EXFO FTB-5500B for FTB-400 ユーザーガイド

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PMD 分析仪

FTB-5500B

操作手册

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PMD 分析仪

FTB-5500B

操作手册

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2003 年 6 月

如果下述仪器设备

含有  符号，则

所述仪器设备符合

一致性声明中提及

的欧盟指令标准。

书面认可之前，本手册所含的内容，都不得以任何方式加以复制、储存或传

送。这也包括采用各种电子的、机器的手段、或复印和记录等其它方式。

EXFO 提供的信息是准确和可靠的。 EXFO 不承担因使用此类信息时，可能

引起的侵犯权利，或侵犯第三者的法律义务。不论是通过暗指、还是通过

EXFO 专利权的条文， EXFO 都不授予各种形式的许可。

在北大西洋公约组织 ( NATO ) 内， EXFO 的商业和政府实体 ( Commerce

And Government Entities – CAGE ) 的代码为 0L8C3。

商标

EXFO 视为商标的词语已经由认定。然而，无论此类标识出现与否，均不影

响任何商标的合法地位。

测量单位

本手册中所使用的测量单位均符合 SI 标准与惯例。

本操作手册中包含的信息如有更改，恕不另行通知。

PMD 分析仪 iii

认证信息 .................................................................................................................................v

1 FTB-5500B 分析仪简介 ..................................................................................... 1

主要特性 ..................................................................................................................................1

典型的应用程序........................................................................................................................2

PMD 基本原理..........................................................................................................................3

2 安全信息 .......................................................................................................... 7

安全常规 ..................................................................................................................................7

激光安全信息 ...........................................................................................................................8

3PMD 分析仪使用入门 ........................................................................................ 9

安装和取出测试模块.................................................................................................................9

启动使用 PMD 应用程序.........................................................................................................14

退出应用程序 .........................................................................................................................17

4 设置 PMD 分析仪 ........................................................................................... 19

预定义自动光纤名称格式........................................................................................................19

自定 PMD 值与系数阈值.........................................................................................................20

设置取样参数 .........................................................................................................................23

预备执行光纤上的多取样........................................................................................................27

平均所得测量值......................................................................................................................30

5PMD 分析仪操作 ............................................................................................ 31

连接光纤 ..............................................................................................................................................31

安装 EXFO 通用界面 ( EUI ) ...................................................................................................32

设置测量使用硬件 ..................................................................................................................33

获取轨迹 ................................................................................................................................36

进行归零测量 .........................................................................................................................38

查看输入功率等级 ..................................................................................................................39

6 处理测量结果 .................................................................................................. 41

自定图形视图 .........................................................................................................................41

查看取样结果及信息...............................................................................................................43

移除不需要的测量结果 ...........................................................................................................47

查看统计值.............................................................................................................................48

将不同的光纤与单纤连接........................................................................................................51

利用选取的光纤创建新的结果文件..........................................................................................52

编制测量结果文件 ..................................................................................................................54

设定一个测试信息模板 ...........................................................................................................58

iv FTB-5500B

储存结果文件 .........................................................................................................................60

输出测量结果及图形...............................................................................................................61

自定工作报告 .........................................................................................................................63

打印数据 ................................................................................................................................65

关闭测量结果文件 ..................................................................................................................68

7 利用文件转换器输出 PMD 文件.........................................................................69

启动及退出文件转换器 ...........................................................................................................69

设置输出参数 .........................................................................................................................71

输出 PMD 文件.......................................................................................................................73

8 维修保养 .........................................................................................................75

清洁面板 ................................................................................................................................75

清洁固定连接器......................................................................................................................76

清洁配备 EUI/EUA 适配器的连接器.........................................................................................78

重新校准仪器 .........................................................................................................................81

9 故障检修 .........................................................................................................83

解决一般问题 .........................................................................................................................83

查看在线文件编制 ..................................................................................................................84

从 EXFO 网站上查找 FAQs 信息 ..............................................................................................85

联系技术支持部......................................................................................................................86

装运 ......................................................................................................................................87

10 保修................................................................................................................89

一般信息 ................................................................................................................................89

有限责任和义务......................................................................................................................90

独一权 ...................................................................................................................................90

合格证书 ................................................................................................................................90

服务和维修 ............................................................................................................................91

EXFO 世界各地服务中心.........................................................................................................92

A 技术规范 .........................................................................................................93

B 使用第三方宽带光源.........................................................................................95

考核依据 ................................................................................................................................95

不确定性公式 .........................................................................................................................97

认证信息

PMD 分析仪 v

认证信息

F. C . C . 信息

电子测试设备豁免于美国 ( FCC ) 第 15 项条款的约束，但是 EXFO 公司对于

所有仪器设备均执行验证测试。

 信息

电子测试设备均根据欧洲联盟的 EMC 指令。根据 EN61326 标准，它必须配

合实验室、测量与控制设备的发射和抗干扰性要求。本产品经过测试检验，

符合达到所规定的 A 级数字设备标准。有关此限定说明，请参阅一致性声明

( Declaration of Conformity )。

独立实验室测试

本产品所进行的各种测试是根据欧洲共同体所制定的标准与要求 ( European

Union Directive and Standards ) 为基准。所有的前期技术指标测试均在

EXFO 公司内部进行。而所有的最终测试，则是在公司以外特定独立且合格

的实验室中进行。如此可确保所得的测试结果均具有无过失的客观性与权威

的附和性。

认证信息

vi FTB-5500B

Electro-Optical Engineering

Application of Council Directive(s): 73/23/EEC - The Low Voltage Directive

89/336/EEC - The EMC Directive

Manufacturer’s Name: EXFO ELECTRO-OPTICAL ENG.

Manufacturer’s Address: 465 Godin Avenue

Vanier, Quebec

Canada G1M 3G7

(418) 683-0211

Equipment Type/Environment: Industrial Scientific Equipment

Trade Name/Model No.: FTB-5500B Polarization Mode Dispersion Analyzer

Year of Conformity Assessment: 2002

Standard(s) to which Conformity is Declared:

EN 60825-1: 1993/

A11: 1996

Safety of Laser Products-Part 1: Equipment Classification, Requirement, and

User’s guide

EN 61326: 1997/ A1:

1998

Electrical Equipment for Measurement, Control and Laboratory

Use - EMC Requirements

EN 55022: 1994/ A2:

1997

Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of

information technology equipment

I, the undersigned, hereby declare that the equipment specified above conforms to the above Directive and Standards.

Manufacturer

Signature:

Full Name: Stephen Bull, E. Eng

Position: Vice-President Research and

Development

Address: 465 Godin Avenue Vanier, Quebec,

Canada

Date: December 17, 2002

DECLARATION OF CONFORMITY

PMD 分析仪 1

1 FTB-5500B 分析仪简介

主要特性

偏振模散射 ( PMD ) 是由于光信号在传输时以两种偏振态存在，且互为正交

振荡。这两种模式在传播时由于速度不同而引起信号的离散，使得在接收端

很难解析光信号。

FTB-5500B PMD 分析仪采用经过 TIA 认证的干涉法，速度快，且经得起现场

考验，可面对处理几乎所有情况。本仪器配合 FLX-5800 CD/PMD 分析仪光

源使用，具有业界中最佳的动态范围，可测量大于 200 公里的链路。 PMD 分

析仪可覆盖 O+C+L 带宽。

FTB-5500B PMD 分析仪为远程应用提供高于 50 dB 的动态范围，为长途监控

提供多重测量性能，并为 DWDM 系统光纤识别提供一个二阶 PMD 估计值。

FTB-5500B PMD 分析仪为一种完整的 PMD 分析仪系统，采用经过国际认证

的干涉法测量 PMD。它可平均完整光源波长范围的 PMD 值，而不执行任何

滤波，并将所有的光源功率保留作为 PMD 测量使用。完整的动态范围可用

于测试长距离的光纤链路。由于具有快速的测量时间功能，它可抵抗轻微的

振动，而且不需要任何特殊环境设置来执行可靠的测量。

FTB-5500B 分析仪简介

2 FTB-5500B

典型的应用程序

PMD 分析仪可分析经由掺铒光纤放大器 ( EDFA ) 传输的信号，为整条链路提

供一个总 PMD 值。

接口

把手

FTB-5500B

PMD

FTB-5500B 分析仪简介

PMD 分析仪 3

PMD

基本原理

PMD 基本原理

PMD 是一种重要的信号散射类型。这是因为许多非强烈的相关物理现象而直

接导致在数字通讯系统中的脉冲展宽或来回时间的变化抖动，并且导致模拟

系统中的信号失真。它可随着不重复的链路距离的增加及传输率的向上推动

而显著降低系统性能。

若要更加了解 PMD 影响，您可将它视为脉冲通过一个波片 ( wave plate ) 的

实例。脉冲在进入波片时将会分解为偏振器件，它与波片的任一双折射轴

( 可分为快轴和慢轴 ) 排成一线。这些器件将以不同的速度通过波片而形成独

立传送，并在两个重合的脉冲及时分裂时从波片的尾端再次结合。

这些脉冲之间的延迟是一种差别群延时 ( differential group delay – DGD )，

并以 δτ 表示。对于 rms 宽度 σ0 的非啁啾输入脉冲的高斯曲线而言，该输出

脉冲的 rms 宽度应为 :

σ

2

= σ

0

2

+ r

0

(1 − r

0

) • δτ

2

r0 是发射进入其中一个双折射轴的一种输入脉冲分量。

当信号完整地分裂为二时 ( r0 = 1/2 )，将产生一种最坏情况的展宽。如果发

射信号的输入偏振状态 ( state of polarization − SOP ) 和其中一个双折射轴排

成一线，则将不会造成展宽。

若要概括此实例，我们可以将一个长距离而弱的双折射远程通信光纤视为许

多随机双折射波片的连锁。两个波片之间的任一界面均可沿着后续波片的双

轴而重新分配光能量。这种能量的传输可称为模式耦合。

FTB-5500B 分析仪简介

4 FTB-5500B

PMD

基本原理

在一个长距离光纤中，许多模式耦合事件可沿着光纤而产生，因而从输出端

所显现的光便成为具有许多不同延时脉冲的重合。尽管如此，从所得到的任

何光频率

ω 中，我们可发现两个正交的输入偏振主状态 ( principal states of

polarization – PSP )。因此，一个具有相同输入 SOP 和输入 PSP 的光脉冲将

不会产生展宽。对于一个单波片而言， PSP 是两个双折射轴。然而对于一连

串的波片而言，无论是输入或输出 PSP，均无法对准任何双折射轴。

和波片情况相反，长距离光纤上的 DGD 和 PSP 须随着波长和时间变动而得

到环境改变的结果 ( 例如 : 温度改变和外部的机械限制情况 )。这些显示表现

是不定的，它可依据在一定时间的波长的不同或者所得波长的不同时间而有

所改变。然而，此种显示表现特性可利用统计量表示。它可将 δτ 的可能密度

性能以 Maxwellian 分布显示，而 PMD 等于该可能密度的 rms 值 :

PMD =

√ <DGD

2

>

说明 :PMD 可视为是 DGD 的平均值，而此数值对于 Maxwellian 分布而言，则产

生较 rms 定义低 17% 的数值。

如果以

ω 计算平均值， PMD 将可有稳定的时间，而且具有够大的平均光频

率

ω 窗口 ( ∆ωδτ >> 1 )。

DGD 可随时间而产生变动，并可大于或小于该 PMD 或 rms 值。如此将导致

脉冲 ( 信息比特 ) 展宽的统计可能性，并造成接收器的信息解码能力损坏。

此种不利的 PMD 效应将会造成高比特率信息传输限制的关键现象。

FTB-5500B 分析仪简介

PMD 分析仪 5

PMD

基本原理

长距离光纤中的 PMD 具有一种可称为输入 PSP 的特定状态。在此状态中，

当信号的输入 SOP 和其中一条轴排成一线时，它将透过光纤传播，而不会造

成信号的展宽或失真。此种现象可被预定义为一种特定的输入 SOP，因此输

出 SOP 将不需要依赖光频率。此外，当信号在两个输入 PSP 之间形成分裂

时，将会产生最坏情况。

对于模式之间能量的随机耦合的长距离电信光纤而言 ( 例如 : L >> h，其中

h 表示耦合长度 )， PMD 值可随距离的均方根而增加。然而，强烈的高双折

射光纤 ( 微小的模式耦合 ) 的 PMD 值则随距离而直接形成适当比例。因此对

于微小的模式耦合的 PMD 系数可以 ps/km 表示。对于随机模式耦合的 PMD

系数则以 ps/km

1/2

表示。

PMD 分析仪 7

2 安全信息

安全常规

在使用本手册所描述的产品之前，应先了解下列约定 :

警告

此常规涉及了潜在的危险状况。它要求用户必须严格遵守操作程序。如果

不确实遵守，可能导致严重的人身伤害。用户必须在完全了解及符合操作

条件下，才能进行操作。

注意

此常规涉及了潜在的危险状况。它要求用户必须严格遵守操作程序。如果

不确实遵守，可能导致轻微或中度的人身伤害。用户必须在完全了解及符

合操作条件下，才能进行操作。

注意

此常规涉及了潜在的危险状况。它要求用户必须严格遵守操作程序。如果

不确实遵守，将可能导致无法修复的器件损坏。用户必须在完全了解及符

合操作条件下，才能进行操作。

重要

此常规涉及不可忽视的有关仪器操作的各种信息。

安全信息

8 FTB-5500B

激光安全信息

FTB-5500B Polarization Mode Dispersion Analyzer 属于 1 级激光产品，

符合 IEC 60825-1 修正 2 标准：2001 与 21 CFR 1040.10。输出端口可能

会发生激光辐射。

在可预测的合理操作状态下 ( 包括利用光仪器观看光源射出点 )，此产品是

安全可靠的。

以下标签说明该产品包括 1 级光源：

说明：以上标签仅提供信息说明，将不附加于产品上。

警告

请勿在光源处于活动状态时进行安装或终止光纤。请勿以肉眼直视负载信

号光纤，并随时保护眼睛。

警告

如果不按照手册中指定的步骤进行控制、调整或运行，可能会导致危险的

辐射曝露。

警告

若将本产品配合光学设备使用，将会增大对于眼睛的伤害。

CLASS 1

LASER PRODUCT

PMD 分析仪 9

3 PMD 分析仪使用入门

安装和取出测试模块

若要在 FTB-400 通用测试系统上安装模块 :

1. 请退出 ToolBox，并且关闭此仪器。

2. 放置 FTB-400，使右侧板朝向自己。

注意

请勿在启动 FTB-400 通用测试系统过程中安装或取出模块，否则将会立即

导致模块和仪器无法修缮的损害。

警告

FTB-400 上的安全警示灯 () 闪烁时，即表示模块组中的一个 ( 或多个 )

模块正发射出光信号。请务必检查所有模块，因为可能此光信号并非来自

您目前所使用的模块。

PMD 分析仪使用入门

10 FTB-5500B

安装和取出测试模块

3. 拿起并放置模块，按照以下说明，使连接器插针位于模块的背部。识别

标签应朝下，连接器插针则应位于紧固螺丝孔左侧。

4. 将模块上下两端凸出边插入模块室凹槽内。

5. 将模块向插槽背面完全推入，模块将在接触到紧固螺丝之后停止移动。

6. 放置 FTB-400，使左侧板朝向自己。

注意

上下颠倒安装模块会造成连接器插针弯曲，从而对模块造成永久性损坏。

上方凸出边

识别标签朝下

连接器插针

紧固螺丝孔

FTB-400 右侧板

( 七槽仪器 )

PMD 分析仪使用入门

PMD 分析仪 11

安装和取出测试模块

7. 对模块略微施力按压，按顺时针方向拧紧固定钮，如此可确保模块处于

固定位置。

一旦启动 FTB-400 仪器后，启动程序会自动检测该模块。

按顺时针方向

转动固定钮

FTB-400 左侧板

( 七槽仪器 )

PMD 分析仪使用入门

12 FTB-5500B

安装和取出测试模块

若要从 FTB-400 通用测试系统中取出模块 :

1. 放置 FTB-400，使左侧板朝向自己。

2. 按逆时针方向转动固定钮，直至无法转动为止。此时，模块将会慢慢地

自模块室内松脱。

3. 放置 FTB-400，使右侧板朝向自己。

按逆时针方向

转动固定钮

FTB-400 左侧板

( 七槽仪器 )

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