#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