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知识库 · 测量

为什么区段只有一个,损耗却有三个

放好光标 A 和 B,得到三个数字:2P、LSA 和 5P。每种方法量的东西各不相同,它们的数值相差多远,就说明区段里面有什么。

测量您自己的区段

三个数字都由光标周围的采样点算出,区别在于各自把什么当作电平。

作者:Ilya(工程师,从事光纤 6 年) ·

本页内容
  1. 1读数行里的四个数值
  2. 2什么时候哪个更接近真实
  3. 3我们不下什么结论
  4. 4接下来

读数行里的四个数值

光标停在曲线上时,状态栏会显示它们。

我们演示测量曲线上的两个光标。底部是读数行:A 和 B 的位置、区段长度、2P 和 LSA 损耗、5P 事件损耗,以及决定 5P 是否给出数值的拟合离散度。

2P:两点

光标正下方两个电平之差。读得快,显示的就是眼睛看到的,但完全取决于这两个点落在哪里:光标下的噪声会直接进入结果。

LSA:整个区段

用最小二乘法穿过光标之间的全部采样点拟合一条直线,损耗由这条直线得出。噪声在平均中相互抵消,所以在长而均匀的光纤上,LSA 比 2P 更稳定。

5P:事件本身的损耗

在光标外侧的自由光纤上各拟合一条直线,取两条延长线之间的落差。光纤完全不进入这个数字,进去的只有台阶。仪表测熔接点正是这样做的:在语料库的 1434 次测量上,我们的五点法数值与仪表数值之差的中位数是 0.011 dB,而同样两个点上的 2P 与仪表之差是 0.028 dB。5P 的位置上出现短横,说明这里没有可信的东西:某一侧干净光纤太少,文件没有写明用什么脉冲测的,或者拟合出来的直线太粗糙。最后这种情况下,短横旁边会显示拟合的离散度,短横就是按这个数决定的。

直线的离散度

采样点贴着拟合直线的程度。离散度小,说明区段确实均匀,LSA 在这里可信。离散度大,说明区段里有东西:事件、台阶、脉冲的边沿。

什么时候哪个更接近真实

在两个事件之间均匀的一段光纤上,用 LSA:它用上了所有采样点,不受光标恰好落在哪个噪声尖刺上的影响。在事件本身(熔接点、连接器、宏弯)上,直线穿不过台阶,台阶越陡,LSA 离真实越远;这时读 5P,它就是为此而算的。在事件上,2P 是三者中最粗的:光标之间的台阶和光纤它都算进去。如果两个数字分开了而离散度又大,区段里几乎肯定有事件,应当用光标把区段切成两段。

有一种情况下,较好的方法会变成较差的方法,而且有厂商描述过。LSA 稳定,正是因为光标之间的每个采样点都进入拟合直线:落在里面的反射也和光纤一样进入直线,于是直线不再描述光纤。INNO 查看软件的帮助对它自己的默认方法是这样说的:“如果标记之间包含了不需要的反射,误差实际上可能会变大”(它的标记就是我们的光标)。对于两点法,同一页说的正好相反:它“可以排除光纤中的反射和不需要的部分”,但“分析结果会随标记设置的变化而变化”。所以两者之间怎么选,要看光标之间落进了什么:区段均匀时,每个采样点都在帮 LSA;一旦里面有一个峰,同样这些采样点就在拖它的后腿,这时用两个干净点算的 2P 反而更接近真实。

这种方法不是我们发明的。有一份厂商手册描述的正是它,名为“5-Point LSA”:五个标记,两个在事件前的背向散射上,两个在事件后,第五个在台阶本身上;用外侧两对标记拟合直线,损耗值由中间那个标记的位置确定。我们和仪表的区别在于对人的要求:在仪表上操作员要亲手放好全部五个,在这里只需把光标 A 放在事件上,每条直线延伸多远由工具替您选定。和仪表数值剩下的那点差异也来自这里:仪表的外侧窗口是按每个事件调整的,我们的是对所有事件都一样的同一条规则。

这种方法有两个名字,厂商们正好分成两半。“五点”是 JDSU 和 Viavi(“5 Pt Loss”)以及 VeEX(“Splice Loss using 5-Point LSA method”)。“四点”是 EXFO(four-point event loss)、Anritsu 和 INNO(Four Points Event Loss,标记 ML1–ML4)。几何关系对所有人都一样:在事件外侧的自由光纤上拟合两条直线,取它们延长线之间的落差。分歧纯粹在于计数:读取落差的那个点算不算。用四个标记的只给出两个窗口的边界;用五个的再加上台阶本身上的中间标记,由它的位置确定损耗。我们写 5P:落差在光标 A 处读取,所以这里也有这个点,而且由人来放。这些都不影响数值,怎么数结果都一样。

我们不下什么结论

2P 和 LSA 都回答不了“这个区段合格了吗”。阈值由您的项目和客户的要求规定,而应用里一个阈值都没有:熔接点没有,连接器没有,每公里也没有。默认字段里放一个看似合理的数字,会被当成标准来读,所以那里什么也不放。

5P 有它自己的局限。这种方法在光标外侧的光纤上拟合两条直线,而在噪声大的测量曲线上没有东西可供拟合:离仪表越远、平均次数越少,两条直线都越不稳。我们自己都不信的数字,我们不显示,它的位置上放一个短横。我们在语料库中 885 次测量上核对过,这些测量的仪表数值可以检验,而且用仪表自己的标记能复现出来:凡是我们给出数值的地方,十个里有九个与仪表数值相差在 0.05 dB 以内。仪表自相矛盾的行没有计入,因为那里没有可以对照的东西。出现短横时怎么办:读 2P。仪表也是这样做的:当相邻事件靠得太近、没有光纤可以拟合直线时,厂商手册会让您改用两光标法,仪表本身则拒绝计算,并提示光标之间发现了斜率。我们用一个数字说出同样的原因:短横旁边显示的拟合离散度。

接下来

这些数值在各处由同一段代码计算:在浏览器里和在服务器上,用的就是同一套运算。

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