Волков К.А., Гадзиковский С.Д.
ВИЗУАЛЬНАЯ ИНСПЕКЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ РАЗЪЕМОВ *
Аннотация:
в работе рассматривается методика оценки состояния и параметров оптического разъема (оптических потерь и коэффициента отражения) по изображению торца феррулы, предлагается программная реализация в пакете Embarcadero RAD Studio для мобильного использования на практике.
Ключевые слова:
визуальная инспекция, оптический разъем
При внедрении информационно-коммуникационных технологий и создании информационной структуры предъявляются особые требования к надежности функционирования инфокоммуникационной сети. Надежность или доступность инфокоммуникационной сети является интегральным параметром, который может быть представлен результатом программных и аппаратных решений. Рассматривая аппаратные решения, следует особо отметить важность коммутируемых и некоммутируемых оптических каналов связи (учитывая глубокое проникновение оптических технологий доступа в физическую инфраструктуру сетей связи), которая во многом сводится к надежности физических соединений. При этом для оперативного контроля качества разъемных соединений в патч-панелях и телекоммуникационных розетках непосредственно в процессе монтажа часто используются комплекты видеодиагностики, которые позволяют оценить качество монтажа коннектора в автоматическом режиме по принципу «PASS-FAIL», согласно ратифицированному стандарту [1], регламентирующего процедуру оценивания состояния торца феррула волоконно-оптического разъема. Аналогичная проблема контроля качества разъемных соединений возникает и для структурных подразделений предприятий, занимающихся технической эксплуатацией волоконно-оптических линий связи. Особенно это касается волоконно-оптических линий передачи, находящихся в агрессивных условиях эксплуатации в сильно запыленных помещениях с повышенным содержанием частиц взвеси в окружающей среде, характерном, например, для цехов предприятий тяжелой промышленности. В этом случае подключение активного оборудования к резервным, оставленным «на развитие сети» ОВ ВОЛП, ранее сданной в эксплуатацию, потребует предварительного проведения видеодиагностики феррул коннекторов, оконцовывающих ОВ кабеля линии и подключенных с внутренней стороны устройства коммутации. Очевидно, что и здесь тест «PASS-FAIL» является недостаточным, в то время как оценка максимальных вносимых потерь, а также коэффициента отражения, с точки зрения определения степени деградации коннектора, позволила бы сделать однозначное заключение о необходимости проведения дополнительных профилактических работ перед подключением активного оборудования наращиваемой / модернизируемой сети.Учитывая упомянутое выше, появляется актуальная задача разработки и реализации программно-аппаратного комплекса визуальной инспекции оптических разъемов для ведения учета состояния оптических разъемов в течении времени жизни волоконно-оптической линии связи с возможностью оценки качества (оптических потерь и коэффициента отражения) оптических разъемов и возможностью прогноза преждевременного "старения" оптических разъемов для предотвращения аппаратных отказов коммутируемых и некоммутируемых оптических каналов связи с целью повышения надежности транспортной инфраструктуры сети.На сегодняшний день наиболее распространенными типами оптических разъемов являются LC, SC, FC. LC разъемы стали особенно популярными благодаря своим компактным размерам, что позволяет использовать их в высокоплотных соединениях, например, в центрах обработки данных и в современных оптических трансиверах (SFP, SFP+, QSFP и т.д.). Их малый размер позволяет разместить больше портов на одной панели, что важно в условиях ограниченного пространства. SC разъемы также широко используются, особенно в телекоммуникациях и сетях передачи данных. Они отличаются простотой конструкции и надежным соединением, что делает их удобными в использовании и обслуживании.Cтандарт [1] делит полученный с помощью видеомикроскопа снимок на 4 области: А, В, С, D. Зона А (сердцевина), зона В (оболочка), зона С (граница оболочка/феррул), зона D (контактная). После разделения снимка происходит оценка площади загрязнения в каждой из 4 зон и на основе этого в рамках стандарта [1] выдается решение годен (PASS) или не годен (FAIL) коннектор. Отдельно хочется заметить, что данное решение основано не на оценки ключевых параметров передачи.Для определения соответствия качества коннектора требованиям необходимо (автоматически или вручную) проанализировать количество и размеры посторонних частиц и дефектов в каждой из выделенных зон. Центр всех этих круговых зон располагается прямо в середине сердцевины оптического волокна. Тест считается пройденным, если в каждой из описанных зон не обнаружено дефектов, превышающих определенные размеры и/или количество для данной зоныВ работе [2] представлена модификация способа оценивания состояния торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора. Данный способ также базируется на комплекте видеодиагностики, который состоит из видеомикроскопа и специального программного обеспечения. Также, как и в предыдущем способе при помощи видеомикроскопа делается снимок состояния торцевой поверхности феррула волоконно-оптического коннектора после чего полученный снимок разделяется на области с интервалом не менее 2.5 мкм. После чего происходит оценивание весового коэффициента ограничения поля основной моды. Данный коэффициент - это отношение суммы произведений общей площади загрязнения в каждой выделенной зоне на радиальное распределение поля основной моды к сумме произведений площади зоны на радиальное распределение поля основной моды. В данном способе радиальное распределение поля основной моды описывается функцией Гаусса. После чего полученный коэффициент сопоставляют с заранее построенной полиномиальной кривой второго порядка с эмпирически подобранными интерполяционными коэффициентами, после чего происходит оценивание вносимых потерь.После разработки спецификации интерфейса OTG (On-The-Go) появилась возможность подключить почти любое устройство к смартфону или планшету без необходимости иметь компьютер-посредник. Среди таких устройств существует и эндоскоп. Используя оптическую схему согласования эндоскопа для смартфона с наиболее распространенными оптическими разъемами, которые встречаются на волоконно-оптических линиях передачи (LC, SC, FC), появляется возможность реализовать аппаратную часть рассматриваемого комплекса визуальной инспекции оптических разъемов. В рамках исследований настоящей работы программная часть комплекса была реализована в пакете программ Embarcadero RAD Studio. Была осуществлена апробация разработанной методики на натурном макете с применением измерительного оборудования, которая показала хорошую сходимость в пределах 10%.
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 4
Ссылка для цитирования:
Волков К.А., Гадзиковский С.Д. ВИЗУАЛЬНАЯ ИНСПЕКЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ РАЗЪЕМОВ // Вестник науки №6 (87) том 4. С. 1115 - 1120. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/24678 (дата обращения: 16.12.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+