纖連接器損失 (dB) × 連接器數量。鏈結長度的測試,可利用光時域反射儀 OTDR 或其它證實且經過標準長度校正的儀器進行測試。
二、結論
Tier 2 插入損耗是根據鏈路內的反射計算出來的,而不是由 OTDR 直接測量,會導致兩種方法之間的插入損耗可能不相同。LSPM 是測量鏈路插入損耗的最準確方法,儘管 LSPM 的成本遠低於 OTDR!最終所需的測試方法是佈線承包商與其客戶之間的協定。但是當需要測量時,使用 Tier 1 的 LSPM 測試為最佳方式,並在必要時執行 Tier 2 測試。Tier 2 認證是對 Tier 1 認證的補充。
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