FiberOpticsBasics

#FiberOpticsBasics

(www.transition.com မွ ရွာေဖြဘာသာျပန္သည္)
#BaJinn

Introduction
   Fiber optic technology ဆိုတာက data ေတြကို transmit လုပ္ဖို႕အတြက္ Light (အလင္း)ကို အသံုးျပဳျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ Fiber optic ပံုမွန္အသံုးျပဳမႈေတြကို ၁၉၇၀ခုနွစ္ေတြအထိ မစတင္ခဲ့ေသးပါဘူး။ Corning Glass Works ဌာနက Robert Maurer က fiber ကို စီးပြါးျဖစ္သံုးနိုင္ေအာင္ အဆင့္ျမွင့္ရင္း 20 dB/km loss နဲ႕ရေအာင္ အဆင့္ျမွင့္နိုင္ခဲ့တယ္။ အဲ့ဒီကတည္းက Fiber optic အသံုးျပဳမႈက တဟုန္ထိုး တိုးတက္လာခဲ့ပါတယ္။ Fiber နည္းပညာ တိုးတက္မႈ ၊ ထုတ္လုပ္မႈ နဲ႕ တပ္ဆင္မႈ ကုန္က်စရိတ္နည္းပါးမႈေတြေၾကာင့္ Fiber ကို ကမၻာအနွံ႕အသံုးျပဳမႈအထိ ျဖစ္လာခဲ့ပါတယ္။
 ဒီစာရြက္ရဲ႕ ရည္ရြယ္ခ်က္က fiber အေၾကာင္းအက်ဥ္းခ်ဳပ္နဲ႕ ၄င္းရဲ႕ တည္ေဆာက္ပံု နဲ႕ လုပ္ေဆာင္ပံုေတြကို တင္ျပေပးဖို႕ပဲျဖစ္ပါတယ္။

Fiber Optic Overview
   Fiber ကိုအလြန္အမင္းသံုးတာက telecommunications industry ေတြပဲျဖစ္ပါတယ္။ Telephone ကုမၸဏီေတြက fiber ကို central office တည္ေနရာေတြၾကား high volumes of voice traffic ကို transport လုပ္ဖို႕အတြက္ စတင္အသံုးျပဳၾကပါတယ္။ ၁၉၈၀ ခုနွစ္ေတြအတြင္း telephone ကုမၸဏီေတြက သူတို႕ရဲ႕ network တစ္ေလ်ွာက္ fiber ကိုစတင္ျဖန္႕က်က္ၾကပါတယ္။ Fiber နည္းကညာက ကုမၸဏီေတြကို “future proof” network ေတြဆီ လမ္းဖြင့္ေပးခဲ့တယ္။ “Future proof” ဆိုတဲ့စာလံုးကို အသံုးျပဳရတာက fiber က သီအိုရီနည္းက်စြာ bandwidth အကန္႕အသတ္မဲ့ ပါတယ္။ Bandwidth ဆိုတာက media (fiber ကိုရည္ညႊန္း) ရဲ႕ data သယ္ေဆာင္နုိင္စြမ္းကို တိုင္းတာတဲ့ အတိုင္းအတာပဲျဖစ္ပါတယ္။ Bandwidth မ်ားေလ data (သို႕) information မ်ားမ်ားကို ပိုျပီးေတာ့ transmit လုပ္နိုင္ေလပါပဲ။ Copper ကေတာ့ ၄င္းကိုလူၾကိဳက္နည္းေစတဲ့ bandwidth ရယ္ distance ကန္႕သတ္ခ်က္ရယ္ရိွပါတယ္။

Fiber ရဲ႕ေကာင္းက်ိဳးေတြက -
• Voice , video နဲ႕ data အသံုးျပဳမႈေတြအတြက္ bandwidth ကမ်ားပါတယ္
• Optical fiber က copper ထက္ information ကို အဆေထာင္ေပါင္းမ်ားစြာ ပိုသယ္ေဆာင္နိုင္ပါတယ္။ ဥပမာ။    ။ Fiber တစ္ေခ်ာင္းက United States က telephone စကားေျပာဆိုမႈအားလံုးကို လိုင္းက်ပ္ဆံုးအခ်ိန္မွာေတာင္ သယ္ေဆာင္နိုင္ပါတယ္။
• Fiber က copper ထက္ ေပါ့ပါးပါတယ္။ Copper cable က ေပ ၁၀၀၀ မွာ ခန္႕မွန္းေခ် ေပါင္၈၀ ေလာက္ရိွျပီး fiber ကေတာ့ ေပ ၁၀၀၀ မွာ ၉ေပါင္ေလာက္ပဲရိွပါတယ္။
• Loss နည္းတယ္။Frequency မ်ားေလ copper cable မွာသံုးတဲ့ signal loss က မ်ားေလပါပဲ။ Fiber မွာဆို အလြန္ျမင့္မားတဲ့ frequency ကလြဲ၍ frequency တိုင္းမွာ signal loss ကအတူတူပါပဲ။
• ယံုၾကည္စိတ္ခ်ရမႈ ။ Fiber က copper ထက္ပိုယံုၾကည္စိတ္ခ်ရျပီး ပိုျပီးလည္း သက္တမ္းရွည္ ပါတယ္။
• လံုျခံဳမႈ ။ Fiber က electromagnetic interference မထုတ္ဘူး ျပီးေတာ့ ၾကားျဖတ္နားေထာင္ဖို႕လည္းခက္ခဲပါတယ္။

Optical Fiber Construction
    Optical fiber ကို element မ်ားစြာနဲ႕ ဖြဲ႕စည္းထားပါတယ္။ Fiber optic cable တည္ေဆာက္ပံုမွာ core, cladding, coating buffer, strength member နဲ႕ outer jacket တို႕ပါ၀င္ပါတယ္။ Optic core က center မွာရိွျပီး အလင္းသယ္ေဆာင္တဲ့ အရာျဖစ္ပါတယ္။ Core ကို ပံုမွန္အားျဖင့္ silica နဲ႕ germania တို႕ေပါင္းစပ္တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ Core ကို၀န္းရံထားတဲ့ cladding ကိုေတာ့ pure silica နဲ႕ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။ Cladding က core ထက္ index of refraction အနည္းငယ္ပိုနည္းပါတယ္။ Refractive index (ယိုင္ညႊန္းကိန္း) နည္းတာက core ထဲက အလင္းကို cladding မွာအလင္းယိုင္ေစျပီး (အလင္းကို) core ထဲမွာပဲတည္ရိွေစပါတယ္။
    Index of refraction ဆိုတာက ေလဟာနယ္ထဲမွာရိွတဲ့ အလင္းရဲ႕အလ်ွင္နဲ႕ ျဒပ္ထုတစ္ခုထဲ မွာရိွတဲ့ အလင္းရဲ႕အလ်ွင္ကို အခ်ိဳးခ်ထားျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ ေလဟာနယ္ထဲမွာရိွတဲ့ အလင္းရဲ႕အလ်ွင္
က 300, 000, 000 meters per second  ပဲျဖစ္ပါတယ္။ Index of refraction မ်ားေလေလ ျဒပ္ထုထဲမွာျဖတ္တဲ့  အလင္းရဲ႕အလ်င္က ေနွးေလေလပါပဲ။

 Index of Refraction = Light velocity (vacuum) / Light velocity (material)

ဥပမာ။   ။
 Air = 300, 000, 000 meters/second
 IR=1
 Glass = 200, 000, 000 meters/second
 IR=1.5

   Fiber မွာ single mode နဲ႕ multimode ဆိုျပီးရိွတယ္။ Fiber size ေတြကို နံပါတ္နွစ္ခု သံုးျပီးေဖာ္ျပၾကတယ္။ 8/125။ ပထမနံပါတ္က core size in microns ကိုရည္ညႊန္းျပီး ဒုတိယနံပါတ္ က core size နဲ႕ cladding size ကိုေပါင္းထားတာကို ရည္ညႊန္းပါတယ္။

Figure 1:

Fiber Connectors
   အသံုးအမ်ားဆံုး fiber connector ကေတာ့ SC conntctor ပဲျဖစ္ပါတယ္။ Network administrators ေတြက fiber connector ေရြးခ်ယ္တဲ့အခါ low loss, footprint size, နဲ႕ locking capabilities ေတြကိုထည့္စဥ္းစား သင့္ပါတယ္။

Figure 2:

Types of Fiber
    Single mode fiber မွာအလင္းကို မ်ဥ္းေျဖာင့္တစ္ခုအျဖစ္နဲ႕သြားေစတဲ့ အလြန္ေသးငယ္ ေသာ core တစ္ခုရိွျပီး ပံုမွန္အားျဖင့္ 8 or 10 microns အရြယ္အစားရိွပါတယ္။ ၄င္းမွာ transmitting equipment ေပၚမူတည္ျပီး 80 kmေက်ာ္ကို မထပ္ပဲသြားနိုင္တဲ့ အကန္႕သတ္မဲ့ bandwidth ရိွပါတယ္။ Single mode fiber က multimode fiber ထက္ အလြန္မ်ားျပားတဲ့ information capacity ရိွပါတယ္။
   Multimode fiber က အလင္းလမ္းေၾကာင္းမ်ားစြာ သြားလို႕ရျပီး core size ပိုၾကီးပါတယ္။ Core size က 50 or 62.5 microns ရိွပါတယ္။ Multimode fiber မွာ အလင္းက လမ္းေၾကာင္း (modes) မ်ားစြာနဲ႕ျဖာဆင္းပါတယ္။
   Multimode fiber ကိုပံုစံနွစ္မ်ိဳးနဲ႕ ထုတ္လုပ္နိုင္ပါတယ္ - step-index နဲ႕ graded index ။ Step-index fiber မွာ core ရဲ႕ index of refraction နဲ႕ cladding ရဲ႕ index of refraction ၾကား ရုတ္ခ်ည္းေျပာင္းလဲမႈတစ္ခုရိွတယ္။ Multimode step-index fibers ေတြက တျခား fiber design ေတြထက္ bandwidth ပိုနည္းပါတယ္။
   Graded index fiber ကို step index fiber ရဲ႕ ရိွရင္းစြဲ modal dispersion ကိုေလ်ွာ့ခ်ဖို႕ အတြက္ ဒီဇိုင္းဆြဲခဲ့ၾကတယ္။ Modal dispersion က higher and lower order modes တေလွ်ာက္ core ကိုျဖတ္ျပီး light pulses သြားေနစဥ္မွာ ျဖစ္ပြါးပါတယ္။ Graded index fiber ကို core မွာ index of refraction အျမင့္ဆံုးရိွတဲ့ layers မ်ားစြာနဲ႕ ဖြဲ႕စည္းထားပါတယ္။ Layers ေတြက center ကေန တျဖည္းျဖည္းေ၀းသြားတဲ့အတြက္ေၾကာင့္ layer တစ္ခုခ်င္းစီမွာ index of refraction တျဖည္းျဖည္း နည္းသြားပါတယ္။ High order modes ေတြက cladding ရဲ႕ outer layer အထိ၀င္ျပီး  core ဆီကို အလင္းျပန္သြားၾကပါတယ္။ Multimode graded index fibers ေတြက output pulse ရဲ႕ attenuation (loss) ပိုနည္းျပီး multimode step-index fibers ေတြထက္ bandwidth ပိုမ်ားပါတယ္။

Table 1:

  Single mode step-index fibers ေတြမွာ အလင္းက တစ္ေၾကာင္းတည္း သြားတဲ့ အတြက္ ေၾကာင့္modal dispersion က မသက္ေရာက္ပါဘူး။ Single mode step-index fibers ေတြက chromatic dispersion မွတစ္ဆင့္ light pulse က stretching and shrinking (ဆန္႕ျခင္း နွင့္ က်ံဳ႕ျခင္း) ကိုၾကံဳေတြ႕ရပါတယ္။ Chromatic dispersion က light pulse တစ္ခုမွာ wavelength တစ္ခုထက္ပိုပါတဲ့အခါ ျဖစ္ပြါးပါတယ္။ Wavelengths ေတြက မတူညီတဲ့ speed နဲ႕သြားျပီး အလင္းတန္းကို ပ်ံ႕နွံ႕ေစပါတယ္။ Dispersion က optical signal က core အျပင္ဘက္ cladding ထဲေရာက္တဲ့အခါမွာလည္း ျဖစ္ပြါးျပီး total pulse ကို ဆန္႕ေစပါတယ္။
   Single mode shifted fiber က dispersion ကိုေလွ်ာ့ခ်ဖို႕အတြက္ core and cladding အလႊာမ်ားစြာကို အသံုးျပဳထားပါတယ္။ Dispersion shifted fibers ေတြမွာ attenuation (loss) နည္း ၊ transmission distance ပိုရွည္ျပီး bandwidth ပိုမ်ားပါတယ္။
 Fiber cable အေၾကာင္းေဆြးေႏြးတဲ့အခါ ICF နဲ႕ OSP ဆိုတာကို ၾကားရလိမ့္မယ္။ IFC က intrafacility fiber cable ကိုရည္ညႊန္းပါတယ္။ ဒီလို fiber အမ်ိဳးအစားေတြက အေဆာက္အအံုတစ္ခု လိုမ်ိဳး ထိန္းခ်ဳပ္ထားတဲ့ ပတ္၀န္းက်င္တစ္ခုထဲမွာ သံုးဖို႕အတြက္ ဒီဇိုင္းဆြဲထားပါတယ္။ ဒီ Cable ေတြက အေဆာက္အအံုထဲမွာ သံုးတဲ့အတြက္ physical protection သိပ္မလိုပဲ ပိုျပီးေတာ့ flexible ျဖစ္ပါတယ္။ Outside plant cable (OSP) ကို ျပင္းထန္တဲ့ အပူခ်ိန္ ၊ မိုး နဲ႕ ေလတို႕တိုက္ရိုက္ထိေတြ႕ နိုင္တဲ့ အႏၱရာယ္မ်ားတဲ့ ပတ္၀န္းက်င္မွာ အသံုးျပဳၾကပါတယ္။ ဒီ cable ေတြက ပိုျပီးေတာ့ ဒူေပနာေပခံတယ္ ျပီးေတာ့ fiber ကိုကာကြယ္ဖို႕အတြက္ buffering နဲ႕ sheathing အပို layer ေတြရိွပါတယ္။
   Fiberေတြကို standarded နဲ႕ ribbon cableတစ္မ်ိဳးမ်ိဳးအျဖစ္တပ္ဆင္ၾကပါတယ္။ Standard cables ေတြက အတူတကြ စည္းေနွာင္ထားတဲ့ individual fiber ေတြပဲျဖစ္ပါတယ္။ Ribbon cables ကို fiber ၁၂ ေခ်ာင္းအထိ အုပ္စုဖြဲ႕ တည္ေဆာက္ထားျပီး multi fiber ribbon တစ္ခု တည္ေဆာက္ဖို႕ အတြက္ plastic နဲ႕ coating လုပ္ထားပါတယ္။ Standarded နဲ႕ ribbon fiber အစည္းကို loose or tight buffering cable ထဲအတူတကြ ထုပ္ပိုးနိုင္ပါတယ္။

Table 2:

Optics
       Optical communications system တိုင္းမွာ companent သံုးခုနဲ႕ဖြဲ႕စည္းထားပါတယ္။
• Transmitter
• Medium (fiber cable)
• Receiver
    Transmitter က electrical signal ကေန light အျဖစ္ကူးေျပာင္းေပးျပီး ၄င္းကို fiber ထဲပို႕လႊတ္ေပးပါတယ္။ Receiver က optical signal ကိုရရိွျပီး  ၄င္းကို electrical signal အျဖစ္ ျပန္ေျပာင္းေပးပါတယ္။ Transmitter နွစ္မ်ိဳးရိွပါတယ္။
• Laser diode
• LED (Light Emitting Diode)

Table 3:

   Output power က specific drive current တစ္ခုမွာ ထုတ္လႊတ္တဲ့ power ပမာဏကို ရည္ညႊန္းပါတယ္။ Output power မ်ားေလ transmission distance မ်ားေလပါပဲ။ System ရဲ႕ bandwidth လိုအပ္ခ်က္ကို ျပည့္မီွဖို႕အတြက္ transmitter က switch on and off လုပ္နိုင္တဲ့ speed ကို switching speed လို႕ေခၚပါတယ္။ ပိုျမန္တဲ့ switching speed က bandwidth မ်ားမ်ားပါတဲ့ pusles ေတြကို ပိုျပီးပို႕လႊတ္နိုင္ပါတယ္။ Source ကထုတ္လႊတ္တဲ့ range of wavelength ဆိုတာ spectral width ပဲျဖစ္ပါတယ္။ က်ဥ္းေျမာင္းတဲ့ spectral width က bandwidth ပိုမ်ားပါတယ္။
   Transceivers ေတြကို optical source ရဲ႕ ပတ္၀န္းက်င္အေျခအေနကို အာရံုခံနိုင္စြမ္းအေပၚ တန္ဖိုးျဖတ္ၾကပါတယ္။ Laser diode က တည္ျငိမ္တဲ့ voltage နဲ႕ temperature ကိုလိုအပ္ပါတယ္။ LEDs ေတြက ပတ္၀န္းက်င္ မျငိမ္သက္မႈကို အာရံုခံနိုင္စြမ္းပိုနည္းပါးပါတယ္။ Laser diodes ေတြက ျမင့္မားတဲ့ စြမ္းရည္လကၡဏာေတြ ၊ temperature တည္ျငိမ္ဖို႕အတြက္ အပိုပစၥည္းေတြနဲ႕ သက္တမ္းတိုမႈေတြေၾကာင့္ ကုန္က်စရိတ္ပိုမ်ားပါတယ္။ LED optical source ေတြရဲ႕ စြမ္းေဆာင္ရည္ နိမ့္မႈနဲ႕ သက္တမ္းရွည္မႈက တပ္ဆင္ဖိုပိုလြယ္ကူေစျပီး ကုန္က်စရိတ္သက္သာပါတယ္။
   Transmitters ေတြကို wavelength ၃ခု (850 nanometers, 1310 nanometers, and 1550 nanometers) ထဲက ၁ခုခုနဲ႕ ထုတ္လႊတ္နိုင္ေအာင္ ဒီဇိုင္းဆြဲထားပါတယ္။ ဒီ wavelength ေတြက attenuation အလြန္နည္းတဲ့အတြက္ေၾကာင့္ fiber optic communications အတြက္ ေကာင္းမြန္တဲ့ေရြးခ်ယ္မႈပဲျဖစ္ပါတယ္။ Attenuation က optical power ဆံုးရံႈးမႈပဲျဖစ္ျပီး decibels နဲ႕တိုင္းပါတယ္။

 +dB = -10log10 = output power / input power

   Logarithmic measurement. Decibel number အနည္းငယ္ေျပာင္းလဲျခင္းက power မ်ားစြာေျပာင္းလဲမႈကို ကိုယ္စားျပဳတယ္။
   Negative လကၡဏာက signal power ဆံုးရံႈးမႈကို ျပတယ္။
   Positive လကၡဏာက signal power ရရိွမႈကိုျပတယ္။
ဥပမာ။ ။ -30dB = 50 % power loss, power 50% ပဲက်န္
  -10dB = 90% power loss, power 10% ပဲက်န္

Attenuation ရဲ႕အေၾကာင္းအရင္း

• Iron, copper or cobalt လိုမ်ိဳး fiber ထဲက အလြန္ေသးငယ္တဲ့ အညစ္အေၾကးေတြေၾကာင့္ optical energy ဆံုးရံႈးမႈ
• Microscopic imperfections ေတြနဲ႕ထိေတြ႕မႈေၾကာင့္ အလင္းတန္း ပ်ံ႕ၾကဲမႈ (Rayleigh scattering)
• Fiber ထဲက nick or dent (အပြန္းအပဲ့)ေတြေၾကာင့္ျဖစ္တဲ့ microbending က အလင္းတန္းကိုေနွာင့္ယွက္မႈ
• Fiber က၄င္းရဲ႕ minimum bend radius ထက္ေက်ာ္လြန္ျပီး ေကြးတဲ့အခါ macrobending ျဖစ္မႈ

Receiver မွာ components သံုးခုပါ၀င္တယ္။
• Detector
• Amplifier
• Demodulator
  Detector က optical signal ကို electrical signal အျဖစ္ကူးေျပာင္းေပးပါတယ္။ Amplifier က signal strength ကို တိုးျမွင့္ေပးပါတယ္။ Demodulator က original electrical signal ကို extract လုပ္ပါတယ္။
  Receiver ကိုေရြးခ်ယ္တဲ့အခါ sensitivity နဲ႕ dynamic range ကိုထည့္စဥ္းစားဖို႕လို တယ္။ Sensitivity က receive လုပ္နိုင္တဲ့ signal strength ပမာဏအနည္းဆံုးကိုဆိုလုိျပီး data ကို detect and decode တိတိက်က်လုပ္ဖို႕ အလင္းပမာဏဘယ္ေလာက္လိုအပ္လဲ ဆိုတာကို တိုင္းတာတဲ့အတိုင္းအတာတစ္ခုပဲျဖစ္ပါတယ္။ ၄င္းကို dBm (ယူနစ္) နဲ႕ေဖာ္ျပျပီး မ်ားေသာအားျဖင့္ အနႈတ္လကၡဏာရိွပါတယ္။ နံပါတ္ကေသးေလ receiver ကေကာင္းေလ ပါပဲ။ ( -30 dBm က -20 dBm ထက္ပိုေသးပါတယ္။)
 Dynamic range က receiver ကလက္ခံနိုင္တဲ့ singal strength ရဲ႕ range ပဲျဖစ္ ပါတယ္။
ဥပမာ။   ။ Receiver က signal တစ္ခုကို -30dBm နဲ႕ -10dBm ၾကားကို လက္ခံနိုင္ရင္ ၄င္းရဲ႕ dynamic range က 20dB ျဖစ္ပါတယ္။ Receiver ကလက္ခံနိုင္တဲ့ ပမာဏထက္ေက်ာ္ျပီး (သို႕)နည္းျပီးေရာက္လာတဲ့ signal ေတြကို amplified or attenuated လုပ္ျပီးမွ လက္ခံပါတယ္။

Optical Power budgets
   Receive sensitivity နဲ႕ transmitter power ကို cable အတြက္ရနိုင္တဲ့ optical power budget ကိုတြက္ဖို႕ရာ အသံုးျပဳပါတယ္။ Optical power budget ကိုတြက္ရာမွာ ပထမဆံုးအခ်က္က electronic devices ေတြအတြက္ အလင္းဘယ္ေလာက္ရနိုင္လဲဆိုတာကို ဆံုးျဖတ္ဖို႕ပဲျဖစ္ပါတယ္။ ဒါကို minimum transmit power နဲ႕ minimum receive sensibility ကိုရွာျပီး လုပ္လို႕ရပါတယ္။ ဒီအတိုင္းအတာေတြကို ပစၥည္းထုတ္လုပ္သူေတြဆီကေနရရိွနိုင္ပါတယ္။ Minimum transmit power ဆိုတာ ပစၥည္းကသတ္မွတ္ထားတဲ့ transmit power ရဲ႕အနည္းဆံုးပမာဏကိုဆိုလိုပါတယ္။ ပစၥည္းေရာင္းသူေတြက average transmit power ကိုထုတ္ေပးပါတယ္။ ဒီ average ကိုသံုးတဲ့အခါ သတိထားပါ။ ဘာေၾကာင့္လဲဆိုေတာ့ ပစၥည္းက အဲဒီ average level မွာ အလုပ္ေကာင္းေကာင္းလုပ္ နိုင္မယ္လို႕ အာမမခံလို႕ပါပဲ။
   ရရိွနိုင္တဲ့ အလင္းကိုတြက္ခ်က္ဖို႕ minimum transmit power ထဲကေန minimum receive sensitivity ကိုနႈတ္ရပါတယ္။  Minimum receive sensitivity က မ်ားေသာအားျဖင့္ negative number ျဖစ္ေလ့ရိွပါတယ္ (ဥပမာ။  ။ -33 dBm)။ ဥပမာ။  ။ Device တစ္ခုက minimum transmit power က -10 dBm ရိွျပီး minimum receive sensitivity က -33 dBm ဆိုရင္ ရရိွနိုင္တဲ့ power က 23 dBm ျဖစ္လိမ့္မယ္။

Available light = minimum transmit power – minimum receive sensitivity
   = -10 dBm – (-33 dBm)
   = 23 dBm

  Company (သို႕) product model မတူတဲ့ devices ေတြကို connect လုပ္တဲ့အခါ available power calculation ကို ႏွစ္ဖက္စလံုး (both direction) မွျပဳလုပ္ဖို႕လိုပါတယ္။ စြမ္းေဆာင္ရည္ ေကာင္းမြန္ဖို႕အတြက္ available light ပမာဏကို calculation နွစ္ခုထဲမွ ပိုငယ္တဲ့ေကာင္ကို သံုးသင့္ပါတယ္။
  Available light တစ္ခါတြက္ျပီးတိုင္း loss factors အားလံုးကိုနႈတ္ဖို႕လိုပါတယ္။ Loss ေတြက cable attenuation, connector loss and cable splices ေတြကေန အစျပဳနိုင္ပါတယ္။ Cable attenuation က အသိသာဆံုး loss ျဖစ္ပါတယ္။ ဒီနံပါတ္က .22 dB ကေန .5 dB per kilometer အထိရိွပါတယ္။ ဒီနံပါတ္ကို number of kilometers နဲ႕ေျမွာက္ပါ။ .4 dB per kilometer loss နဲ႕ fiber က 40 kilometers ေက်ာ္တဲ့အခါ 16 dB ဆံုးရႈံးပါလိမ့္မယ္။
 အကြာအေ၀းတစ္ခုကိုေက်ာ္တဲ့အခါ splicing လုပ္ဖို႕လိုပါလိမ့္မယ္။ ဒါ့ေၾကာင့္ splicing loss ပါထည့္တြက္ဖို႕လိုပါလိမ့္မယ္။ ပံုမွန္အားျဖင့္ splice တစ္ခုကို .1 dB ထားပါတယ္။ ဒီနံပါတ္ကို splice အေရအတြက္နဲ႕ေျမွာက္ပါ။
  တြက္ခ်က္မႈမွာ connector loss ကလည္း ထည့္သြင္းစဥ္းစားရမယ့္ အခ်က္တစ္ခ်က္ပါပဲ။ Network အတြက္လိုအပ္မယ့္ connector အေရအတြက္ အတိအက်ကိုလည္း ဆံုးျဖတ္ဖို႕လိုပါမယ္။ Connector ထုတ္လုပ္သူေတြနဲ႕ တပ္ဆင္သူေတြက connector loss ေတြကိုေပးထားပါတယ္။ စုစုေပါင္း connector အေရအတြက္ကို connector တစ္ခုမွာရိွတဲ့ loss နဲ႕ေျမွာက္ပါ။
   ဒီ factor တစ္ခုခ်င္းစီကို နဂို available light ထဲကနႈတ္ပါ။ တြက္ခ်က္မႈထဲမွာ safety factor ကို ပံုမွန္းၿဖင့္ ထည့္တြက္ၾကပါတယ္။ ဒီနံပါတ္က organization တစ္ခုနဲ႕တစ္ခု မတူပါဘူး။ ဒါေပမယ့္ ပံုမွန္အားျဖင့္ ခန္႕မွန္းေျခ 3 dB ခန္႕ကို အသံုးျပဳပါတယ္။
 ေေေေေ  ေအာက္က table မွာ optical link budget ခန္႕မွန္းတြက္ခ်က္ရာမွာသံုးတဲ့ အသံုးမ်ားေသာ နံပါတ္မ်ားပဲျဖစ္ပါတယ္။ ရနိုင္ရင္ ကိုယ့္ network နဲ႕ ပစၥည္းထုတ္လုပ္သူေတြဆီက real number ေတြကို့ အသံုးျပဳသင့္ပါတယ္။

Table 4:

Basics of Fibre Optic (7)

Basics of Fibre Optic (7)

Cable types ေတြကို ေဖာ္ျပေပးလိုက္ပါတယ္။ ေနာက္ရက္ေတြမွာ အမ်ိဳးအစားအလိုက္ အသံုးျပဳ ပံုကိုလည္း ေရးသားပါ့မယ္။

1.OFC: Optical fiber, conductive

2.OFN: Optical fiber, nonconductive

3.OFCG: Optical fiber, conductive, general use

4.OFNG: Optical fiber, nonconductive, general use

5.OFCP: Optical fiber, conductive, plenum

6.OFNP: Optical fiber, nonconductive, plenum

7.OFCR: Optical fiber, conductive, riser

8.OFNR: Optical fiber, nonconductive, riser

9.OPGW: Optical fiber composite overhead ground wire

10.ADSS: All-Dielectric Self-Supporting

11.OSP: Fiber optic cable, outside plant

12.MDU: Fiber optics cable, multiple dwelling unit

ေလးစားလွ်က္
TunWai @ Electronics

Basics of Fibre Optic. အပိုင္း (၆)

Basics of Fibre Optic.       အပိုင္း (၆)

Single-mode နဲ႔ Multi-mode ဘာေတြကြာျခားသလဲ

Fibre Material
        Optical Fibre ေတြကိုထုတ္လုပ္တဲ့ေနရာမွာ အဓိကအားျဖင့္ Glass နဲ႔ Plastic အမ်ိဳးအစားေတြကို အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။
       
Glass နဲ႔ Plastic တို႔မွာ မတူညီတဲ့ Characteristic ေတြ႐ွိသလို အသံုးျပဳ မႈ နယ္ပယ္ေတြလည္းမတူၾကပါဘူး။ ေယဘုယအားျဖင့္ Plastic Fibre ေတြကို Very Short Range Communication ေတြမွာ အသံုးျပဳ ၿပီး Glass Fibre ေတြကိုေတာ့ Short and Long ႏွစ္မ်ိဳးစလံုးမွာအသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။ အဲ့ဒီလိုအသံုးျပဳ ၾကတဲ့အခါ မွာ Modal Dispersion ဆိုတာေတြျဖစ္ေပၚလာပါတယ္။

Modal Dispersion ဆိုတာ
      အ႐ွင္းဆံုးေျပာရရင္   Radio Electronic Device ေတြမွာ Noise ေတြဝင္တာ Frequency မသန္႔တာေတြကို Distortion လို႔ေျပာဆိုေလ့႐ွိၿပီး Optical Fibre ေတြမွာေတာ့ Dispersion လို႔ ေခၚဆိုျခင္းပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
         Long Range Transmission ေတြမွာ အကြာအေဝးမ်ားလြန္းတာေၾကာင့္ Dispersion ျဖစ္ႏိုင္ေျခ ပိုမိုမ်ားျပားပါတယ္။ ေနာက္တစ္ခ်က္က Plastic အမ်ိဳးအစား နဲ႔ျပဳ လုပ္ထားတဲ့ Fibre Cable ေတြဟာ Glass အမ်ိဳးအစားနဲ႔ ျပဳ လုပ္ထားတဲ့ Fibre Cable ေတြထက္ Dispersion ျဖစ္ႏိုင္မႈ အေျခအေနပိုမ်ားပါတယ္။
          ဒါ့ေၾကာင့္ Plastic Fibre Cable ေတြကို Very Short Range အတြက္ပဲ အသံုးျပဳ ၾကတာ မ်ားၿပီး Glass Fibre Cable ေတြကိုေတာ့ Multi-mode ပဲ ျဖစ္ျဖစ္ Single-mode ပဲျဖစ္ျဖစ္ Long-haul transmission ေတြမွာ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။
          မ်ားေသာအားျဖင့္ေတာ့ ႏိုင္ငံတကာမွာ Long-haul အတြက္ Single-mode ကိုပဲ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။

Multi-mode နဲ႔ Dispersion
         Multi-mode မွာဆိုရင္ Light mode ေတြကို မတူညီတဲ့ Reflected Angle ေတြ မတူညီတဲ႔ Light wavelength ေတြနဲ႔  Tx ျပဳ လုပ္ပါတယ္။ အဲ့ဒီလို Tx လုပ္တဲ့အခါ မွာ Angle အက်ဥ္းဆံုး Mode မွာ Dispersion အမ်ားဆံုးျဖစ္ေပၚပါတယ္။ ဘာ့ေၾကာင့္လဲဆိုရင္ သူဟာ တစ္ျခား Light Mode ေတြထက္ Angle ေတြမ်ားစြာ လိုအပ္လို႔ပါပဲ။
 ဒါ့ေၾကာင့္ ကန့္သတ္ သတ္မွတ္ထားတဲ့ Bandwidth ေတြေပၚမူတည္ၿပီးေတာ့ Light Mode ေတြကို Tx ျပဳ လုပ္ရပါတယ္။
ဥပမာ- 50um Core အတြက္ဆိုရင္ Bandwidth ကို 20Mhz/km အျဖစ္ကန္႔သတ္ထားပါတယ္။

Modal Dispersion ေတြ ေလ်ာ့က်ေအာင္ ထိေရာက္တဲ့ နည္းလမ္းမ်ိဳးစံုကို ပညာ႐ွင္ေတြက ႐ွာေဖြ အသံုးခ်ေနေပမယ့္လည္း ျပည့္စံုမႈေတာ့မ႐ွိေသးပါဘူး။  ဒါဟာလည္း သဘာဝတရားတစ္ခုပါပဲ။ Theory ေတြကို အေျခခံၿပီး စာရြက္ေပၚမွာ ခ်တြက္ထားတဲ့ Ideal state ဆိုတာ စာရြက္ထဲမွာပဲ ႐ွိေနပါတယ္။ ျပင္ပလက္ေတြ႔မွာေတာ့ လိုအပ္ခ်က္ေတြ မ်ားစြာဟာေနရာတိုင္းမွာ႐ွိေနသလို Fibre Cable Communication မွာလည္း ႐ွိေနပါတယ္။

        Fibre အေၾကာင္း ေလ့လာသူတို႔အဖို႔ Modal Dispersion ကို Chromatic Dispersion နဲ႔ မေရာေထြးေစဖို႔ သတိျပဳ ရမွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
Chromatic dispersion ဆိုတာကေတာ့ အလင္းတန္းေတြရဲ႕ မတူညီတဲ့ Wavelength ေတြ အလင္းအလ်င္ျခားနားမႈေတြေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚၿပီးေတာ့ အလင္းထုတ္လႊတ္မႈအေျခအေနတစ္ခုမွာ ႐ွိေနတဲ့ Modal Dispersion ဆိုတာကေတာ့ Monochromatic Light Source ေတြေၾကာင့္ အမ်ားဆံုးျဖစ္ေပၚပါတယ္။
Monochromatic ဆိုတာကေတာ့
ဂရိ စာလံုး ကေန ယူထားတာပါ။  Mono ဆိုတာ single ကို ဆိုလိုၿပီး Chroma ဆိုတာကေတာ့ Color ကို ဆိုလိုျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။

         Modal dispersion ရဲ႕ အထူး case တစ္ခုကေတာ့ Multi-mode ေတြမွာ အေတြ႔မ်ားတဲ့ Polarization Mode Dispersion (PMD) ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
ဥပမာ- Multi-mode မွာ Light Mode ႏွစ္ခုဟာ တစ္ၿပိဳင္နက္တည္းမွာ Speed တူညီစြာနဲ႔ သြားတယ္ဆိုပါစို႔။ အဲ့ဒီေနရာမွာ Light signal ေတြရဲ႕မတူညီတဲ့ Wavelength ေတြ Fibre cable ေတြသြယ္တန္းထားမႈအေျခအေန ေကြးၫြတ္မႈအေျခအေနေတြ ဆြဲဆန္႔တဲ့အခါမွာ ခံႏိုင္ရည္နဲ႔ စသျဖင့္  နည္းစနစ္က်နမႈ႐ွိခဲ့မယ္ဆိုရင္ Dispersion ျဖစ္ႏိုင္မႈအေျခအေနေတြဟာ နည္းပါးမွာပါ။
        အကယ္၍ ဆန္႔က်င္ဘက္ အေျခအေနေတြ ျပဳလုပ္ခဲ့မယ္ဆိုရင္ေတာ့ Signal ေတြဟာ ပံုပ်က္ပန္းပ်က္နဲ႔ တစ္ဖက္ကို ေရာက္႐ွိသြားမွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။

Modal Dispersion ေတြဟာ Single-mode ေတြမွာလည္း ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။

ေလးစားလွ်က္
TunWai @ Electronics

ဆက္ရန္........

Basics of Fibre Optic အပိုင္း (၅)

Basics of Fibre Optic           အပိုင္း (၅)

 Optical Fiber  and Attenuation

          Fibre တစ္ေလ်ာက္ Light Tx ျပဳလုပ္တဲ့အခါမွာ အလင္းဟာ တစ္ျဖည္းျဖည္း ေလ်ာ့က်လာပါတယ္။ ဒါကို Attenuation လို႔ ေယဘုယ ေခၚဆို ႏိုင္ပါတယ္။ Attenuation ဆိုတာ အလင္းရဲ႕ Wavelength ေတြထဲက Function တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။ ေဖာ္ျပပါပံုမွာ ေလ့လာႏိုင္ပါတယ္။

         Optical Fibre ေတြနဲ႔ပတ္သတ္လို႔ Multi-mode မွာ Wavelength ဟာ 850nm သို႔ 1300nm မွာ အသံုးျပဳ ၿပီး Single-mode မွာ 1300nm နဲ႔ 1550nm wavelength မွာ အသံုးျပဳ ပါတယ္။

          ေဖာ္ျပပါ Graph မွာဆိုရင္ အလင္းသြားတဲ့အခါမွာ
1300 နဲ႔ 1550nm ေတြမွာ Peak ေတြဟာ နိမ့္က်ေနတာ ေတြ႔ရပါမယ္။ peak ေတြနိမ့္က်တာဟာ Attenuation ေလ်ာ့နည္းတာကို ကိုယ္စားျပဳ ၿပီး Peak ေတြျမင့္တက္ေနရင္ေတာ့ Attenuation မ်ားတာကိုဆိုလိုပါတယ္။

          Graph အရ 850nm မွာ peak တန္ဖိုးဟာ 3dB of Attenuation ျဖစ္ၿပီး အဲ့ဒီ 3dB တန္ဖိုးဟာ အလင္း ၅၀ % ေလ်ာ့က်ေပ်ာက္ဆံုးသြားတာကို ဆိုလိုတာပါ။

Bandwidth

     Optical Fibre အတြင္း Information ေတြကို သိုေလွာင္သိမ္းဆည္းသယ္ေဆာင္သြားတဲ့ေနရာမွာ အကန္႔အသတ္ေဘာင္အျဖစ္သတ္မွတ္ထားတဲ့ Mhz တန္ဖိုးကို ဆိုလိုတာပါ။

        ဥပမာအားျဖင့္ ၆ လမ္းသြား လမ္းမႀကီးေတြမွာ ၂လမ္းသြားလမ္းမႀကီးေတြနဲ႔စာရင္ ယာဥ္ေတြသြားလာတဲ့အခါ မိမိသြားလိုတဲ့ေနရာကို ေခ်ာင္ေခ်ာင္လည္လည္နဲ႔ အထိအခိုက္နည္းစြာ သြားလာ ႏိုင္ၾကပါတယ္။ အဲ့ဒီလမ္းရဲ႕အက်ယ္နဲ႔ အျမန္ဆံုး ေမာင္းႏွင္ႏိုင္တဲ့ Speed  ဟာ BW ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ BW က်ဥ္းရင္၊နည္းရင္ ေႏွာင့္ေႏွးၾကန္႔ၾကာမယ္ က်ယ္ရင္ က်ယ္သေလာက္ ျမန္ဆန္ပါတယ္ (Data သယ္ေဆာင္ႏိုင္တဲ့ Speed နဲ႔ေတာ့ဆိုင္မွာေပါ့)

         Fibre မွာ 500Mhz-km ဆိုရင္ ဒါဟာ 1km ကို တစ္စကၠန္႔လွ်င္ 500Mhz နႈန္းနဲ႔ Data ေတြ Information ေတြကို သယ္ေဆာင္သြားႏိုင္တာကို ဆိုလိုတာပါ။

         Single-mode Fibre Cable ေတြရဲ႕ BW တန္ဖိုးဟာ Multi-mode Fibre Cable ေတြရဲ႕ BW တန္ဖိုးထက္ မ်ားစြာ သာလြန္ပါတယ္။

          ဒါ့ေၾကာင့္ မ်ားေသာအားျဖင့္ Fibre Cable သံုး Long-haul Transmission (Very long distance Tx) ေတြမွာ Single-mode Fibre ေတြကိုသာ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။

ေလးစားစြာျဖင့္
TunWai @ Electronics

ဆက္ရန္.....

Basics of Fibre Optics အပိုင္း (၄)

Basics of Fibre Optics             အပိုင္း (၄)

Optical Fibre Cable
         Optical Fibre ေတြကို အဓိကအားျဖင့္ Centre တူ အလႊာ ၃ ခုနဲ႔ ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။

1. Core
         Silica သို႔ Doped Silica နဲ႔ ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။ အတြင္းပိုင္းမွာ အလင္းနဲ႔အတူ Data ေတြ သယ္ေဆာင္သြားလာႏိုင္တဲ့ Optical Fibre ႐ွိပါတယ္။

2. Cladding
        ၎ဟာ Optical Fibre ကို ဖံုးအုပ္ထားတဲ့ ဒုတိယအလႊာျဖစ္ပါတယ္။ ၎ကိုလည္း Silica နဲ႔ပျပဳလုပ္ထားပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ Optical Fibre နဲ႔ ျပဳလုပ္ထားပံုျခင္းေတာ့ မတူပါဘူး။ ၎ဟာ Optical waveguide အျဖစ္အလုပ္လုပ္ၿပီး အလင္းတန္းသြားလာရာမွာ ႐ိုက္ေထာင့္ေတြျဖစ္ေပၚေစၿပီး Total Internal Reflection (TIR) ကိုျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။

3. Coating
        Cladding  ကို ဖံုးအုပ္ထားတဲ့ non-optical layer ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ စံသတ္မွတ္ခ်က္ေတြအရ Polymer နဲ႔ ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။ ၎ဟာ အတြင္းပိုင္းက core နဲ႔ cladding ကို ဖံုးအုပ္ကာကြယ္ေပးထားပါတယ္။

Buffer
       ၎ဟာ အဓိကအလႊာ ၃ ခုရဲ႕ အျပင္ဘက္ပိုင္းအလႊာ တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။ Fibre Optic Cable အတြက္  အေရးပါတဲ့ အစိတ္အပိုင္းတစ္ခု ျဖစ္ၿပီး အထူးခိုင္ခံၿပီး ေပ်ာ့ေျပာင္းတဲ့ material နဲ႔ ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။ cable installation ျပဳလုပ္တဲ့အခါေတြမွာ အတြင္းပိုင္းကို ထိခိုက္မႈမွ ကာကြယ္ေပးပါတယ္။

ေလးစားလွ်က္

TunWai @ Electronics

Basics of Fibre Optic အပိုင္း (၃)

Basics of Fibre Optic     အပိုင္း (၃)

Multi-mode နဲ႔ Single-mode application ဆိုတာ

Multi-mode Application

         Multi-mode Fibre Cable ဆိုတာ ႀကိဳးတစ္ေခ်ာင္းတည္းမွာ အလင္းတန္းမ်ားစြာရဲ႕ မတူညီတဲ့ အလင္း႐ိုက္ေထာင့္ေတြနဲ႔ Data ေတြကို သယ္ေဆာင္တဲ့စနစ္ပဲျဖစ္ပါတယ္။

         စံသတ္မွတ္ခ်က္ေတြအရ Multi-mode အသံုးျပဳမယ့္ Fibre ေတြမွာ Core/Cladding diameter အခ်ိဳးဟာ 50 microns / 125 microns ၊ 62.5/125 microns တစ္ခါတစ္ရံ မွာေတာ့ အသံုးျပဳမယ္​့ Mode အ​ေရအတြက ္​အေပၚမူတည္ၿပီး 100/140 microns အထိ႐ွိတတ္ပါတယ္။ (10^-6m)

Single-mode Application

        Single-mode ဟာဆိုရင္ေတာ့ Fibre လမ္းေၾကာင္းတစ္ေလွ်ာက္ အလင္းဟာ အေျဖာင့္အတိုင္းသာ Data ေတြကို သယ္ေဆာင္သြားျခင္းျဖစ္ပါတယ္။
Core/Cladding ratio ကေတာ့ 9/125 ႐ွိပါတယ္။
(1micron = ၁ မီတာ၏ တစ္သန္းပံုတစ္ပံု)

         ​ေနာက္​ပိုင္​း​ေတြဆက္​႐ွင္​းတဲ့အခါလည္​း အထက္​ပါအတိုင္​းပဲ ႐ွင္​းသြားမွာျဖစ္​လို႔  ဒီ​ေနရာမွာ တစ္​ခုႀကိဳ​ေျပာထားလိုတာက အလင္​းတန္​း​ေတြဟာ ​ေဒတာ​ေတြကို သယ္​​ေဆာင္​သြားတယ္​ဆိုတာ ျမင္​လြယ္​​ေအာင္​​ေရးလိုက္​တာပါ။ အမွန္​က​ေတာ့ အလင္​းလိႈင္​း​ေခၚမလား အလင္​းအမႈန္​​ေတြပဲ ​ေခၚမလား သူတို႔ကို ပိတ္​လိုက္​ဖြင္​့လိုက္​ ျပဳလုပ္​ျခင္​းျဖင္​့ ဘယ္​ႏွစ္​ခ်က္​ပိတ္​ဘယ္​ႏွစ္​ခ်က္​ဖြင္​့ရင္​ ဘာကိုဆိုလိုတယ္​ ဆိုတဲ့သ​ေဘာပါ။

#ဥပမာ- ဖြင္​့ဖြင္​့ပိတ္​ဖြင္​့(1101) ဆိုရင္​ ​"ေန​ေကာင္​းရဲ႕လား" ဆိုတဲ့အဓိပၸါယ္​​ေပါ့ဗ်ာ။

ႀကိဳးစားလ်က္

TunWai @ Electronics

ဆက္ရန္

Basics of Fibre Optics အပိုင္း (၂)

Basics of Fibre Optics          အပိုင္း (၂)

Fibre Optic link ေတြမွာ ဘာေတြပါသလဲ

အဓိကအားျဖင့္ေတာ့ အစိတ္အပိုင္း (၄) ပိုင္းပါဝင္ပါတယ္။

1. Optical Transmitter
2. Optical Fibre Cable
3. Connectors
4. Optical Receiver
Figure.1 မွာ ေလ့လာႏိုင္ပါတယ္။

Transmitter

          Transmitter မွာဆိုရင္ Electrical signal ကေန Optical ကို ေျပာင္းလဲေပးတဲ့ စနစ္ပါဝင္ပါတယ္။ Light source အေနနဲ႔ကေတာ့ ....

    1.Light Emitting Diode (LED) ,
    2.Light Amplification by Stimulated  
       Emission of Radiation (Laser) diode, နဲ႔
    3.VCSEL လို႔ေခၚတဲ့ Vertical Cavity Surface
       Emitting Laser
အဲ့ဒီ ၃ မ်ိဳးထဲက တစ္မ်ိဳးမ်ိဳး ပါဝင္ပါတယ္။

    #LED ကိုေတာ့ Multimode Application ေတြမွာ အသံုးျပဳပါတယ္။ ၎မွာ ႀကီးမားတဲ့ Spectral width ႐ွိၿပီး bandwidth ကေတာ့ က်ဥ္းေျမာင္းပါတယ္။

   #VCSEL ကိုလည္း Multimode ေတြမွာပဲ အသံုးျပဳပါတယ္။ ၎ကေတာ့ LED မွာထက္ ေလ်ာ့နည္းတဲ့ Spectral Width ႐ွိၿပီး Bandwidth အေနနဲ႔ကေတာ့ ပိုမို က်ယ္ျပန္႔ပါတယ္။

   #LASER မွာေတာ့ အေသးငယ္ဆံုး Spectral Width ႐ွိၿပီး အႀကီးမားဆံုး Bandwidth ႐ွိပါတယ္။ ဒါ့ေၾကာင့္ ၎ကို Single-mode Application ေတြမွာ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။

အဲ့ဒီ source ေတြမွာ တိက်တဲ့ Wavelength ေတြ႐ွိၿပီး ဘယ္ Material အမ်ိဳးအစားနဲ႔ ထုတ္လုပ္ထားသလဲ အေပၚမွာလည္း မ်ားစြာမူတည္ပါတယ္။

         မ်ားေသာအားျဖင့္ Fibre Optic Source ေတြဟာ Infrared Band အတြင္းမွာ ႐ွိတဲ့ Wavelength ေတြကိုပဲ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။

သတ္သတ္မွတ္မွတ္ေျပာရရင္ .....

850nm, 1300nm နဲ႔ 1550nm ေတြမွာ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။ ( 1nm= 10^-9 )

Figure.2 မွာ ဆိုရင္ေတာ့ Electromagnetic Spectrum ကို ေဖာ္ျပေပးထားပါတယ္။

ဆက္ရန္....

ႀကိဳးစားလ်က္

TunWai @ Electronics

Basics of Fibre Optics အပိုင္း (၁)

Basics of Fibre Optics     အပိုင္း (၁)

Fibre Optics System
           Fibre Optics ဆိုတာ အလြန္ေကာင္းမြန္ေသာ ဆံခ်ည္မွ်င္ ဖိုက္ဘာႀကိဳး (သို႔) ပလက္စတစ္ ႀကိဳးမ်ားကို အသံုးျပဳ ၿပီး အနီေအာက္ေရာင္ျခည္ နဲ႔ သတင္းအခ်က္အလက္မ်ားကို ေပးပို႔တဲ့နည္းစနစ္တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။

Optical Fibre
           သတင္းအခ်က္အလက္မ်ားကို သယ္ေဆာင္ေသာအလင္းတန္း ျဖတ္သန္းသြားလာႏိုင္သည့္ ဖန္နန္းမွ်င္ ကို ေခၚပါတယ္ ။

ဆက္သြယ္ေရးလုပ္ငန္းေတြမွာ ၎နည္းစနစ္ကို အသံုးျပဳ ၿပီး အဆက္အသြယ္ျပဳ လုပ္ျခင္း Data မ်ား transfer ျပဳ လုပ္ျခင္း သည္ Copper cable မ်ားကို အသံုးျပဳ ျခင္းထက္ မ်ားစြာသာလြန္ ေကာင္းမြန္ေသာနည္းစနစ္တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။

Advantages

1.Bandwidth
        Optical fibre ေတြရဲ႕ High Signal Bandwidth ဟာ Copper Conductor ေတြနဲ႔ယွဥ္ရင္ အမ်ားႀကီး ႀကီးမားက်ယ္ျပန္႔ပါတယ္။ ဒါ့ေၾကာင့္ သတင္းအခ်က္အလက္မ်ား သယ္ယူပို႔ေဆာင္ဆက္သြယ္မႈ ျပဳ လုပ္တဲ့အခါ Copper conductor ေတြထက္ ပိုမိုတိက်ျမန္ဆန္မႈကိုရေစပါတယ္။

           စံသတ္မွတ္ခ်က္ေတြအရ Multimode (MM) Fibre Cable ေတြရဲ႕ BW ဟာ 200 နဲ႔ 600 MHz-km ၾကားမွာ ႐ွိၿပီးေတာ့ Singlemode (SM) ေတြရဲ႕ BW ဟာ ဆိုရင္ 10G-km အထိ ႐ွိပါတယ္။
Copper Conductor ေတြရဲ႕ BW ကေတာ့ 10 to 25MHz ထိပဲ ႐ွိပါတယ္။
Copper Conductor ေတြထက္ Bandwidth ဟာ အဆမတန္ပိုမိုႀကီးမားတာေၾကာင့္တစ္ခ်ိန္တည္း တစ္ၿပိဳင္တည္းမွာ Data ေတြကို ပိုမိုတိက်ျမန္စြာ သယ္ေဆာင္ဖမ္းယူပို႔လႊတ္ႏ္ုင္မွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။

2.Electromagnetic/Radio Frequency Interference Immunity
           Optical Fibre ေတြဟာ အလင္းနဲ႔သြားတာ ျဖစ္တဲ့အတြက္ေၾကာင့္ EMF Interference ေတြ မျဖစ္ေစပါ၊ Radiation ေတြလည္း မ႐ွိပါ။ ထို႔ေၾကာင့္ ပတ္ဝန္းက်င္ကို ေႏွာက္ယွက္မႈေတြ ထိခိုက္ေစမႈေတြလည္း မ႐ွိသေလာက္နည္းပါးပါတယ္။

3.Cost, size and weight
          ေဖာ္ျပပါဇယားမွာေလ့လာႏိုင္ပါတယ္။

4. Loss
          Optical fibre ေတြဟာ loss of signal intensity ( attenuation) အင္မတန္နည္းပါးပါတယ္။

5. Spark or Short
         ပတ္ဝန္းက်င္ကိုထိခိုက္ေစတဲ့ ေပါက္ကဲြမႈမ်ိဳးကို ျဖစ္ေပၚေစတဲ့ Spark ႐ိုက္မႈ Short Circuit ျဖစ္မႈေတြဟာ Fibre Optic System မွာ လံုးဝမ႐ွိပါဘူး။

6. Security
         Fibre Optic cable မွာ RF signal နဲ႔ဆက္သြယ္ျခင္း မဟုတ္တဲ့အတြက္ လံုျခံဳမႈအပိုင္းမွာလည္း ၉၀ ရာနႈန္းခန္႔ စိတ္ခ်ရပါတယ္။

7. Electrical Isolation
         Point တစ္ခုကေနတစ္ခုကို electrical potential  difference မလိုအပ္ပဲ Tx/Rx ျပဳလုပ္ႏိုင္ပါတယ္။

ေယဘုယ အားျဖင့္ေဖာ္ျပထားတဲ့ အခ်က္အလက္မ်ားကို ေအာက္ေဖာ္ျပပါဇယားမွာ အလြယ္တကူ ေလ့လာႏိုင္ပါတယ္။

ဆက္ရန္
ႀကိဳးစားလွ်က္

TunWai @ Electronics

Fiber Cable ကို dB loss ျဖစ္ေစတဲ့ အဓိကအခ်က္ ၅ ခ်က္

Fiber Cable ကို dB loss ျဖစ္ေစတဲ့ အဓိကအခ်က္ ၅ ခ်က္

 Fiber optic cabling infrastructures မွာ dB loss ျမင့္မားျခင္းက လိုင္းက်ျခင္းကိုျဖစ္ေစျပီး ဘယ္သူမွ ျဖစ္ခ်င္မွာ မဟုတ္ပါဘူး။
 ေအာက္ပါအခ်က္ ၅ ခ်က္က dB loss ကိုျဖစ္ေစတဲ့ အဓိကအခ်က္ ၅ ခ်က္ပဲျဖစ္ပါတယ္။

1. A contaminated end face (မသန္႕ရွင္းေသာ အဆံုးမ်က္နွာျပင္)
Fiber က glass (ဖန္သား)ပါ။ ၄င္းဖန္သားက မသန္႕ရွင္းတဲ့အခါ Fiber နဲ႕ data transmission ျပဳလုပ္ျခင္းကို အလြန္အမင္း ေလ်ာ့က်ေစပါတယ္။ မသန္႕မရွင္းျဖစ္ပြါးမႈ မျဖစ္ေစရန္ Fiber optic glass အမ်ားစုကို အကာအကြယ္ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။ အဆံုးမ်က္နွာျပင္ (end faces) ေတြက မသန္႕မရွင္းျဖစ္ပြါးနိုင္တဲ့ ေနရာတစ္ခုပါပဲ။ ေသခ်ာစစ္ပါ သန္႕ရွင္းေရးလုပ္ပါ ျပီးေတာ့ ထပ္စစ္ပါ (လိုအပ္ရင္ ထပ္လုပ္ပါ)။

2. Exceeding bend radius (bend radius ကိုေက်ာ္လြန္ျခင္း)
Fiber optic glass အရမ္းၾကီးေကြးျခင္းက optical loss ကိုျဖစ္ေစပါလိမ့္မယ္။ ၄င္းက ပံုမွန္အားျဖင့္ တပ္ဆင္ျခင္း (installation) ျပဳလုပ္စဥ္အတြင္း ျဖစ္ပြားပါတယ္။ ေကာင္းမြန္တဲ့ အတိုင္းအတာကေတာ့ outer jacket ရဲ႕ diameter ထက္ ၁၀ဆေက်ာ္လို႕မရပါဘူး။ သံသယ ရိွတဲ့အခါ တိက်တဲ့အတိုင္းအတာအတြက္ ထုတ္လုပ္သူေတြကို ဆက္သြယ္ပါ။

3. A pinched jumper (ဖိညွပ္ထားတဲ့ jumper)
Installer အမ်ားစုက cable ေတြကိုသပ္သပ္ရပ္ရပ္ထားဖို႕အတြက္ (zip tie/cable tie)ကို အသံုးျပဳၾကတယ္။ Cabling အမ်ိဳးအစားမ်ားစြာအတြက္ေတာ့ ဒါဟာ အလြန္ေကာင္းမြန္ပါတယ္ ဒါေပမယ့္ fiber အတြက္ေတာ့ မေကာင္းပါဘူး။ ဒီလို cable tie ေတြက glass (ဖန္သား)ကို ဖိျပီး ျမင့္မားတဲ့ dB loss ပမာဏကိုျဖစ္ေစပါတယ္။

4. Cracked fiber (ကြဲေနတဲ့ fiber)
အခိ်ဳ႕ ကုန္ပစၥည္းထုတ္လုပ္တဲ့ ဌာနေတြက end face polishing process ေတြမွာ ညီညြတ္မႈ ရိွမရိွကို အာရံုသိပ္မစိုက္ၾကပါဘူး။ ဒါဟာ အရမ္းအေရးပါတဲ့ က႑ပဲ။ Fiber တစ္မွ်င္က အရမ္းၾကီးေငါထြက္ေနရင္ အျခား fiber တစ္မွ်င္နဲ႕တြဲတဲ့အခါ သို႕မဟုတ္ transceiver မွာတပ္တဲ့အခါ ၄င္းက ကြဲသြားနိုင္ပါတယ္ သို႕မဟုတ္ ပဲ့ထြက္သြားနိုင္ပါတယ္။ ၄င္းက အၾကိမ္ မ်ားစြာ မၾကာခဏျဖစ္တဲ့အတြက္ အလြန္ ဒုကၡေပးတဲ့ ျပႆနာပါပဲ။

5. Misalignment (မေျဖာင့္တန္းမႈ)
Fiber optic cores ေတြက data ေတြျဖတ္သန္းသြားတဲ့ေနရာပါပဲ။ Fiber optic cables ေတြကို patch panel ထဲမွာ ဆက္တဲ့အခါ data အားလံုး ျဖတ္သန္းနိုင္ဖို႕အတြက္ cores ေတြက ေျဖာင့္ေျဖာင့္တန္းတန္း ျဖစ္ေနဖို႕လိုပါတယ္။ ေစ်းေပါတဲ့ ပစၥည္းေတြက mismatched cores ေတြကိုျဖစ္ေစျပီး dB loss ကိုျဖစ္ေစပါလိမ့္မယ္။

မူရင္​း Link :
http://www.cablexpress.com/blog/fiber-cable-db-loss-5-causes/

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၃)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၃)
(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

OTDR Block Diagram
Laser Light Source
Coupler/Splitter
Optical Sensor Section
Controller Section
Display Section

OTDR Block Diagram

OTDR မွာ Laser light source, optical sensor, coupler/splitter, display section နဲ႕ controller section တို႕ပါ၀င္ပါတယ္။

 Figure - 4

Laser Light Source

Laser diode ကို controller ကေနအမိန္႕ေပးျပီး အလင္လိႈင္း(light pulse) ကိုထုတ္လႊတ္ေပးတယ္။ တိုင္းတာမယ့္အေျခအေနေပၚမူတည္ျပီးေတာ့ လိႈႈင္းရဲ႕ၾကာခ်ိန္ (duration of pulse or Pulse Width)ကို ေရြးခ်ယ္နိုင္သည္။ အလင္းက coupler/splitter ကို ျဖတ္သန္းျပီးေတာ႕ တိုင္းတာမယ့္ fiber ထဲကို၀င္ေရာက္သြားပါတယ္။ အခ်ိဳ႕ OTDR ေတြက fiber တိုင္းဖို႕ရာ မတူညီတဲ့ wavelength နွစ္ခုနဲ႕ laser နွစ္ခုပါ၀င္ပါတယ္။ တစ္ၾကိမ္ကို laser တစ္ခုပဲ သံုးနိုင္ပါတယ္။(ျပိဳင္တူသံုး၍ မရပါ။) ၄င္းနွစ္ခုကို ခလုတ္တစ္ခုနိွပ္ရံုနဲ႕ ေျပာင္းနိုင္ပါတယ္။

Coupler/Splitter

Coupler/splitter မွာ laser source အတြက္၊ တိုင္းမယ့္ fiber အတြက္နဲ႕ sensorအတြက္ အေပါက္(port) သံုးခုပါ၀င္ပါတယ္။ ၄င္းက အလင္းကို သတ္မွတ္ထားတဲ့ လားရာဆီသို႕သာ သြားေစပါတယ္။ (laser source မွ တိုင္းမယ့္ fiber ၊ တိုင္းမယ့္ fiber မွ sensor) ။ အလင္းကို laser source မွ sensor သို႕တိုက္ရိုက္သြားခြင့္မျပဳပါဘူး။ ထို႕ေၾကာင့္ အလင္းလိႈင္းက laser source မွ fiber ထဲသို႕သြားျပီး backscatter နဲ႕ Fresnel reflections (အလင္းျပန္) ေတြကိုသာ sensor ဆီသို႕သြားေစပါတယ္။

Optical Sensor section

 Sensor က photodetector တစ္ခုပါပဲ။ ၄င္းက fiber ထဲကေန ျပန္၀င္လာတဲ့ အလင္းပမာဏ(power level of light)ကို တိုင္းတာေပးပါတယ္။ ၄င္းက အလင္းရဲ႕ optical power ကို သက္ဆိုင္ရာ electrical power အျဖစ္ ေျပာင္းလဲေပးပါတယ္။ အလင္းမ်ားေလ လွ်ပ္စစ္ပမာဏမ်ားမ်ားထုတ္ေလပါပဲ။ OTDR sensor ကို အလြန္နည္းပါးတဲ့ backscatter light ေတြကိုပါ တိုင္းတာနိုင္ေအာင္ ထုတ္လုပ္ထားပါတယ္။ Sensor ပိုင္းမွာ electrical signal level ကိုပိုျပီးမ်ားမ်ားထုတ္နိုင္ဖို႕ electrical amplifier လည္းပါ၀င္ပါတယ္။
Fresnel reflection ရဲ႕ ပမာဏကို backscatter ထက္ အဆ ၄၀၀၀၀ ေလာက္အထိ ျမွင့္နိုင္ျပီး sensor ကတိုင္းတာနိုင္တဲ့ ပမာဏထက္ေတာင္ ပိုနိုင္ပါေသးတယ္။ Sensor ကို၀န္ပိုခိုင္းတာက saturation ကို ျဖစ္ေစပါတယ္။ Sensor ရဲ႕ maximum output level မွာ electrical output level ကို clipped(တံုးတိျပတ္) ေစပါတယ္။ ထို႕ေၾကာင့္ တိုင္းတာေနတဲ႕လိႈင္းက  fiber ရဲ႕အဆံုး(သို႕)mechanical splice ေနရာ ကိုေရာက္တဲ့အခါတိုင္း sensor ကို အာရံုခံမရ ျဖစ္ေစပါတယ္။ ထိုအာရံုခံလို႕မရတဲ့ အခ်ိန္အပိုင္းအျခားကို dead zone လို႕ေခၚပါတယ္။ (Dead zone ကိုေနာက္ပိုင္းဆက္ရွင္းျပပါမည္။)

Controller section

 Controller က OTDR ရဲ႕ ဦးေနွာက္ပါပဲ။ ၄င္းက laser ကိုဘယ္အခ်ိန္ အလင္းလႊတ္ရမယ္ဆိုတာကို ေစခိုင္းတယ္၊ sensor မွ power level ေတြကို ရယူတယ္၊ fiber ထဲမွ scattering နဲ႕  reflection point ေတြရဲ႕ distance ကို တြက္ခ်က္ေပးတယ္၊ point တစ္ခုခ်င္းစီရဲ႕ data ေတြကို သိုေလွာင္ေပးတယ္၊ ျပီးေတာ့ အခ်က္အလက္ေတြကို display section ကို ေပးပို႕ေပးပါတယ္။
Controller section ရဲ႕ အဓိကပါ၀င္ပစၥည္းကေတာ့ အလြန္တိက်တဲ့ clock circuit တစ္ခုပဲျဖစ္ပါတယ္။ ၄င္းကို laser အလင္းလႊတ္တဲ့အခ်ိန္ နဲ႕ ျပန္လာတဲ႕အလင္းကို sensor ကအာရံုခံတဲ့အခ်ိန္ၾကား time difference (ကြာျခားခ်ိန္) ကိုတိုင္းတာရန္ အသံုးျပဳသည္။အသြားအျပန္ အလင္းျဖတ္သန္းတဲ့ ၾကာခ်ိန္ (round-trip pulse travel time) နဲ႕ fiber ထဲသြားတဲ့အလင္းရဲ႕ အလ်င္ (speed)ကို ေျမွာက္ျခင္းအားျဖင့္ အသြားအျပန္အကြာအေ၀း(round-trip distance) ကိုတြက္ခ်က္နိုင္သည္။ OTDR မွ point တစ္ခုၾကားအကြာအေ၀းက round-trip distance ရဲ႕တစ္၀က္ပဲေပါ့။
Backscattering က fiber တစ္ေလွ်ာက္မွာျဖစ္ပ်က္ေနတဲ့အတြက္ OTDR ထဲကို အလင္းလိႈင္းေတြက စဥ္ဆက္မျပတ္ စီး၀င္ေနပါတယ္။ Controller က data points ေတြသိရဖို႕အတြက္ ပံုမွန္ time interval မွာ sensor  ကတိုင္းတာတဲ့ level ကို နမူနာျပဳလုပ္ေပးပါတယ္။ Data point တစ္ခုခ်င္းစီကို ၄င္းရဲ႕sequence time (OTDR မွ ၄င္း point ထိအကြာအေ၀းနဲ႕ သက္ဆိုင္) နဲ႕ power level အရေဖာ္ျပတယ္။ Original pulse က fiber ထဲကိုျဖတ္သန္းသြားစဥ္တြင္ တျဖည္းျဖည္း အားနည္းသြားတဲ့အတြက္ အလင္းျပန္လာတဲ့ သက္ဆိုင္ရာ backscattering level ကလည္း တျဖည္းျဖည္းအားနည္းလာပါတယ္။ ထို႕ေၾကာင့္ data point ေတြရဲ႕ power level ေတြက အစမွအဆံုးထိ တျဖည္းျဖည္းေလ်ာ့က်လာပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ Fresnel reflection ျဖစ္တဲ့အခါ အဲဒီအမွတ္မွာ သက္ဆိုင္ရာ data point ေတြရဲ႕ power level က ရုတ္တရက္ maximum level အထိျမင့္တက္သြားပါတယ္။
Controller က data point အားလံုးကိုစုစည္းျပီးသြားတဲ့အခါ အခ်က္အလက္ေတြကို display screen ေပၚမွာ ေဖာ္ျပပါတယ္။ ပထမဆံုး data point ကို graph ရဲ႕ ဘယ္ဘက္အစြန္ဘက္မွာ fiber ရဲ႕စမွတ္အေနနဲ႕ ေဖာ္ျပပါတယ္။ ေဒါင္လိုက္ position က returned signal power level အေပၚအေျခခံျပီး power ျမင့္ေလ graph မွာျမင့္ေလပါပဲ။ ေနာက္ထပ္ အစဥ္လိုက္လာတဲ့ data point ေတြကို ညာဘက္သို႕ အစဥ္လိုက္ ေနရာခ်သြားပါတယ္။ ရလာတဲ့ trace က ဘယ္ဘက္အျမင့္ပိုင္းမွ ညာဘက္အနိမ့္ ပိုင္းသို႕ ေလွ်ာေစာက္ (slope) ဆင္းသြားပါတယ္။ ၄င္း slope line က loss per unit distance (dB/km) တန္ဖိုးမ်ားကို ေဖာ္ျပပါတယ္။ Slope ကမတ္ေစာက္ေလ dB/km တန္ဖိုးကမ်ားေလပါပဲ။ Backscattering level နွင့္ဆိုင္တဲ့ data point ေတြက ၄င္း slope line ကိုျဖစ္ေစပါတယ္။ Fresnel Reflection က backscatter level ကေနျမင့္တက္လာတဲ့ spike (အခၽြန္အတက္)နဲ ့တူပါတယ္။  Backscatter level ရုတ္တရက္ျမင့္တက္လာမႈက Point loss ကိုေဖာ္ျပျပီး ၄င္းက fusion splice ဒါမွမဟုတ္ fiber ထဲမွာအလင္းေတြ အျပင္ကိုေပါက္ထြက္ေနတဲ့ stress point ကိုေဖာ္ျပပါတယ္။

Figure - 5

DISPLAY SECTION

    Display Section ဆိုတာက CRT or LCD screen တစ္ခုပဲျဖစ္ျပီး ၄င္းက fiber trace ေတြကိုဖန္တီးေပးတဲ့ data point ေတြကို ေဖာ္ျပေပးျပီး OTDR set-up အေျခအေနနဲ႕ တိုင္းတာမႈေတြကိုပါ ျပသေပးပါတယ္။ OTDR display အမ်ားစုက  data point ေတြကို မ်ဥ္းတစ္ေၾကာင္းနဲ႕ဆက္သြယ္ေပးျပီး trace တစ္ခုလံုးကို ရွင္းရွင္းလင္းလင္းျမင္နိုင္ေစရန္ ေထာက္ပံ့ေပးထားပါတယ္။ Fiber trace ေပၚက နွစ္သက္ရာ အမွတ္ကို ေရြးခ်ယ္ဖို႕ screen ေပၚမွာရိွတဲ့ cursor ေလးကို လက္နဲ႕ေရြ႕လ်ားနိုင္ပါတယ္။ Cursor အထိအကြာအေ၀းကို screen ေပၚမွာေဖာ္ျပေပးပါတယ္။ Cursor နွစ္ခုနဲ႕ OTDR ေတြကေတာ့ Cursor နွစ္ခုၾကား အကြာအေ၀းနဲ႕ backscatter level မတူညီမႈတို႕ကို  ေဖာ္ျပေပးပါတယ္။ 2-Point loss, dB/Km, Splice loss နဲ႕ Reflectance ကဲ႕သို႕ေသာ cursor နဲ႕ျပဳလုပ္ရေသာတိုင္းတာမႈပံုစံေတြကို ေရြးခ်ယ္နိုင္ပါတယ္။ တုိင္းတာတဲ႕ရလဒ္ေတြကို display ေပၚမွာ ေဖာ္ျပေပးပါတယ္။

#UnderstandingOTDRs အပိုင္​း (၂)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္​း (၂)
(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္​ကို ဘာသာျပန္​သည္​။)

How an OTDR Works
Rayleigh Scattering
Fresnel Reflection
Backscatter Level vs. Transmission Loss

OTDR တစ္လံုးအလုပ္လုပ္ပံု

Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) က optical fiber ရဲ႕၀ိေသသလကၡဏာေတြကို တိုင္းတာဖို႕ရာ Rayleigh scattering နဲ႕ Fresnel reflection သေဘာတရားမ်ားကို အသံုးျပဳပါတယ္။ အလင္းတန္းကို fiber ထဲသို႕လႊတ္ျခင္း ၊ ၄င္းအလင္းတန္းျဖတ္သန္းတဲ႕ ၾကာခ်ိန္ကိုတိုင္းတာျခင္း ၊ fiber ထဲက point တစ္ခုမွ အလင္းျပန္လာတဲ႕ reflection ကို တိုင္းတာျခင္း စသည္တို႕အားျဖင္႕ OTDR က အခ်က္အလက္ေတြကို length နဲ႕ returned signal loss ပါတဲ႕ trace တစ္ခုနဲ႕ ၄င္းရဲ႕မ်က္နွာျပင္တြင္ ေဖာ္ျပပါတယ္။
၄င္း trace ကို OTDR မွာပဲၾကည့္နိုင္သလို print လည္းထုတ္နိုင္ျပီး computer မွာလည္း သိမ္းထားနိုင္ပါတယ္။ ေလ႕က်င္႕ထားတဲ့ စက္ကိုင္ (operator) တစ္ေယာက္က fiber ရဲ႕ အဆံုး ၊ splice ေတြရဲ႕ loss နဲ႕ တည္ေနရာ နဲ႕ fiber ရဲ႕ overall loss ကို တိတိက်က်သိရိွနိုင္ပါတယ္။ ခုေနာက္ပိုင္း OTDR ေတြက trace ရဲ႕ data ေတြကို အလိုအေလ်ာက္ ခြဲျခားေပးၾကတယ္။

Rayleigh Scattering

အလင္းတန္းတစ္ခုကို fiber ထဲသို႕လႊတ္လိုက္တဲ႕အခါ ၄င္းအလင္းတန္းက ဖန္သားထဲမွာ microscopic particles (dopants) (အလြန္ေသးငယ္တဲ႕အလင္းမႈန္) အျဖစ္နဲ႕ ျဖတ္သန္းသြားျပီး ဦးတည္ခ်က္မ်ိဳးစံု ပ်ံ႕နွံ႕သြားၾကပါတယ္။ ၄င္းျဖစ္စဥ္ကို Rayleigh Scattering ဟုေခၚပါတယ္။ အလင္းအခ်ိဳ႕ (၀.၀၀၀၁% ခန္႕) ကအလင္းတန္းရဲ႕ ဆန္႕က်င္ဘက္အရပ္ကို ေနာက္ျပန္ပ်ံ႕နွံ႕တာကို backscatter လို႕ေခၚပါတယ္။ အလင္းမႈန္ေတြ(dopants)ေတြက fiber ထဲမွာ တူညီစြာပ်ံ႕နွံ႕ေနတဲ႕အတြက္ scattering ျဖစ္စဥ္က fiber တစ္ေလွ်ာက္လံုးမွာ ျဖစ္ပ်က္ပါတယ္။

Figure-2

Fiber မွာ Rayleigh scattering က loss ျဖစ္ေစတဲ႕ အဓိကအခ်က္ပဲျဖစ္ပါတယ္။ ပိုျပီးရွည္လ်ားတဲ႕ wavelength ေတြက ပိုတိုတဲ႕ wavelength ေတြထက္ scattering ျဖစ္မႈကိုပိုနည္းေစပါတယ္။ ဥပမာ။    ။ Rayleigh scattering ေၾကာင္႕ အလင္းက 1550nm မွာ fiber length 1 kilometer ကို 0.2 to 0.3 dB  ဆံုးရံႈးျပီး 850nm မွာေတာ႕ fiber length 1 kilometer ကို 4.0 to 6.0 dB အထိ ဆံုးရံႈးပါတယ္။ Fiber ထဲ အလင္းမႈန္သိပ္သည္းဆ ပိုမ်ားတာက scattering ကို ပိုျဖစ္ေစျပီး attenuation per kilometer ကို ပိုမ်ားေစပါတယ္။ OTDR ကအလင္း ျပန္လာတဲ့ levels ေတြကို တိတိက်က်တိုင္းတာနိုင္ျပီး ထိုသို႕တိုင္းတာျပီးေတာ႕ fiber လမ္းေၾကာင္းတစ္ေလွ်ာက္ရိွ point တိုင္းတြင္ fiber ရဲ႕၀ိေသသလကၡဏာမ်ား အနည္းငယ္စီ ေျပာင္းလဲသြားမႈကို တြက္ခ်က္ေပးပါတယ္။
Rayleigh scattering ျဖစ္စဥ္က ညဘက္ ျမဴနွင္းထဲဓါတ္မီးထိုးသလိုပါပဲ။ အလင္းက ေရေငြ႕ေတြေၾကာင္႕ ပ်ံ႕နွံ႕သြားပါတယ္။ ထူထပ္တဲ႕ျမဴနွင္းေတြက တားဆီးေနတဲ႕ အမႈန္မ်ားစြာေၾကာင္႕ အလင္းကိုပိုျပီးပ်ံ႕နွံ႕ေစပါတယ္။ အလင္းအခ်ိဳ႕က ျမဴမႈန္ေတြေၾကာင္႕ သင္႕ဆီျပန္လာျပီး ဒါ့ေၾကာင့္ပဲ ျမဴႏွင္းေတြကို သင္ျမင္ေနရတာပါ။ ျမဴမႈန္ေတြ မထူထပ္ရင္ေတာ႕ အလင္းကပိုျပီးေ၀းေ၀းကိုေရာက္ရိွနိုင္ပါတယ္ ဒါေပမယ္႕ ျမဴမႈန္ေတြထူထပ္ရင္ေတာ႕ အလင္းက scattering ျဖစ္စဥ္ေၾကာင္႕ တျဖည္းျဖည္း အားေပ်ာ႕သြားပါတယ္။ Fiber ထဲကအလင္းမႈန္(dopants) ေတြက ျမဴမႈန္ေတြလိုပါပဲ။ အလင္းအခ်ိဳ႕ကို မူလလာရာအရပ္ဆီသို႕ အလင္းျပန္ေစပါတယ္။

Fresnel Reflection

ျဒပ္ထုတစ္ခု(ဥပမာ-optical fiber) ထဲျဖတ္သန္းတဲ့ အလင္းက တျခားသိပ္သည္းမႈ မတူတဲ့ျဒပ္ထု(ဥပမာ-air)ထဲျဖတ္သန္းတဲ့အလင္းနဲ႕ဆံုတိုင္း အလင္းအခ်ိဳ႕ (၄%ထိ)က ၄င္းလာရာဆီသို႕ အလင္းျပန္သြားၾကျပီး က်န္တာေတြကေတာ႕ ျဒပ္ထုအျပင္ဘက္သို႕ ထြက္သြားၾကပါတယ္။ ဒီလိုသိပ္သည္းဆရုတ္တရက္ ေျပာင္းလဲမႈေတြက fiber ဆံုးတဲ႕ေနရာ ၊ fiber ျပတ္တဲ႕ေနရာ နဲ႕ တခါတရံ splice point ေတြမွာပါ ျဖစ္ပြါးတတ္ပါတယ္။ အလင္းျပန္မႈ (reflection)ပမာဏက ျဒပ္ထုသိပ္သည္းဆ (density) (Index Of Refraction IOR နဲ႕ေဖာ္ျပ) (IOR မ်ားေလ သိပ္သည္းဆ density မ်ားေလပါပဲ) ေျပာင္းလဲမႈနဲ႕ ျဒပ္ထုနွစ္ခုၾကားမ်က္နွာျပင္ကို ရိုက္ခတ္တဲ႕အလင္းရဲ႕ေထာင္႕ (angle) အေပၚမွာ မူတည္ပါတယ္။ ဒီလိုပံုစံနဲ႕ အလင္းျပန္တာကို Fresnel Reflection လို႕ေခၚပါတယ္။ OTDR က fiber ျပတ္တဲ့ေနရာကို အတိအက်ဆံုးျဖတ္ဖို႕အတြက္ ၄င္းနည္းလမ္းကိုအသံုးျပဳသည္။

Figure-3

Fresnel reflection က ျပတင္းတံခါးကို ဓါတ္မီးနဲ႕ထိုးသလိုပါပဲ။ အလင္းအမ်ားစုက ျပတင္းတံခါးကိုျဖတ္သြားေပမယ္႕ အလင္းအခ်ိဳ႕က ကိုယ့္ဆီကိုအလင္းျပန္လာပါတယ္။ အလင္းတန္းက ျပတင္းတံခါးကိုရိုက္ခတ္တဲ့ ရိုက္ေထာင့္ (angle)ေပၚမူတည္ျပီး reflection (အလင္းျပန္မႈ)က ဓါတ္မီး ၊ သင့္မ်က္လံုး (ဒါမွမဟုတ္) မ်က္နွာၾကပ္ဆီကို အလင္းျပန္သြားနိုင္ပါတယ္။

Backscatter level နဲ႕ Transmission loss

OTDR က အလင္းျပန္တဲ့ ပမာဏ (backscatter level)ကိုပဲတိုင္းျပီး ထုတ္လႊတ္တဲ့အလင္း ပမာဏ (transmitted light level)ကိုမတိုင္းေသာ္လည္း အလင္းျပန္လာတဲ့ ပမာဏ (backscatter level) နဲ႕ ထုတ္လႊတ္တဲ့အလင္း ပမာဏ (transmitted light level) ၾကားမွာ အလြန္နီးစပ္တဲ့ ဆက္ႏြယ္မႈရိွေနပါတယ္။ အေၾကာင္းကေတာ႕ အလင္းျပန္တဲ့ ပမာဏက ထုတ္လႊတ္တဲ့အလင္း ပမာဏ ရဲ႕ တိက်တဲ႕ရာခိုင္နႈန္း တစ္ခုပဲျဖစ္ပါတယ္။ အလင္းျပန္လာတဲ့ ပမာဏ နဲ႕ ထုတ္လႊတ္တဲ့အလင္း ပမာဏရဲ႕ အခ်ိဳးကို backscatter coefficient လို႕သတ္မွတ္ပါတယ္။ ထုတ္လႊတ္လိုက္တဲ့အလင္းပမာဏက point A မွ point B သို႕ တျဖည္းျဖည္းေလ်ာ့က်သြားရင္ (bend , splice နဲ႕ fiber အညစ္အေၾကး ေတြေၾကာင့္ျဖစ္ပြါးသည္။) အလင္းျပန္တဲ့ ပမာဏလည္း ထပ္တူေလ်ာ့က်သြားပါမယ္။ ထုတ္လႊတ္လိုက္တဲ့ pulse level ကိုေလ်ာ့က်ေစတဲ့ loss factor က ၄င္း pulse ရဲ႕ေလ်ာ့က်သြားတဲ့  backscatter level ကိုေဖာ္ျပေပးလိမ့္မယ္။

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၁)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၁)
(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

Introduction

Fiber Optic Communications
Testing Optical Fiber For Loss
Other Fiber Tests
OTDR Applications

Introduction

Fiber Optic Communications

Fiber Optic ဆက္သြယ္ေရးက ရိုးရွင္းပါတယ္။ Electrical signal မွ Light signal သို ့ေျပာင္းျပီး Optical Fiber မွတစ္ဆင္႕ အေ၀းတြင္ရိွေသာ Receiver ဆီသို႕ အလင္းတန္းထုတ္လႊင္႕ျခင္းျဖစ္ပါတယ္။ Receiver အေရာက္တြင္ Light signal မွ Electrical signal သို႕ျပန္ေျပာင္းေပးပါတယ္္။ Fiber Optic ဆက္သြယ္ေရးက အျခား transmission နည္းလမ္းေတြထက္ ေကာင္းက်ိဳး ပိုမ်ားတယ္။ အလြန္ေ၀းကြာေသာ အကြာအေ၀းအထိ signal ကို ပို႕ေဆာင္နိုင္ျပီး အနီအနားရိွလွ်ပ္စစ္စက္ကြင္း ေတြမွလည္း မေနွာက္ယွက္နိုင္ပါဘူး။ ၄င္းရဲ႕စြမ္းေဆာင္ရည္က copper or coax cable systems ေတြထက္ မ်ားစြာပိုသာပါတယ္ ျပီးေတာ့ fiber က copper system ထက္ပိုျပီးေတာ့ ေပါ့တယ္ ပိုေသးပါတယ္။

Figure (1)

Fiber Optic ဆက္သြယ္ေရးရဲ႕ အဓိကကန္႕သတ္ေနတဲ႕အခ်က္ကေတာ႕ Fiber ထဲကိုျဖတ္သန္းသြားတဲ႕ အလင္းတန္းရဲ႕ Attenuation (ဆံုးရံႈးမႈ)ပဲျဖစ္ပါတယ္။ အေရးၾကီးတဲ႕ အခ်က္ကေတာ႕ Fiber ထဲကို လႊတ္လိုက္တဲ႕ အလင္းတန္းမွာပါ၀င္တဲ႕ အခ်က္အလက္ (information ) ေတြကို လက္ခံရယူျပီး နဂိုပံုစံသို႕ ျပန္ေျပာင္းျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ အလင္းတန္းက Fiber ထဲမွာ Rayleigh scattering (ေနာက္ပိုင္းရွင္းျပပါမည္) သေဘာတရားနဲ႕ ျဖတ္သန္းစဥ္မွာ အလင္းဆံုးရႈံးမႈ (attenuation) ကိုျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။ အခ်ိဳ႕အလင္းတန္းေတြကို ဖန္သားထဲသို႕ စုပ္ယူျခင္း ခံရသလို ဖန္သားရဲ႕အညစ္အေၾကးနဲ႕ Bends (ေကြးေကာက္ျခင္း) ေတြေၾကာင္႕လည္း ဖန္သားအျပင္သို႕ ေပါက္ထြက္မႈေတြ ျဖစ္ေပၚေစတယ္။ အလင္းမ်ားစြာ ဆံုးရံႈးရင္ (သို႕) attenuation ျဖစ္ရင္ေတာ႕ Receiver မွာ အလင္းတန္းထဲက pulses ေတြကို ခြဲျခားဖို႕ရာ အလင္းတန္းက အားနည္းေနမွာျဖစ္ပါတယ္။ အလင္းတန္းက အားအရမ္းနည္းေနရင္ေတာ႕ Transmitter ရဲ႕ output power ကို ျမွင္႕ေပးျခင္း ၊ Receiver ရဲ႕ sensitivity ကို ျမွင္႕ေပးျခင္း (သို႕) Transmitter နဲ႕ Receiver ၾကားအကြာအေ၀းကို ေလွ်ာ့ခ်ေပးျခင္းျဖင္႕ Attenuation (ဆံုးရံႈးမႈ) မ်ားေနျခင္းကို ေလွ်ာ့ခ်နိုင္သည္။ ဆက္သြယ္ေရးစနစ္မွာ အသံုးမျပဳရေသးခင္ Fiber အေနနဲ႕ အကြာအေ၀းတစ္ခုမွာ အလင္းဘယ္ေလာက္ဆံုးရံႈးေနေၾကာင္းသိဖို႕ရာ အလြန္အေရးၾကီးပါတယ္။ Attenuation (ဆံုးရံႈးမႈ) ပမာဏမ်ားလြန္းေနရင္ မွန္ကန္တဲ႕လုပ္ရပ္တစ္ခု လုပ္ဖို႕လိုပါတယ္။

Testing Optical Fiber For Loss

Fiber တစ္ခုရဲ႕ overall attenuation တိုင္းဖို႕ရာ အေကာင္းဆံုးနည္းလမ္းကေတာ႕ အဆံုးတစ္ဖက္မွ သိရိွထားတဲ့အလင္း level တစ္ခုကို လႊတ္ျပီး အျခားအဆံုးတစ္ဖက္မွ ထြက္လာတဲ႕ အလင္း level  ကို တိုင္းျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ Level နွစ္ခုၾကားျခားနားခ်က္ (decibels or dB နဲ႕တိုင္း) က end to end attenuation (insertion loss လို႕လဲေခၚ) ပဲျဖစ္ပါတယ္။ အတိအက်ဆံုး နည္းလမ္းကေတာ႕ calibrated light source နဲ႕ optical power meter ကိုအသံုးျပဳျခင္းပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ Light source နဲ႕ optical power meter ကိုအသံုးျပဳျခင္းက Fiber လမ္းေၾကာင္းတစ္ေလွ်ာက္ attenuation မ်ားေနရင္ (သို႕) ျပႆနာျဖစ္ေနတဲ့ ေနရာတစ္ခုကို မေဖာ္ျပပါဘူး။ ၄င္းက fiber ထဲမွာျပႆနာျဖစ္ေနနိုင္တဲ့  ေနရာကိုလည္း မညႊန္ျပနိုင္ပါဘူး။
အျခားတစ္ဖက္မွာေတာ႕ OTDR  က distance နဲ႕ signal level ကို မ်ဥ္းျပေျမပံု (plot) တစ္ခု နဲ႕ေဖာ္ျပျပီး ၄င္း information က fiber ထဲကျပႆနာတစ္ခုကို ဘယ္ေနရာမွာရွာရမလဲဆိုတာကို သိနိုင္ဖို႕ အမ်ားၾကီးအသံုး၀င္ပါတယ္။

Other Fiber Tests

Fiber အမ်ားစုအတြက္ အေရးအၾကီးဆံုးတိုင္းတာမႈကေတာ႕ attenuation လကၡဏာေတြကို တိတိက်က်သိဖို႕ပါပဲ။ ဒါေပမယ္႕ High-speed or အလြန္ရွည္လ်ားတဲ႕ fiber စနစ္အတြက္ အျခားတိုင္းတာမႈေတြကိုလည္း လိုေကာင္းလိုနိုင္ပါတယ္။ Dispersion test က fiber ထဲက မတူညီတဲ႕အလင္းအလ်င္ေၾကာင္႕ fiber ရဲ႕ အခ်က္အလက္သယ္ေဆာင္နိုင္စြမ္းကို ဘယ္လိုသက္ေရာက္လည္းဆိုတာကို တိုင္းတာျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ ဒါက ဘာလဲဆိုေတာ႕ ထုတ္လႊတ္လိုက္တဲ႕ အခ်က္အလက္ေတြကို ကိုယ္စားျပဳတဲဲ႕ အလင္းရဲ႕ တခ်ိဳ႕အစိတ္အပိုင္းေတြက အျခားအစိတ္အပိုင္းေတြထက္ ပိုျပီးွလ်င္ျမန္စြာ ျဖတ္သန္းနိုင္ၾကတယ္။ Multimode fiber မွာေတာ႕ အဲဒါကို bandwidth measurement လို႕ေခၚပါတယ္။ Dispersion နဲ႕ bandwidth test က OTDR နဲ႕တိုင္းလို႕မရပါဘူး။

The OTDR

Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) ဆိုတာက optical fiber ရဲ႕ လကၡဏာေတြကို ေဖာ္ျပဖို႕ရာ အသံုးျပဳတဲ့ electronic-optical instrument ပဲျဖစ္ပါတယ္။ ၄င္းက Fault ျဖစ္တဲ့တည္ေနရာကို ေဖာ္ျပေပးျပီး fiber ထဲက အမွတ္တစ္ခုမွာ signal ပမာဏဘယ္ေလာက္ဆံုးရံႈးတယ္ဆိုတာကိုပါ ေဖာ္ျပေပးပါတယ္။ OTDR က fiber ရဲ႕ အဆံုးတစ္ဖက္တည္းကေနျပီးေတာ႕ တိုင္းတာနိုင္ပါတယ္။ OTDR က fiber တေလွ်ာက္ ေထာင္ေပါင္းမ်ားစြာေသာ တိုင္းတာမႈေတြကို ျပဳလုပ္နိုင္ပါတယ္။ တိုင္းတာတဲ႕ data point တစ္ခုနဲ႕တစ္ခုၾကား အကြာအေ၀းက 5cm (၂ လက္မ) ေလာက္ပဲရိွပါတယ္။ Data point ေတြကို OTDR မ်က္နွာျပင္တြင္ ဘယ္မွညာသို႕ ေလွ်ာေစာက္ဆင္းသြားေသာ မ်ဥ္းေၾကာင္းတစ္ခုနဲ႕ေဖာ္ျပျပီး အကြာအေ၀း (distance) ကို ေရျပင္ညီစေကး (horizontal scale) ၊ အလင္းတန္းပမာဏ (signal level) ကို ေဒါင္လိုက္စေကး (vertical scale) ျဖင္႕ေဖာ္ျပသည္။ Cursor (ျမွား) နဲ႕ data point နွစ္ခုကိုေရြးေပးျခင္းအားျဖင္႕ ၄င္းနွစ္ခုၾကားရိွ distance နဲ႕ signal level ကိုဖတ္နိုင္သည္။

OTDR Applications

OTDR ကို optical fiber စနစ္မွာ ပံုစံမ်ိဳးစံုနဲ႕ က်ယ္က်ယ္ျပန္႕ျပန္႕အသံုးျပဳၾကသည္။
   • End-to-end loss တိုင္းရန္ ၊ Fiber Drum ရဲ႕ အရည္အေသြး စစ္ေဆးရန္
   • Splicing (Fusion and mechanical splice) loss တိုင္းရန္
   • Connector ေတြရဲ႕ Reflectance or Optical Return Loss (ORL) တိုင္းရန္
   • Fiber ျပတ္တဲ႕ေနရာကို ရွာေဖြရန္

Negative Splice Loss Values (Gainers)

Negative Splice Loss Values (Gainers)

Mode Field Diameters (MFD) အနည္းငယ္သာကြဲျပားတဲ့ fiber optic cable ေတြကို splicing ျပဳလုပ္တဲ့အခါ splice loss ေတြအတြက္ OTDR က negative value ေတြနဲ႕ေဖာ္ျပေကာင္းေဖာ္ျပနိုင္ပါတယ္။ ၄င္းကို gainer လို႕ေခၚပါတယ္။ ဆက္ရာ (joint) အလြန္က fiber ရဲ႕ MFD က ဆက္ရာမတိုင္ခင္က fiber ရဲ႕ MFD ထက္ ေသးငယ္တဲ့အခါ OTDR က negative တန္ဖိုးကိုေဖာ္ျပပါတယ္။ အဲ့ဒါက ရိုးရွင္းပါတယ္ ဘာလို႕လဲဆိုေတာ့ OTDR က loss ကို တိုင္းတာ (measure) တာ မဟုတ္လို႕ပါပဲ။ OTDR က loss ကို တြက္ (calculate) ရံုပဲတြက္ ပါတယ္။ OTDR က fiber ရဲ႕ backscattering နဲ႕ Fresnel reflection ကိုတိုင္းတာပါတယ္။ Backscattering နဲ႕ Fresnel reflection ရဲ႕တန္ဖိုးကို အသံုးျပဳျပီးေတာ့ OTDR က fiber ထဲက event တစ္ခုခ်င္းစီ (connector, splice…etc) ရဲ႕ loss ကိုတြက္ခ်က္ပါတယ္။
ဒါ့ေၾကာင့္ OTDR က high backscattering တန္ဖိုးကို တိုင္းတာမိလို႕ရိွရင္ အဲ့မွာ (fiber section အတြက္) high attenuation ရိွပါတယ္။ ေျပာင္းျပန္အားျဖင့္ OTDR က low backscattering တန္ဖိုးကို တိုင္းတာမိလို႕ရိွရင္ (ဆိုလိုတာက) အဲ့မွာ (fiber section အတြက္) low attenuation ရိွပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ 1550 nm မွာ 0.25 dB/km နဲ႕ 0.19 dB/km attenuation အသီးသီးရိွၾကတဲ့ fiber link နွစ္ခုရိွမယ္ဆိုလို႕ရိွရင္ OTDR ရဲ႕ receiver ဆီကိုျပန္လာတဲ့ backscattered power မွာ ပထမ link က ဒုတိယ link ထက္  ပိုမ်ားေနပါလိမ့္မယ္။
သို႕ေသာ္လည္းပဲ အထက္မွာေဖာ္ျပခဲ့တဲ့ information အားလံုးဟာ fiber link တစ္ေလွ်ာက္လံုးမွာ steady (တည္ျငိမ္တဲ့) MFD တစ္ခုအေနနဲ႕ ယူဆထားပါတယ္။ Fiber ထဲကိုလႊတ္လိုက္တဲ့ တူညီတဲ့ launched pulse အတြက္ backscattering level ပမာဏက MFD နဲ႕ေျပာင္းျပန္အခ်ိဳးက်တယ္ဆိုတာကို ေက်းဇူးျပဳ၍ မွတ္ထားေပးပါ။ အဲ့ဒါက ရိုးရွင္းပါတယ္ ဘာလို႕လည္းဆိုေတာ့ MFD ကေသးငယ္တဲ့အခါ လႊတ္လိုက္တဲ့ signal (spot) က core ထဲမွာပဲ စုေ၀း (concentrate) ေနပါလိမ့္မယ္။ အဲဒါေၾကာင့္ပဲ backscattered power ပိုမ်ားမ်ားကို OTDR ရဲ႕ receiver က အာရံုခံမိပါလိမ့္မယ္။
ဒါ့ေၾကာင့္ Mode Field Diameters (MFD) အနည္းငယ္သာကြဲျပားတဲ့ fiber နွစ္ခုကို splicing ျပဳလုပ္တဲ့အခါ OTDR က splice အလြန္က fiber section ရဲ႕ attenuation ဟာ splice မတိုင္ခင္က section ရဲ႕ attenuation ထက္ပိုၾကီးတယ္လို႕ OTDR ကထင္ျမင္သြားပါတယ္ (အေၾကာင္းက splice အလြန္က fiber ရဲ႕ MFD ဟာ splice မတိုင္ခင္က fiber ရဲ႕ MFD ထက္ပိုေသးငယ္လို႕ပါ အျပန္အလွန္အေနနဲ႕ splice အလြန္က backscattering level က splice မတိုင္ခင္က backscattering level ထက္ ပိုမိုမ်ားျပားပါတယ္။) ဒါ့ေၾကာင္ပဲ OTDR က negative splice value အေနနဲ႕ ဖတ္လိုက္တာပါ။

Figure - 1

Fiber optic link က passive element တစ္ခုျဖစ္တယ္ဆိုတာကို မွတ္သားေပးပါ။ ဒါ့ေၾကာင့္ negative splice value (gainer) ဆိုတာ မရိွနိုင္ပါဘူး။ OTDR က fiber link တစ္ေလွ်ာက္က MFD ေျပာင္းလဲမႈကို သိရိွနိုင္စြမ္း မရိွေသာ အဆံုးတစ္ဖက္ကပဲ တိုင္းတာတဲ့ ပစၥည္းတစ္ခုျဖစ္တဲ့အတြက္ေၾကာင့္ splice loss ကိုတိုင္းတာတဲ့အခါ negative splice value ကိုျပျပီး အလြယ္တကူလွည့္စားနိုင္ပါတယ္။ ဒီျပႆနာကိုေျဖရွင္းဖို႕ တစ္ခုတည္းေသာ နည္းလမ္းကေတာ့ အဆံုးနွစ္ဖက္စလံုးက တိုင္းတာထားတဲ့ splice loss ကို average ယူျခင္းပါပဲ။ ဒါ့ေၾကာင့္ direction တစ္ခုမွာ MFD ဟာ ပိုမိုေသးငယ္တဲ့ တန္ဖိုးကေန ပိုမိုမ်ားျပားတဲ့ တန္ဖိုးတစ္ခုသို႕ ရုတ္တရက္ ေျပာင္းလဲမႈကို အေလးထားၾကသလို ပိုမိုမ်ားျပားတဲ့ တန္ဖိုးကေန ပိုမိုေသးငယ္တဲ့ တန္ဖိုးတစ္ခုသို႕ ေျပာင္းလဲမႈ ကိုလည္း အေလးထားၾကပါတယ္။


Figure - 2

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၄-၅)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၄-၅)

OTDR Specifications
   Wavelength
   Connector Type
   External Interfaces

(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

WAVELENGTH        
Optical fiber ကို ပံုမွန္အားျဖင့္ wavelength bands သံုးမ်ိဳးနဲ႕ပဲ အသံုးျပဳစမ္းသပ္ၾကပါတယ္ ၊ 850 nm, 1300 nm နဲ႕ 1550 nm ေတြေပါ့။ Multimode fiber က 850 nm နဲ႕ 1300 nm bands  ေတြမွာ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။ Singlemode fiber ေတြက 1300 nm နဲ႕ 1550 nm bands ေတြမွာပဲ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။
OTDR ရဲ႕ measuring wavelength ကို ၄င္းရဲ႕ သတ္မွတ္လိုင္းအက်ယ္ (linewidth) ရိွတဲ့ central wavelength အျဖစ္သတ္မွတ္ၾကပါတယ္။ Linewidth ဆိုတာက laser source ရဲ႕ central wavelength ပတ္လည္မွာ wavelength ပ်ံ႕နွံ႕ျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ ဥပမာ။  ။ 1300 nm central wavelength နဲ႕ 20 nm linewidth ရိွတဲ့ laser တစ္ခုမွာ 1290 nm (1300-10) ကေန 1310 nm (1300+10) အထိ wavelengths မ်ားပါ၀င္ပါလိမ့္မယ္။ Linewidth က်ဥ္းတဲ့ laser ေတြက linewidth က်ယ္တဲ့ laser ေတြထက္ ေစ်းပိုၾကီးပါတယ္။ Central wavelength ေတြကို ပံုမွန္အားျဖင့္ သတ္မွတ္အေလ်ာ့အတင္း တစ္ခုအတြင္းရိွတယ္လို႕လည္း သတ္မွတ္ပါတယ္ (ဥပမာ။ ။+/- 30 nm)။ “1310 nm +/- 30nm, linewidth 20nm” specification တစ္ခုအတြက္ central wavelength က 1280nm နဲ႕ 1340nm အတြင္းေနရာတိုင္းမွာရိွနိုင္ပါတယ္ ျပီးေတာ့ wavelength ပ်ံ႕နွံ႕မႈေတြက 1270nm ကေန 1350nm အတြင္းေနရာတိုင္းမွာရိွနိုင္ပါတယ္။
Fiber ထဲက loss က wavelength နဲ႕သက္ဆိုင္တယ္။ Fiber ကို operate လုပ္မယ့္ wavelength နဲ႕ test လုပ္ဖို႕က အေရးၾကီးပါတယ္။ Optical transmitter (laser and LED) ေတြကို ပံုမွန္အားျဖင့္ ၄င္းတို႕ရဲ႕ wavelength band အလိုက္သတ္မွတ္ၾကပါတယ္ ဆိုလိုတာက 850, 1300 or 1550 ေပါ့။ ၄င္းတို႕ရဲ႕ သတ္မွတ္ central wavelength နဲ႕ linewidth ကိုရွင္းရွင္းလင္းလင္း list လုပ္ေလ့မရိွၾကပါဘူး။ အခ်ိဳ႕ကိစၥရပ္ေတြမွာ wavelength band တစ္ခုရဲ႕ end တစ္ဖက္ (ဥပမာ 1320 nm) မွာ attenuation test တစ္ခုလုပ္မယ္ ျပီးေတာ့ system ကို၄င္း band ရဲ႕ အျခား end တစ္ဖက္ (ဥပမာ 1280 nm) မွာ operate လုပ္မယ္ဆိုရင္ test signal ကို operating signal ထက္ အနည္းငယ္မတူညီတဲ့ ပမာဏနဲ႕ attenuate လုပ္ပါလိမ့္မယ္။ Fiber လမ္းေၾကာင္းအရွည္ေတြ (မိုင္ ၅၀ေက်ာ္) မွာဆိုရင္ ၄င္းက system ရဲ႕ receive end ဘက္မွာ မေမွ်ာ္လင့္တဲ့ ျပႆနာေတြဆီကို ဦးတည္သြားနိုင္ပါတယ္။
အရွင္းဆံုး wavelength-dependent loss ကို fiber တစ္ခုကို မတူညီတဲ့ wavelength နွစ္ခုနဲ႕ တိုင္းထားတဲ့ trace နွစ္ခုကို ႏႈိင္းယွဥ္တဲ့အခါမွာ ျမင္နိုင္ပါတယ္။ Wavelength နွစ္ခုထဲက ပိုရွည္တဲ့ေကာင္က တိုတဲ့ေကာင္ထက္ overall loss ကိုပိုနည္းျပီး ညႊန္ျပပါလိမ့္မယ္ ဘာလို႕လဲဆိုေတာ့ ၄င္းက (wavelength ရွည္တာက) lower scattering loss ကိုျဖစ္ေစလို႕ပါ။ ၄င္းက trace ကို တိမ္တဲ့/နိမ့္တဲ့ slope တစ္ခုအျဖစ္ေဖာ္ျပပါတယ္ (lower loss per unit of length _ dB/Km)။ သို႕ေသာ္လည္း ရွည္ေသာ wavelength က bending ေၾကာင့္ fiber ရဲ႕ အျပင္ဘက္သို႕ (အလင္းကို) ပိုျပီးလြယ္ကူစြာ ေပါက္ထြက္နိုင္ေခ်ရိွပါတယ္။ Wavelength နွစ္ခုနဲ႕တိုင္းထားတဲ့ trace နွစ္ခုကို ယွဥ္ျခင္းအားျဖင့္ fiber တစ္ေခ်ာင္းဟာ bending ေၾကာင့္ ဒဏ္ျဖစ္ေနသလားဆိုတာကို လြယ္ကူစြာ ဆံုးျဖတ္နိုင္ပါတယ္။ ၾကီးမားတဲ့ bending က splice storage tray ေတြထဲမွာ၊ splice closure ေတြထဲမွာ၊ cable route တစ္ေလွ်ာက္က bend ေတြမွာနဲ႕ end connector ေတြမွာ ျဖစ္ပြါးေလ့ရိွပါတယ္။ ေအာက္မွာေဖာ္ျပထားတဲ့ ပံုကေတာ့ wavelength နွစ္ခုမွာ ျမင္နိုင္တဲ့ မတူညီမႈေတြကို ေဖာ္ျပထားပါတယ္။

Figure - 10

Connector Type
 Fiber ကို source or sensor တစ္ခုနဲ႕ ခ်ိတ္ဆက္ဖို႕အတြက္ conncector တစ္ခုကို fiber မွာ တဲြဆက္ရပါမယ္။ ေစ်းကြက္မွာ ရရိွနိုင္တဲ့ connector အမ်ိဳးအစားမ်ားစြာရိွပါတယ္ ဒါေပမယ့္ အသံုးအမ်ားဆံုး အမ်ိဳးအစားမ်ားကေတာ့ BiconicTM , SMA နဲ႕ D4 with LC တို႕႔ပဲျဖစ္ပါတယ္။ Fiber ေတြမွာ ၄င္းနဲ႕ခ်ိတ္ဆက္ ထားတဲ့ male connector ေတြအျမဲတမ္းရိွၾကပါတယ္။ Test equipment နဲ႕ transmission equipment ေတြမွာေတာ့ female connector (ဒါမွမဟုတ္ male connector နွစ္ခုကိုတြဲဆက္နိုင္တဲ့ female-female “bulkhead” connector) ေတြ အျမဲရိွၾကပါတယ္။
 ထည့္သြင္းစဥ္းစားရမယ့္ connector လကၡဏာေတြထဲက အခ်ိဳ႕ကေတာ့ connector ရဲ႕ reflectance (အလင္းျပန္မႈ) ၊ ထပ္တလဲလဲသံုးနိုင္မႈ၊ connection ရဲ႕တည္ျမဲမႈ၊ physical size (အလ်ားက အေရးပါေလ့ရိွတယ္) နဲ႕ material composition တို႕ပဲျဖစ္ပါတယ္။ တစ္ခုနဲ႕တစ္ခု ခ်ိတ္ဆက္ဖို႕အတြက္ design ဆြဲထားတဲ့ connector ေတြဟာ reflectance value နည္းပါးပါလိမ့္မယ္။ Keyed connector (tab & slot ဖြဲ႕စည္းပံုနဲ႕) ေတြကို လမ္းေၾကာင္းတစ္ခုတည္းပဲ ခ်ိတ္ဆက္နိုင္မယ္ ဒါ့ေၾကာင့္လည္း nonkeyed connector ေတြထက္ ပိုျပီးေတာ့ ထပ္တလဲလဲသံုးနိုင္ပါတယ္။ Connector တစ္ခုကို သင့္တင့္ေအာင္ ခ်ိတ္ဆက္တဲ့အခါ ၄င္းထဲကိုျဖတ္သန္းတဲ့ အလင္းပမာဏကို ေျပာင္းလဲသြားနိုင္ေလာက္ေအာင္ ၄င္းအေနနဲ႕ အလြယ္တကူ မလည္နိုင္ေအာင္ သို႕မဟုတ္ မေရြ႕နိုင္ေအာင္  ျဖစ္သင့္ပါတယ္။ Connector တစ္ခုရဲ႕ အရွည္က ၄င္းအေနနဲ႕ patch panel နဲ႕ transmission equipment မွ ဘယ္ေလာက္ ျပဴထြတ္ေနမလဲဆိုတာကို ဆံုးျဖတ္ပါလိမ့္မယ္။ Metallic connector ေတြက plastic connector ေတြထက္ ပိုျပီးေတာ့ ရွည္ၾကာနိုင္မယ္ ျပီးေတာ့ ပိုျပီး stable ျဖစ္မယ္။ FC/PC style connector တစ္စုက အလြန္ေကာင္းမြန္တဲ့ လကၡဏာေတြရိွတယ္ ျပီးေတာ့ singlemode နဲ႕ multimode အသံုးျပဳမႈအတြက္ အေကာင္းဆံုးေတြထဲက တစ္ခုပဲျဖစ္ပါတယ္။ ST-style connector ကလည္း အလြန္ေကာင္းပါတယ္ ျပီးေတာ့  အခုခ်ိန္မွာ system မ်ားစြာက standard connector ေတြထဲက တစ္ခုျဖစ္လာပါတယ္။ SC style ကေတာ့ push-pull type (တြန္း-ဆြဲ ပံုစံ) ျဖစ္ျပီး high fiber density application ေတြမွာအသံုးမ်ားပါတယ္။
Fiber ေပၚက connector ေတြက အမ်ိဳးအစား မတူရင္ေတာင္မွ OTDR ေပၚက actual connector ကေတာ့ ေကာင္းမြန္တဲ့တစ္ခုျဖစ္သင့္ပါတယ္။ သင့္အေနနဲ႕ OTDR နဲ႕ သင့္ရဲ႕ fiber ကို patchcord or “jumper” (အဆံုးနွစ္ဖက္မွာ connector တစ္ခုစီရွိတဲ့ single-fiber cable အတိုတစ္ေခ်ာင္း)နဲ႕ အျမဲနီးပါး ဆက္သြယ္ရပါလိမ့္မယ္။ (ေနာက္လာမယ့္ Configuring an OTDR အပိုင္းမွာၾကည့္ပါ)

External Interfaces
OTDR အမ်ားစုက test setup file နဲ႕ result data ေတြကို transfer လုပ္ဖို႕အတြက္ USB thumb drives နဲ႕ personal computer လိုမ်ိဳး external device ေတြနဲ႕ ခ်ိတ္ဆက္နိုင္ေအာင္ ျပဳလုပ္ထားပါတယ္။

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၄-၄)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၄-၄)

OTDR Specifications
   Distance Accuracy
   Index Of Refraction (IOR)

(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

DISTANCE ACCURACY
********************
OTDR မွာ distance accuracy အတြက္ component ၃ သံုးခုရွိပါတယ္။
1) Clock stability
2) Data point spacing
3) Index of Refraction (IOR) uncertainty
Distance measurement accuracy က sensor က ဖတ္ထားတာေတြကို sampling လုပ္ျခင္းၾကားက interval နဲ႕ ထြက္သြားတဲ့ pulses ေတြကို အခ်ိန္ကိုက္ေပးတဲ့ clock circuit ရဲ႕ stability (တည္ျငိမ္မႈ) နဲ႕ accuracy (တိက်မႈ) အေပၚမူတည္ပါတယ္။ Clock accuracy ကို တိုင္းတာထားတဲ့ distance ရဲ႕ percentage နဲ႕ဆက္ႏြယ္ေနတဲ့ percentage တစ္ခုအအေနနဲ႕ ေဖာ္ျပပါတယ္။ ဥပမာ။။ distance 0.01% accuracy ဆိုတာက distance to fiber end ကို တိုင္းတဲ့အခါ 20 000 feet အေနနဲ႕ရလာတဲ့အခါ ဒီတိုင္းတာမႈရဲ႕ accuracy က +/-2 feet (20000*0.0001) ျဖစ္တယ္လို႕ဆိုလိုတာပါ။ Clock က အရမ္းျမန္ေနရင္ (သို႕) အရမ္းေနွးေနရင္ time measurement (ျပီးေတာ့ distance measurement နဲ႕သက္ဆိုင္) က ပံုမွန္တန္ဖိုးထက္ ပိုတိုတာ (သို႕) ပိုရွည္တာ ျဖစ္သြားပါလိမ့္မယ္။
Spatial resolution ကလည္း accuracy ကိုသက္ေရာက္မႈရိွပါတယ္။ OTDR က ၄င္းယူထားတဲ့ actual data point အေပၚကိုအေျခခံျပီးပဲ accurate distance measurement ကိုျပဳလုပ္နိုင္ပါတယ္။ ေနရာခ်ထားတဲ့ data point ေတြက နီးကပ္ေလေလ ၄င္းတို႕ထဲက ျဖစ္နိုင္ေျခမ်ားတဲ့ (data point) တစ္ခုက fiber ရဲ႕ fault နား (သို႕) fault ေပၚမွာ က်ေရာက္သြားဖို႕ပိုမ်ားေလေလပါပဲ။
OTDR တစ္ခုမွာ distance ကို fiber ထဲက အလင္းရဲ႕အလ်င္ (speed of light) ကေနတြက္ပါတယ္ ျပီးေတာ့ fiber ထဲက အလင္းရဲ႕အလ်င္ကိုတြက္တဲ့အခါ ေလဟာနယ္ထဲက အလင္းရဲ႕အလ်င္ (ကိန္းေသတန္ဖိုး) ကို index of refraction (IOR) နဲ႕စားျပီး တြက္ပါတယ္။ ဒါဟာ user-settable IOR (အသံုးျပဳသူကသတ္မွတ္နိုင္ေသာ IOR)  ဟာ distance ရဲ႕ accurate measurement ျပဳလုပ္ရာမွာ အလြန္အေရးပါတယ္လို႕ အဓိပၸါယ္သက္ေရာက္ပါတယ္။ IOR မွားရင္ distance မွားပါလိမ့္မယ္။ သို႕ေသာ္လည္း fiber တစ္ခုရဲ႕အကြာအေ၀း တေလွ်ာက္မွာ IOR အနည္းငယ္ ေျပာင္းလဲမႈ ျဖစ္ေပၚေစရင္း ၄င္း fiber ရဲ႕၀ိေသသလကၡဏာေတြက ေျပာင္းလဲနိုင္ျပီး ဒါ့ေၾကာင့္လည္း additional distance inaccuracy ေတြကို ျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။ ဒီ fiber uncertainty က တူညီတဲ့ fiber ထဲက IOR ေျပာင္းလဲမႈ နဲ႕ splice လုပ္ထားတဲ့ နွစ္ခု (သို႕) ႏွစ္ခုထက္ပိုတဲ့ fiber ေတြၾကားထဲက IOR ေျပာင္းလဲမႈေတြေၾကာင့္ ျဖစ္ၾကရပါတယ္။ IOR ေျပာင္းလဲမႈအတြက္ အဆိုးဆံုး ကိစၥကေတာ့ မတူညီတဲ့ manufacturer နွစ္ခုရဲ႕ fiber ေတြကို အတူတူ splice လုပ္တဲ့အခါမွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။

INDEX OF REFRACTION (IOR)
***************************
 Index of refraction ဆိုတာ ေလဟာနယ္ထဲက အလင္းရဲ႕အလ်င္ နဲ႕ (သက္ဆိုင္ရာ) fiber တစ္ေခ်ာင္းထဲက အလင္းရဲ႕အလ်င္ အခ်ိဳး (ratio) ပဲျဖစ္ပါတယ္။ အလင္းက (အာကာသကဲ့သို႕) ေလဟာနယ္ထဲမွာ အျမန္ဆံုးျဖစ္ျခင္းနဲ႕ ျပီးေတာ့ သိပ္သည္းမႈပိုမ်ားတဲ့ ရုပ္၀တၳဳေတြ (atmosphere (သို႕) glass လိုမ်ိဳး) ထဲမွာ ပိုေနွးေႏွးသြားျခင္းေၾကာင့္ IOR ratio က အျမဲတမ္း (တစ္) ထက္ၾကီးပါတယ္။ ဖန္ (glass) ထဲမွာဆို ၄င္းက ခန္႕မွန္းေျခ 1.5 ေလာက္ရိွပါတယ္။ အလင္းက ၄င္းျဖတ္သန္းသြားတဲ့ material ရဲ႕သိပ္သည္းဆအေပၚမူတည္ျပီးေတာ့ အလ်င္ (speed) ေျပာင္းလဲနိုင္ပါတယ္။ Fiber ထဲက သိပ္သည္းဆ (density) ကို manufacturing process မွာအသံုးျပဳတဲ့ dopants ပမာဏနဲ႕အမ်ိဳးအစားအရ ဆံုးျဖတ္ပါတယ္ ျပီးေတာ့ dopants ေတြကိုျဖန္႕ေ၀ျခင္းက fiber တစ္ေလွ်ာက္လံုးမွာေရာ ျပီးေတာ့ fiber နွစ္ခုၾကားမွာပါ တိတိက်က် တူခ်င္မွတူမွာပါ။ ဒါ့ေၾကာင္ fiber ေတြၾကားထဲမွာေရာ fiber တစ္ခုခ်င္းစီထဲမွာပါ index of refraction ေျပာင္းလဲမႈကရိွပါတယ္။ Index of refraction က calibration (စံခ်ိန္ညိွ) factor ျဖစ္ျပီး OTDR ဟာ တိက်တဲ့ distance measurement ကိုျပဳလုပ္နိုင္ဖို႕ရာ အလင္းဟာ ဘယ္ေလာက္ျမန္ျမန္ သြားေနလဲဆိုတာ OTDR ကိုေျပာျပပါတယ္။
အေျခအေနေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားမွာ fiber အမ်ိဳးအစားနဲ႕ စမ္းသပ္မယ့္ wavelength အတြက္ fiber ထုတ္လုပ္သူက ေထာက္ခံခ်က္ေပးထားတဲ့ IOR setting ကိုအသံုးျပဳသင့္ပါတယ္။ Table 1 က fiber အမ်ိဳးအစားမ်ားစြာအတြက္ IOR တန္ဖိုးေတြရဲ႕ စာရင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ IOR နဲ႕ပတ္သက္ျပီး ေမးစရာရိွ ရင္ fiber ထုတ္လုပ္သူကိုေမးပါ။ Fiber manufacturing process ေတြကိုေျပာင္းလဲျခင္းက IOR တန္ဖိုးကို ေျပာင္းလဲေစပါတယ္။Table - 1

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၄-၃)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၄-၃)

OTDR Specifications
 Loss Accuracy

(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

Loss Accuracy
*************
OTDR sensor  ရဲ႕ loss accuracy ကို optical power meters နဲ႕ photodetectors ေတြမွာလိုမ်ိဳး တူညီတဲ့နည္းလမ္းနဲ႕ တိုင္းတာပါတယ္။ Optical sensor ရဲ႕ accuracy က electrical current output က input optical power နဲ႕ ဘယ္ေလာက္နီးနီးကပ္ကပ္သက္ဆိုင္လည္း (ကြာျခားလည္း) ဆိုတဲ့အေပၚမွာ မူတည္ပါတယ္။ Optical sensor အမ်ားစုက ၀င္လာတဲ့ optical power ကို သက္ဆိုင္ရာ electrical current level သို႕ ၄င္းရဲ႕ operating range ကို (အညီအညာ)ျဖတ္ျပီး ေျပာင္းလဲေပးပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ electrical output က အလြန္အမင္းနည္းပါးပါတယ္။ Sensor အားလံုးက အလြန္နည္းတဲ့ electrical output level ကို boost လုပ္ဖို႕အတြက္ electrical amplifier ေတြကိုအသံုးျပဳပါတယ္ ျပီးေတာ့ amplifier အားလံုးက distortion ပမာဏအခ်ိဳ႕ကို signal မွာျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။ High quality amplifier ေတြက high and low level နွစ္ခုလံုးကို တူညီတဲ့ပမာဏနဲ႕ boost လုပ္ေပးနိုင္ပါတယ္။ ေနာက္တစ္မ်ိဳးေျပာရရင္ သူတို႕ေတြမွာ operating range အမ်ားစုကိုေက်ာ္လြန္ျပီး input တစ္ခုကို တုန္႕ျပန္တဲ့ linear response (အစဥ္လိုက္တုန္႕ျပန္မႈ) တစ္ခုရိွတယ္။ Input level အနိမ္႕ အျမင့္ ႏွစ္ခုစလံုးမွာ low quality amplifier ေတြက amplified signal ေတြကို significant distortion (သိသာတဲ့ ဖ်က္စီးမႈ) ေတြျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။ Optical sensor ရဲ႕ linearity inherent နဲ႕ ၄င္းရဲ႕ amplifier က incoming optical power ကို amplified electrical level သို႕ေျပာင္းလဲရာမွာ ဘယ္ေလာက္တိက်လဲဆိုတာ ဆံုးျဖတ္ေပးပါလိမ့္မယ္။
 Optical sensor မ်ားစြာအတြက္ loss accuracy ကို (၄င္းရဲ႕ measurement range ငယ္ရင္) (+/-) dB ပမာဏနဲ႕ျပပါတယ္ (ဥပမာ။  ။ +/- 0.10 dB) ဒါမွမဟုတ္ power level ရဲ႕ percentage တစ္ခုအေနနဲ႕ ေဖာ္ျပပါတယ္ ( ဥပမာ။  ။ 2%)။ OTDR ေတြအတြက္ accuracy ရဲ႕ ပိုမိုေကာင္းမြန္တဲ့ ကိုယ္စားျပဳမႈတစ္ခုက  linearity ျဖစ္ျပီး +/- dB amount per dB of power (သတ္မွတ္ထားတဲ့ measurement range နဲ႕တိုင္းတာထားေသာ) ဥပမာ။   ။ “+/- 0.10 dB/dB in the 10 to 20 dB range”။ OTDR ေတြကို အလြန္က်ယ္ျပန္႕တဲ့ measurement range (တခ်ိဳ႕က backscatter level 40dB ပမာဏခန္႕ရိွ)ေတြမွာ ဆီေလ်ာ္တဲ့ accuracy တစ္ခုရရိွဖို႕ ေမွ်ာ္လင့္ထားၾကတယ္ ျပီးေတာ့ အဲဒါေၾကာင့္ပဲ sensor ရဲ႕  optical input range တစ္ခုလံုးအတြက္ ေကာင္းမြန္တဲ့ linearity လိုအပ္ပါတယ္။ OTDR မွာ linearity problems ေတြက displayed fiber trace မွာ အတက္ အဆင္းနဲ႕ မညီမညာပံုရိပ္ေတြကို ရံဖန္ရံခါမွာ ေဖာ္ျပပါတယ္။ Linearity specification ေတြကို ပံုမွန္အားျဖင့္ ေစ်းကြက္လက္ကမ္းေၾကာ္ျငာေတြမွာ OTDR ေတြအတြက္ ေဖာ္ျပေလ့မရိွ ပါဘူး။
 Fresnel reflection ေတြက ပံုမွန္အားျဖင့္ sensor ရဲ႕ measurement range ကိုေက်ာ္လြန္ပါတယ္ ျပီးေတာ့ linearity specification မွာလည္း မပါ၀င္(ထည့္မတြက္ထား)ပါဘူး။ သို႕ေသာ္လည္း  reflection တစ္ခုျပီးေနာက္ recovery လုပ္တဲ့ကာလအတြင္းက trace display ဟာ incoming power level ရဲ႕ အလြန္ျမင့္မားရာ (reflection) မွ အလြန္နည္းပါးရာ (backscatter)သို႕ ေျပာင္းလဲမႈေၾကာင့္ ရံဖန္ရံခါမွာ non-linearity လကၡဏာ ေတြကို ျပသပါတယ္။

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၄-၂)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၄-၂)

OTDR Specifications
   Resolution

 (www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

Resolution
**********

Resolution သတ္မွတ္ခ်က္ နွစ္မ်ိဳးရိွပါတယ္။
• Loss (level)
• Spatial (distance)
Loss resolution က လက္ခံရရိွတဲ့ power level ေတြၾကား ခြဲျခားသတ္မွတ္တဲ့ sensor ရဲ႕ စြမ္းရည္ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ OTDR sensor အမ်ားစုက backscatter level ရဲ႕ decibel difference 1/100th (0.01) ဒါမွမဟုတ္ 1/1000th (0.001) အထိေဖာ္ျပနိုင္ပါတယ္။ ဒီသတ္မွတ္ခ်က္က ေနာက္ပိုင္းမွာ ေဆြးေနြး မယ့္ level accuracy နဲ႕ရႈပ္ေထြးလို႕မရပါဘူး။ Fiber ထဲကို laser pulse အေတာ္ေ၀းေ၀းေရာက္တဲ့ အခါ သက္ဆိုင္ရာ backscatter signal က တျဖည္းျဖည္းအားနည္းလာျပီး ကပ္လွ်က္ (သို႕) တစ္ေနရာထဲရိွတဲ့ measurement point နွစ္ခုၾကား backscatter level ကြာျခားမႈက မ်ားမ်ားလာပါတယ္။ ထို႕ေၾကာင့္ trace တစ္ခုကို ဖန္တီးထားတဲ့ data point ေတြက fiber တစ္ေလွ်ာက္ ကြာေ၀းသြားေလေလ vertical separation (loss ကိုဆိုလို) က OTDR အနီးအနား မွာထက္ ပိုျပီးေတာ့ မ်ားလာေလေလပါပဲ။ ၄င္းက fiber အဆံုးမွာ noisy trace ကိုျဖစ္ေစျပီးေတာ့  ၄င္းကို smooth (ေျပပ်စ္ေခ်ာေမြ႕)ေစဖို႕ measurement pulse မ်ားစြာအတြက္ averaing အခ်ိဳ႕ကိုလိုအပ္ပါတယ္။ Trace မွာရိွတဲ့ noise ေတြက low-loss splice နဲ႕ low-loss defect ေတြကို အာရံုခံျခင္း ဒါမွမဟုတ္ တိုင္းတာျခင္း မျပဳနိုင္ေအာင္ ကာကြယ္/တားဆီးပါတယ္။

Spatial resolution က trace တစ္ခုကိုဖန္တီးေပးတဲ့ individual data points ေတြကို အခ်ိန္ (ျပီးေတာ့ သက္ဆိုင္ရာအကြာအေ၀း) အားျဖင့္ ဘယ္ေလာက္နီးနီးကပ္ကပ္ ထားသလဲဆိုတာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ၄င္းကို အကြာအေ၀းသေဘာနဲ႕ပဲ တိုင္းပါတယ္ (high resolution က 0.5cm / 2inch ထက္နည္း)။ OTDR controller က data points ေတြကိုယူဖို႕ regular time intervals မွာ sensor ကို samples (နမူနာျပဳ) ပါတယ္။ ၄င္းက sensor ဖတ္ထားတာေတြကို ခပ္စိပ္စိပ္ယူျပီး data point ေတြကို နီးနီးကပ္ကပ္ ေနရာခ်ထားေပးရင္ OTDR က နီးနီးကပ္ကပ္ရိွေနတဲ့ event ေတြကို အာရံုခံနိုင္ပါတယ္။ Spatial resolution က fiber အဆံုးကိုေနရာသတ္မွတ္ေပးတဲ့ OTDR စြမ္းရည္ကို သက္ေရာက္မႈရိွပါတယ္ ( 8 meters တိုင္းမွာ data points ေကာက္ေနရင္ fiber အဆံုးကို +/- 8 meter အတြင္းမွာပဲ ေနရာသတ္မွတ္နုိင္လိမ့္မယ္။) Distance accuracy အပိုင္း တြင္ ဆက္ၾကည့္ပါ။

 Figure - 9

မင္းအေနနဲ႕ fiber trace တစ္ခုေပၚက နွစ္သက္ရာ data points ႏွစ္ခုၾကားမွာ distance (and loss) ကို select and measure ျပဳလုပ္နိုင္ပါတယ္။ နီးနီးကပ္ကပ္ (select) ထားတဲ့ points ေတြက fiber နဲ႕ပတ္သက္ျပီး ပိုျပီးအေသးစိတ္က်က် ေဖာ္ျပေပးပါလိမ့္မယ္။ OTDR က fiber trace ကို data points ေတြဆက္ထားတဲ့ မ်ဥ္းေၾကာင္း (line) တစ္ေၾကာင္းအေနနဲ႕ေဖာ္ျပျပီး cursor ကို points ေတြၾကားနဲ႕ points ေတြေပၚမွာ ထားခြင့္ျပဳထားပါတယ္။ ဒီ information ေတြကို ေပါင္းစပ္ဖန္တီးျခင္းက actual spatial (or data point) resolution ထက္ ပိုေကာင္းတဲ့ display resolution ကိုျဖစ္ေစပါတယ္။ Cursor ကို အကြာအေ၀းနည္းနည္းခ်င္းေရႊ႕နိုင္ဖို႕ တိုင္းထားတဲ့ point ႏွစ္ခုၾကားက အကြာအေ၀းကို screen ေပၚမွာ ျဖန္႕ထားျခင္း (ဆြဲၾကည့္ျခင္း) ျဖင့္ centimeter resolution ကို အလြယ္တကူ ရရိွနိုင္ပါတယ္။ ဒါဟာ OTDR က high resolution measurement လုပ္ေနတာမဟုတ္ပါဘူး။ High resolution display တစ္ခုသက္သက္သာပါ။
 သတ္မွတ္ေနရာေတြမွာ Dead zone ေၾကာင့္ spatial resolution ကို ေလ်ာ့က်ေစပါတယ္။ Fiber attenuation ရဲ႕ မွန္ကန္တဲ့တိုင္းတာမႈေတြကို backscatter level မွ backscatter level ကိုပဲ ျပဳလုပ္ပါတယ္။ Fresnel reflection တစ္ခုေၾကာင့္ sensor က saturation ျဖစ္ေနခ်ိန္မွာ ရယူထားတဲ့ data point ေတြကို  loss measurement ျပဳလုပ္ဖို႕အတြက္ အသံုးျပဳလို႕မရပါဘူး။ ဘာေၾကာင့္လဲဆိုေတာ့ အဲဒီလုိအခ်ိန္မွာ sensor က accurate level measurement ကို မျပဳလုပ္နိုင္ပါဘူး။ ဒါေၾကာင့္ Fresnel reflection တစ္၀ိုက္က spatial resolution က ပို၍ဆိုး၀ါး (lower resolution ျဖစ္) ပါတယ္။ ဘာေၾကာင့္လဲဆိုေတာ့ သံုးလို႕ရတဲ့ point ေတြက splice တစ္၀ိုက္က dead zone မတိုင္ခင္နဲ႕ dead zone ျပီးမွပဲ ျဖစ္ပြါးလို႕ပါပဲ။

#UnderstandingOTDRs အပိုင္း (၄-၁)

#UnderstandingOTDRs
အပိုင္း (၄-၁)
(www.anritsu.com မွ Understanding OTDRs စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္သည္။)

OTDR Specifications
    Dynamic Range
    Dead Zone
    Resolution
    Loss Accuracy
    Distance Accuracy
    Index of Refraction
   Wavelength
   Connector Type
   External Interfaces

(မွတ္ခ်က္။  ။ Resolution မွစ၍ က်န္အေၾကာင္းအရာမ်ားကို ေနာက္အပိုင္းမွ ထပ္မံေဖာ္ျပပါမည္။)

OTDR Specifications

DYANMIC RANGE

 OTDR တစ္ခုရဲ႕ dynamic range က fiber ဘယ္ေလာက္အရွည္ကိုတိုင္းတာနိုင္လဲဆိုတာကို ဆံုးျဖတ္ေပးပါတယ္။ dB တန္ဖိုးနဲ႕ေဖာ္ျပေပးျပီး တန္ဖိုးၾကီးေလ အကြာအေ၀းမ်ားမ်ားကို တိုင္းတာနိုင္ေလပါပဲ။ တိုင္းတာမယ့္ pulse တစ္ခုက တိုင္းတာမယ့္ fiber အဆံုးထိေရာင္ေအာင္ အားျပင္းဖို႕လိုျပီး sensor ကလည္း ရွည္လ်ားတဲ့ fiber ရဲ႕အဆံုးကေန ျပန္လာတဲ့ အားအနည္းဆံုး backscatter signal ေတြကိုလည္း တိုင္းတာနိုင္ေလာက္ေအာင္ ေကာင္းေနဖို႕လိုပါတယ္။ Laser source ရဲ႕ total pulse power နဲ႕ sensor ရဲ႕ sensitivity (အာရံုခံနိုင္စြမ္း) တို႕ရဲ႕ ေပါင္းစပ္မႈက  dynamic range ကိုအဆံုးအျဖတ္ေပးပါတယ္။ အလြန္အားျပင္းတဲ႕ source တစ္ခုနဲ႕ အာရံုခံအားေကာင္းတဲ႕ sensor တို႕က ၾကီးမားတဲ႕ dynamic range ကိုေပးပါတယ္။ အားနည္းတဲ႕ source တစ္ခုနဲ႕ ပံုမွန္ sensor တစ္ခုက ေသးငယ္တဲ႕ dynamic range ကိုေပးပါတယ္။ OTDR တစ္ခုအတြက္ fiber ရဲ႕ အနီးဆံုးအဆံုးက backscatter level နဲ႕ fiber ရဲ႕ အဆံုး (သို႕) အဆံုးေက်ာ္ေက်ာ္က noise floor ရဲ႕ upper level ၾကား ျခားနားမႈကို dynamic range လို႕သတ္မွတ္ပါတယ္။ လံုေလာက္တဲ့ dynamic range တစ္ခုက fiber ရဲ႕ အေ၀းဆံုးအဆံုးက backscatter level ကို ၾကည္လင္ျပတ္သားစြာေဖာ္ျပေပးပါတယ္။ မလံုေလာက္တဲ့ dynamic range က အဆံုးတစ္ဖက္မွာ trace ကိုပါ noise ျဖစ္ေစပါတယ္။ (Trace backscatter level ကိုေဖာ္ျပတဲ့ data points ေတြက ေခ်ာေမြ႕(smooth) တဲ့ မ်ဥ္းေၾကာင္းတစ္ခုအျဖစ္ မဖြဲ႕စည္းတဲ့အျပင္ တစ္ခုနဲ႕တစ္ခုက အတက္အဆင္း (up and down) ေတြျဖစ္ေနလိမ့္မယ္။) Noisy trace တစ္ခုကို အေသးစိတ္အခ်က္အလက္ေတြ ခြဲျခားဖို႕ အလြန္ခက္ခဲပါတယ္။(Data points ေျပာင္းလဲမႈေတြက splice loss တန္ဖိုးထက္ေတာင္ပိုမ်ားနိုင္ပါတယ္။)

 Figure - 6

Laser source တစ္ခုရဲ႕ total pulse output power တိုးျမွင့္ျခင္းကို နည္းလမ္း နွစ္မ်ိဳးနဲ႕ျပီးေျမာက္ေအာင္လုပ္နိုင္ပါတယ္။
• ထုတ္လႊတ္တဲ႕အလင္းရဲ႕ပမာဏကို တိုးျမွင့္ျခင္း
• Pulse duration (Pulse width) ကိုတိုးျမွင့္ျခင္း              
ဒီနည္းလမ္းနွစ္ခုလံုးက ကန္႕သတ္ခ်က္ေတြရိွၾကတယ္။
 Laser diode တစ္ခုက ပင္ကိုယ္ျမင့္မားတဲ့ output level တစ္ခုရိွျပီး ၄င္းထက္ေက်ာ္လြန္လို႕မရပါဘူး။ Output level မ်ားေလ ပစၥည္းရဲ႕သက္တမ္းတိုေလပါပဲ။ (Laser ျမန္ျမန္ေလာင္ကၽြမ္းသြားနိုင္ပါတယ္။)
 Pulse width ကိုတိုးလိုက္တဲ့အခါ dead zone ကဲ့သို႕ေသာအျခားလုပ္ေဆာင္ခ်က္ေတြကိုပါ သက္ေရာက္ေစပါတယ္။ Pulse width ရွည္ေလ dead zone က်ယ္ေလပါပဲ။
 Sensor ေတြက low light level ကိုတိုင္းဖို႕အတြက္ သူတို႕စြမ္းေဆာင္ရည္မွာ ပင္ကိုယ္ကန္႕သတ္ခ်က္ေတြရိွတယ္။ အခ်ိဳ႕ point ေတြမွာ sensor ကထုတ္လႊတ္တဲ့ electrical level (sensor က ေတြ႕ရိွထားတဲ့ optical power level နဲ႕သက္ဆိုင္) ေတြက circuit ပတ္လမ္းထဲမွာ electrical noise အျဖစ္ဆံုးရႈံးမႈေတြျဖစ္ေစျပီး controller က noise နဲ႕ sensor တိုင္းတာမႈၾကား ခြဲျခားမျမင္နိုင္ဘူး။ OTDR ထဲက လွ်ပ္စစ္အကာအကြယ္ေတြက ၄င္းကိရိယာထဲရိွ electrical noise  ေတြရဲ႕ ေဘးထြက္ဆိုးက်ိဳးေတြကို ေလွ်ာ့ခ်ဖို႕အတြက္ အရမ္းအေရးပါတယ္။ ဒါ့အျပင္ sensor က ၄င္းရဲ႕ အျမင့္ဆံုးအာရံုခံမႈနဲ႕ လည္ပတ္ေနတဲ့အခါ level တိက်မႈေတြက ေလ်ာ့နည္းလာပါတယ္။ Lower light level မွာ ပိုျပီးတိက်ေစရန္ ေထာင္ေပါင္းမ်ားစြာေသာ pulse ေတြရဲ႕တိုင္းတာမႈေတြကို ေပါင္းစပ္ဖို႕ OTDR က averaging နည္းပညာကို အသံုးျပဳရပါတယ္။ Averaging ကိုအသံုးျပဳမႈက sensor ရဲ႕အာရံုခံမႈ(sensitivity) ကိုတိုးတက္ေစတဲ့အတြက္ OTDR ရဲ႕ dynamic range ကိုလည္းတိုးေစပါတယ္။
 Dynamic range ကိုတြက္ခ်က္ဖို႕အတြက္နည္းလမ္းမ်ားစြာရိွပါတယ္။ အထက္မွာ ေဖာ္ျပ ထားတဲ့ “ 98% Noise Level” နည္းလမ္းကို စံျပအဖြဲ႕အစည္းမ်ားစြာက ေထာက္ခံအသိ အမွတ္ျပဳထားပါတယ္။ ၄င္းက ကိရိယာထဲက noise level နဲ႕ backscatter level တို႕ စတင္ေရာေနွာတဲ့ အမွတ္ေနရာကိုေဖာ္ျပပါတယ္။ အျခားအသံုးမ်ားတဲ့နည္းလမ္းတစ္ခုကေတာ့ “SNR=1” (Signal-To-Noise-Ratio) ျဖစ္ျပီး 98% နည္းလမ္းနဲ႕ အသြင္တူပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ Dynamic Range value ကို 2dB ပမာဏေလာက္ပိုထုတ္ေပးပါတယ္။ SNR=1 နည္းလမ္းက trace ရဲ႕ backscatter level က ကိရိယာ ရဲ႕ internal noise level ထက္ပိုနိမ့္က်သြားတဲ့အမွတ္ကို ညႊန္ျပေပးပါတယ္။ ဆိုလိုတာက fiber ရဲ႕အဆံုး traceမွာ အေသးစိတ္အခ်က္အလက္ေတြကို ျပတ္ျပတ္သားသား မခြဲျခားနိုင္ပါဘူး။ တတိယနည္းလမ္းကေတာ့ “Fresnel Detection” ျဖစ္ျပီး ၄င္းက dynamic range တန္ဖိုး 10dB နဲ႕အထက္ကိုပိုတိုးနိုင္ပါတယ္။ Fiber ရဲ႕အဆံုးက Fresnel reflection  ရဲ႕အျမင့္ဆံုးအမွတ္ကို noise level ရဲ႕အထက္နားမွာေတြ႕နိုင္တဲ႕ အမွတ္ကို Fresnel Detection က တိုင္းတာပါတယ္။ ဒီနည္းလမ္းက အျမင့္ဆံုးတန္ဖိုးေတြကို ထုတ္လုပ္ေပးေသာ္လညး္ပဲ OTDR ကိုပံုမွန္အသံုးျပဳပံုနဲ႕မသက္ဆိုင္တဲ႕အတြက္ အျမင္မွားေစနိုင္ပါတယ္။

DEAD ZONE

 Fresnel reflection ေနာက္ကလိုက္တဲ့ fiber trace ေပၚကေနရာေလးကို Dead zone လို႕ေခၚပါတယ္ အဲ့ေနရာမွာ Reflection level မ်ားတဲ့ Fresnel Reflection က backscatter level နည္းနညး္ကို ဖံုးအုပ္သြားပါတယ္။
 OTDR ရဲ႕ sensor ကို fiber မွျပန္လာတဲ႕အလြန္နည္းပါးတဲ့ backscatter level ကိုပါ တိုင္းတာနိုင္ေအာင္ ထုတ္လုပ္ထားျပီး မ်ားျပားလွတဲ့ Fresnel reflection က ၄င္းကိုရိုက္ခတ္တဲ့အခါ ၄င္းက blind (အာရံုခံမရ) ျဖစ္သြားပါတယ္။ အနည္းဆံုး အဲဒီ blind ျဖစ္တဲ့ကာလက pulse duration နဲ႕ထပ္တူၾကာပါတယ္။ Sensor က high level reflection ကိုရရိွတဲ့အခါ ၄င္းက saturated ျဖစ္သြားျပီး reflective enent တစ္ခုေနာက္က ကပ္လိုက္လာနိုင္တဲ့ lower backscatter level ကို မတိုင္းတာနိုင္ပါဘူး။ Dead Zone မွာ sensor ရဲ႕ အေကာင္းဆံုးအေျခအေန (maximum sensitivity) ကိုျပန္ခ်ိန္ညိွဖို႕အတြက္ duration of reflection နဲ႕ recovery time ပါပါ၀င္သည္။ အရည္အေသြးျမင့္မားတဲ႕ sensor ေတြက ေစ်းေပါတဲ့ sensor ေတြထက္ recover လုပ္ခ်ိန္ပိုျမန္ျပီးေတာ့ ၄င္းက dead zone ကိုပိုတိုေစပါတယ္။
 Dead zone သက္ေရာက္မႈကို ၾကယ္ေရာင္ေတာက္တဲ့ညကို ၾကည့္ေနရသလို ယူဆျပီး ေဖာ္ျပ နိုင္ပါတယ္ (အနားမွာ တျခားအလင္းေရာင္ေတြမရိွတဲ့အေျခအေန) ။ မင္းမ်က္လံုးက အာရံုခံနိုင္လာျပီး ေတာ့ ၾကယ္ကေနလႊတ္တဲ့ အလင္းေရာင္ေဖ်ာ့ေဖ်ာ့ေလး (backscatter ျဖစ္စဥ္လိုမ်ိဳး) ကို ျမင္နိုင္ပါ တယ္ ။ တစ္စံုတစ္ေယာက္က မင္းမ်က္လံုးကို ဓါတ္မီးနဲ႕ထိုးလိုက္ရင္ စူးရွတဲ့အလင္းေရာင္ (Fresnel reflection လိုမ်ိဳး) က မင္းမ်က္လံုးကို (blindness) ကြယ္ေစျပီး ၾကယ္ေတြကိုမျမင္နုိင္ျဖစ္ေစပါတယ္။ အလင္းေရာင္စူးစူးက မင္းမ်က္လံုးထဲရိွေနသ၍ မင္းဘာကိုမွျမင္နိုင္မွာမဟုတ္ပါဘူး (Pulse duration) ။ အလင္းကိုဖယ္လိုက္တဲ့အခါ မင္းမ်က္လံုးက အေမွာင္ကိုတျဖည္းျဖည္း ျပန္လည္ခ်ိန္ညိွျပီး  ပိုျပီးေတာ့ အာရံုခံနိုင္လာကာ အလင္းအားနည္းတဲ့ ၾကယ္ေတြကိုျပန္ျပီးေတာ့ ျမင္နိုင္လာပါတယ္။ OTDR က ဒီဥပမာထဲက က်ြန္ေတာ္တို႕မ်က္လံုးလို အလြန္ဆင္တူုစြာ လုပ္ေဆာင္ပါတယ္။ Blindness နဲ႕ backscatter sensitivity ကိုအာရံုခံတဲ့ကာလကို dead zone လို႕ေခၚပါတယ္။
 Dead zone က pulse width နဲ႕တိုက္ရိုက္သက္ဆိုင္တဲ့အတြက္ pulse width ကိုနည္းလိုက္ျခင္းျဖင့္ ၄င္းကိုေလွ်ာ့ခ်နုိင္သည္။ ဒါေပမယ့္ pulse width ကိုနည္းလိုက္တာက dynamic range ကိုလည္းေလ်ာ့က်ေစပါတယ္။ OTDR design တစ္ခုက ဒီအခ်က္နွစ္ခုၾကား ညိွနိႈင္းမႈတစ္ခုလုပ္ရပါမယ္။ အဲလိုမွမဟုတ္ရင္ OTDR အသံုးျပဳသူက နီးနီးကပ္ကပ္ရိွေနတဲ့ events ေတြကိုျမင္ရဖို႕ ပိုအေရးၾကီးလား ဒါမွမဟုတ္ fiber ကိုအဆံုးထိျမင္ရဖို႕ကပိုအေရးၾကီးသလား ဆိုတာေပၚမူတည္ျပီးေတာ့ pulse width ကိုေရြးခ်ယ္ေပးရပါမယ္။ အေကာင္းဆံုး design က dynamic range မ်ားမ်ားနဲ႕ pulse width တိုတိုကို ေပးပါတယ္။ Dynamic range per pulse width က ဘယ္ေလာက္အကြာအေ၀းမွာ နီးနီးကပ္ကပ္ရိွေနတဲ့ events နွစ္ခုကို ကိုယ္ခြဲျခားနိုင္လည္းဆိုတာ ကိုဆံုးျဖတ္ေပးပါတယ္။ Pulse width နဲ႕ averaing time (real time နဲ႕ျဖစ္ျဖစ္) အတူတူထားျပီး တိုင္းလိုက္တဲ့ trace နွစ္ခုကိုနႈိင္းယွဥ္ျပီးေတာ့ OTDR နွစ္ခုၾကား ေရြးျခယ္မႈေကာင္းေကာင္းျပဳလုပ္ နိုင္ပါတယ္။ Trace ၾကည့္ရာမွာ cleaner ျဖစ္တဲ့  (noise မမ်ားတဲ့) ပစၥည္းက desing ပိုေကာင္းပါတယ္။

Importance of Dead Zone

Dead zone က fiber connector နဲ႕ အခ်ိဳ႕ျပစ္ခ်က္ (အက္ေၾကာင္း ကဲ့သို႕ေသာ) ရိွတဲ့ေနရာတိုင္းမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ Fiber တိုင္းမွာ အနည္းဆံုး dead zone တစ္ခုရိွပါတယ္ (OTDR နဲ႕ဆက္သြယ္ထား ေသာေနရာ)။ အဲ့ဒါ ဘာကိုဆိုလိုတာလဲဆိုေတာ့ တိုင္းတာမယ့္ fiber ရဲ႕အစကေနျပီးေတာ့ တိုင္းတာ လို႕မရနိုင္တဲ့ ေနရာလြတ္တစ္ခုရိွတယ္ဆိုတာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီေနရာလြတ္က Laser source ရဲ႕ pulse width နဲ႕ တိုက္ရိုက္သက္ဆိုင္ပါတယ္။ OTDR မွာ ပံုမွန္ pulse width က 3ns (nanoseconds) ကေန 20 000 ns အထိရိွပါတယ္။ အကြာအေ၀းအေနနဲ႕ဆို 2 feet (0.6 meters) ကေန 1 mile ေက်ာ္ေလာက္အထိ ရွည္ပါတယ္။ တကယ္လို႕ မင္းအေနနဲ႕ fiber တိုတိုေလး ကို တိုင္းရမယ္ ဒါမွမဟုတ္ နီးနီးကပ္ကပ္ရိွေနတဲ့ splice နွစ္ခု (ေပ ၁၀၀ ေအာက္) ကို တိုင္းဖို႕လိုလာျပီဆို  မင္းတိုင္းတာခ်င္တဲ့ point အထိေရာက္ေအာင္ ရနိုင္သမ်ွအတိုဆံုး pulse width ကို ေရြးခ်ယ္ဖို႕လို ပါတယ္။

Dead zone ေတြကို event dead zone နဲ႕ attenuation dead zone ဆိုျပီး ခြဲျခားထားပါတယ္။ Event dead zone ဆိုတာက Fresnel reflection တစ္ခုအျပီး ေနာက္ထပ္ Fresnel reflection တစ္ခုကို အာရံုမခံနိုင္ခင္ အကြာအေ၀းကို ေခၚပါတယ္။ အဲဒါက reflection တစ္ခုျပီးေနာက္ (မ်ားေသာအားျဖင့္ OTDR ကိုတပ္တဲ့ conntector မွ) ဘယ္ေလာက္ၾကာၾကာမွာ ျပတ္ေနတဲ့ ဒါမွမဟုတ္ splice တစ္ခုမွ ေနာက္ထပ္ reflection တစ္ခုကို အာရံုခံနိုင္တယ္ ဆိုတာကို ေျပာပါတယ္။ နီးနီးကပ္ကပ္ ရိွေနတဲ့ မတူညီေသာ splice ႏွစ္ခု (ၾကိဳးျပတ္လို႕ ျပန္ဆက္ထားတဲ့ အေျခအေနမ်ိဳး) ကို ခြဲျခားဖို႕ရာ မင္းၾကိဳးစားေနရင္ အဲ့ဒါက အလြန္အေရးၾကီးပါတယ္။ တိုေတာင္းတဲ့ event dead zone ဆိုတာက ပထမ splice တစ္ခုအျပီး ဒုတိယ splice တစ္ခုကို ျမင္နိုင္တာကို ဆိုလိုပါတယ္။

Figure - 7

Attenuation dead zone ဆိုတာက Fresnel reflection တစ္ခုအျပီး backscatter level ကို အာရံုခံနိုင္တဲ့အထိ အကြာအေ၀းကို ေခၚတာျဖစ္ပါတယ္။ ဒါက reflection တစ္ခုအျပီး ဘယ္ေလာက္အၾကာမွာ ဒုတိယ event တစ္ခု (splice ဒါမွမဟုတ္ fiber ျပစ္ခ်က္) ကို တိုင္းနိုင္ မလဲဆိုတာကို ေျပာပါတယ္။ Fiber ကို loss တိုင္းတာမႈ ျပဳလုပ္ဖို႕အတြက္ splice တစ္ခုရဲ႕ နွစ္ဖက္စလံုးက backscatter ကို ျမင္နိုင္ရပါမယ္။ ဆိုလိုတာက trace က reflection ရဲ႕ ထိပ္ဆံုးအမွတ္ကေန backscatter level အထိ ဆင္းက်လာရပါမယ္။ Detector (အာရံုခံပစၥည္း) က backscatter level အထိ full recovery ျပန္လုပ္ရမယ့္အတြက္ attenuation dead zone က event dead zone ထက္ အျမဲတမ္း ပိုရွည္ပါတယ္။

Figure - 8

Link losses တြက္ခ်က္ျခင္း

Link losses တြက္ခ်က္ျခင္း

Total link loss = (n*C)+(c*J)+(L*a)+M

n= no; of connectors
C= attenuation of a connector (dB)
      (connector တစ္ခုကို 0.5 dB)
c= no; of splice
J= attenuation for one splice (dB)
    (splice တစ္ခုကို 0.05 dB)
L= length of fiber cable
a=attenuation per km (dB/km)
   (singlemode 1550nm ဆို 0.25dB/km
    singlemode 1310nm ဆို 0.35dB/km
    multimode 1300nmဆို 0.8dB/km
   multimode 850nm ဆို 2.5dB/km)ု
M=safety(system) margin (dB)
      (Cable လမ္းေႀကာင္း ေကာင္းမေကာင္းေပၚမူတည္ျပီး
3dBမွ 10dBအထိ ထည့္ေပါင္းေလ့ရိွသည္။တခ်ိဳ႕ ထည့္မေပါင္းႀကပါ။)

ဥပမာ။      ။ 40 km ရွည္ျပီး joint 9 ခုရိွတဲ႔ link တစ္ခုကို
တြက္ခ်က္ႀကည့္ႀကစို ့။(Singlemode 1550nm)

Total link loss=(2×0.5)+(9×0.05)+(40×0.25)+3
                         = 1+0.45+10+3
                         = 14.45 dB
မွတ္ခ်က္။      ။တန္ဖိုးသတ္မွတ္ခ်က္အမ်ိဳးမ်ိဳးရိွေသာ္လည္း သေဘာတရားမွာ အတူတူျဖစ္ပါေႀကာင္း