使用测试卷轴(Mandrels)提高多模光缆测试精度

来源：安恒 作者： 出处：巧巧读书 2007-10-15 进入讨论组

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TIA/EIA-568B标准要求在现场测试多模光缆时，应使用卷轴(Mandrel)。因为它可以利用普通的LED型散射面广的光源来认证62.5µm和50µm多模光缆是否可以支持千兆甚至万兆以太网。
Mandrels can improve measurement repeatability and consistency. They also allow the use of LED light sources to certify 50 µm and 62.5 µm fiber links for current and planned high bit-rate applications, such as Gigabit Ethernet and 10 Gigabit Ethernet.

高次模和低次模的传输

多模光缆的特点是在光纤上会同时载有多个光路径。这些路径，有些是汇聚在光缆的中心部分（低次模），有些却在光缆传输部分的边缘弹跳着（高次模），如图。

高次模由于光缆链路的弧度变化和制造特性，会出现由于衰减造成的测试结果重复性低的特点。相对来说，低次模的光一般比较稳定。在测试时，需要用一个能发出低次模光源，这会让测试结果更精确和更有重复性。可以用两种方法实现：

• 用一个只会发出低次模光的光源，如VSCEL激光光源
• 用一个普通的光源（发出高次模和低次模光）＋ 可以删除高次模光的外设调节设备

测试卷轴(又称发射卷轴)

测试卷轴的原理是通过多个微弯，把高次模的光消耗掉。下面的图形显示了如何通过外设调节设备，如测试卷轴，让一个普通的光源模拟VCSEL光源只发出低次模光的特性。

上图依次为：①VSCEL光源；②普通多模光源；③普通多模光源配上测试卷轴

 

福禄克网络的光缆测试系列和测试卷轴

福禄克网络提供多种光缆测试工具，DSP-4000和DTX系列线缆认证分析仪, 除了配有多模和单模的光缆测试适配器外，还有配有VSCEL光源的光缆测试适配器，可以直接认证光缆是否满足千兆以太网的要求。

此外，Fluke认证级的光缆测试仪CertiFiber可以同时测试两条多模光缆的长度, 并可自动在850nm/1300nm上做衰减认证测试。测试结果可以存储在机器内，通过Linkware软件上传到计算机作分析和管理。配合测试卷轴，也可以实现认证千兆以太网。

Fluke低端的SimpliFiber可以完成光缆衰减的测试。SimpliFiber可以自动识别光源发出的波长，如850nm/1300nm。在测试时不会因为设置错误引起误判，延误工程或诊断效率。可以存储100个测试结果。

福禄克网络为其光缆测试仪提供满足TIA-568B 要求的支持业内最常用的3mm光缆的测试卷轴：对于50µm的光缆是22mm的测试卷轴，对于62.5µm的光缆是17mm测试卷轴。当用测试卷轴时，必须从校准时开始，直到测试完毕后才可拆除。

 

正确地使用测试卷轴：

 

表1. TIA/EIA-568-B.1 和 ISO/IEC TR 14763-3 Mandrel卷轴的要求 

Fiber core size	Standard	Wraps Around Mandrel	Mandrel Diameter for 250 µm Buffered Fiber	Mandrel Diameter for 3 mm (0.12 in) Jacketed Cable
50 µm	TIA/EIA-568-B.1 7.1	5	25 mm (1.0 in)	22 mm (0.9 in)
	ISO/IEC TR 14763-3 6.22	5	15 mm (0.6 in)	15 mm (0.6 in)
62.5 µm	TIA/EIA-568-B.1 7.1	5	20 mm (0.8 in)	17 mm (0.7 in)
	ISO/IEC TR 14763-3 6.22	5	20 mm (0.8 in)	20 mm (0.8 in)

ANSI/TIA/EIA-568-B.1 mandrel guidelines （标准中的卷轴要求说明）

The mandrel diameter and number of mandrel wraps is specified in TIA/EIA-568-B.1 clause 11.3.3. The diameter varies depending upon the fiber core size and launch cable diameter.

“Short link lengths of multimode optical fiber may appear to have higher than expected attenuation due to the power lost in the high-order modes. To remove high-order mode transient losses from multimode optical fiber measurements when using a source that excites these transient high-order modes, the reference jumper should be wrapped in five non-overlapping turns around a smooth round mandrel (rod) during the reference calibration of the source to the detector and for all loss measurements. The mandrel diameter depends on fiber core size and shall be as specified in table 11-15.”

 

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