——EXFO公司測試方案介紹
簡介
對高性能 UPC 和 APC 連接器執行精確和可重複的反射係數測量始終是一個挑戰。這些連接器產生的菲涅爾反射非常低（一般分別為 ?55 dB 到 ?70 dB 甚至更小）。傳統的連續波反射計（光源、功率表和耦合器）已被與幹涉有關的穩定性問題所困擾，而使用脈衝反射計（OTDR 的變體）則靈敏度較差，重複性也不好。由於這些原因，測量低反射連接器的反射值的變化和漂移幾乎是不可能。
使用 IQS-12001B 測量反射係數
EXFO的 IQS-12001B 光纖跳線測試系統，在反射係數測量的穩定性和重複性方面取得了顯著的性能改進。基於高級時域技術，已開發了 IQS-3250B 損耗測試模塊來執行無纏繞反射係數測量。在儀器的反射側集成了內部反射參考、功率監視和 Rayleigh 反向散射 (RBS) 校正運算器。由於採用窄的脈衝寬度和快速的平均，大大改善了反射係數測量性能。
在 IQS-12001B 系統的檢驗階段，EXFO 工程師和計量學家在各種設備上執行了大量測量，以確定測量重複性。顯而易見，在此測量中，被測器件具有穩定的反射是至關重要的，以保證被測器件不會在測試期間內發生變化。經過幾次初始探索性測試後，我們得出的結論是：不能將剛剛適配的連接器馬上用作穩定反射器。
圖 1：UPC 連接器的反射係數測量
圖 1中所示的數據說明在最初的 10 分鐘內適配的連接器的反射係數有很大的漂移；實際上，經過 15 分鐘後，觀察到偏差為 ~ 4 dB。
圖 2：五個 FC/UPC 連接器的反射係數測量
在上述示例中，我們可以看到幾乎在所有情況下，反射係數在連接後的前 5 分鐘內變化顯著。在某些情況下值提高，而在其它情況下，值稍有降低。使用不同波長和不同連接器進行的其它測試證實了這些觀察。
反射係數初始漂移的重要性
EXFO 尚未對該初始反射係數瞬態變化的來源進行大量研究，但我們確實知道 IQS-12001B 系統非常適合於此類型問題的調查研究。影響可能是許多不同變量的組合，如：
● 插針壓縮—彈簧材料和力
● 插針直徑公差
● 插針長度
● 適配器—套管材料和公差
● 適配的壓縮力
● 端面清潔度
● 其它因素…
光纖連接器和適配器製造商應該有關於本主題的大量信息。本應用說明的目的是提高光纖器件製造商對此潛在現象的認識，並從生產測試的觀點來分析可能的影響。
大多數生產測試工程師都不希望等待 5 分鐘後才執行反射係數測量。但在生產線檢驗過程中，對此問題予以考慮並在可控條件下進一步評估其影響是非常重要的。如果考慮此瞬態現象，則可能在時間上需要測量保護時間帶。根據以上數據，等待 30 到 60 秒會明顯改善此狀況，然而這顯然不是一種可以達到高吞吐量測量的有效方法。
在測量一些貴重設備，以檢驗其反射係數測量的準確性和精度時，等待標準穩定時間則顯得非常重要。為了解決此問題，EXFO 已開發了一個反射係數測量校準套件 (CKT-30) 和專用軟體程序，它可以用作質量保證程序的一部分，以確保測量系統符合規範。
測量重複性與連接重複性
我們已經了解了關於適配的連接器的反射係數如何隨時間變化,那麼就知道如何去正確評估測量系統重複性。如果已經確認測量系統能夠提供可重複的結果,我們就可以進一步確定連接器的重複性。我們將看到測量重複性和連接重複性之間存在很大的差異。
圖 3：穩定設備 (FC/UPC) 10 次連續測量的數據 (dB)
圖 4：10 次連續測量的數據 (dB)，每次測量之前 (FC/UPC) 重新連接和清潔的
圖 5：10 次連續測量的數據 (dB)，每次測量之間 (FC/UPC) 重新連接的。
請注意，對於此系列數據，每次連接之間沒有清潔光纖端面。
圖 3、4 和 5 中的這三個系列的數據都是使用同一 FC/UPC 連接器對獲取的。圖 3 常見於 IQS-12001B 測量重複性，而圖 4 和 5 則常見於連接重複性（即每次測量之間連接器未適配及重新適配的位置）。這說明了許多重要概念：
IQS-12001B 反射係數測量完全可以重複。
測量重複性和連接重複性之間存在差異。
IQS-12001B 系統能夠測量小的反射率變化。
在每次適配時清潔連接器很重要，即使只是臨時斷開它們的連接。
結論
測量低反射連接器是一個挑戰。應對該挑戰需要可靠的測試設備，同時能夠深入地了解影響反射係數測量的原因。本文的目的並不是全面研究造成連接器反射係數發生變化的原因，而是說明 IQS-12001B 光纖跳線測試系統是進行連接器評估和檢驗以及對光跳線進行生產測試的極好工具。