Хочется сделать OTDR- рефлектометр... У кого какие мысли.. Опции

[Zoro]

Хочется сделать OTDR- рефлектометр... да есть промышленные- есть у меня и свой EXFO FTB-400, да знаем как оно работает...
Но есть желание сделать свое- ради радиолюбительского интереса аналог http://www.svpribor.ru/catalog.php Связь прибор VISA 1310 USB
т.е. оптический модуль на одну длину волны подключаемый к компу через USB
Плюс сейчас начинаю изучать ARM на основе ядра Cortex M3

Как вижу реализацию, беру широкодоступный Ethernet медиаконвертор 1гб(благо есть много с сгоревшими по меди), достаю трансивер убираю всю обвязку, включаю делитель оптической мощности 50/50(тоже есть), а вот дальше Вопросы....
Либо генерировть импульс ARM контролером или отельным генератором наносекундных импульсов(30 нан)?
Что делать с принимаемым сигналом? как вижу я: Pin-Фотодиод- усилитель+ АЦП- Какого типа лучше применить?
Дальше сколько выборок необходимо сделать с момента "пуска", думаю что-то все данные надо отправить в быстрое ОЗУ, а потом уже вытаскивать с помощью контроллера...

У кого какие будут мысли..

[enclis_]

какого динамического диапазона хотите достигнуть? какое разрешение по событиям? для каких целей хотите использовать такой OTDR?

[Zoro]

расстояния 5км максимум ... 15 дб будет очень и очень достаточно, разрешения 1м конечно будет супер но 50м пойдет ... (вот и думаю 5000/1= 5000 точек; либо 100 точек при 50м)
чувствительность SFP -30 дбм проверил сейчас- дальше идут ошибки(гигабит езернет), излучаемая мощность -2дбм, на делителе теряем 3,55 дб на 1550нм- на рабочей длине волны, с разъемами потеряем 4 дб(в реальности на выходе -5,4дбм)

Цель Радиолюбительский интерес, Изучение ARM контроллера и вообще такой схемотехники, медленные процессы температура и прочий аналог на AVR уже побаловался, ежедневно работаю с оптикой, раньше не было своего рефлюка, хотелось его, теперь рефлюков аж два, есть время, есть оптический кабель и компоненты хочется поработать руками-головой ...

Сообщение отредактировал Zoro - Jan 31 2011, 07:21

[enclis_]

5 км, при затухании в волокне 0.35 дБ/км (самое обыкновенное одномодовое волокно) это 1.75 дБ. 1м это примерно 5нс. на сколько мне известно, Cortex-M3 сам по себе таких импульсов не выдаст, в лучшем случае 10 нс, а вообще говоря все 15-20 нс, а это 2-3 м. Ну а кроме того, на один импульс надо ну хотя бы 4 выборки, т.е. АЦП должно быть 4/(длительность импульса) SPS.

[Zoro]

5 км, при затухании в волокне 0.35 дБ/км (самое обыкновенное одномодовое волокно) это 1.75 дБ.
1м это примерно 5нс. на сколько мне известно, Cortex-M3 сам по себе таких импульсов не выдаст, в лучшем случае 10 нс, а вообще говоря все 15-20 нс, а это 2-3 м. Ну а кроме того, на один импульс надо ну хотя бы 4 выборки, т.е. АЦП должно быть 4/(длительность импульса) SPS.

для длины волны 1550 затухание 0,25 в среднем для G.652, для 5 км 1,25.. почему 5 км просто у меня есть 9 плохих нормализующих катушки которые можно дербанить как угодно, там по 200 500 м в общем около 5-6 км, для экспериментов ... почему привел такой возможный динамический диапазон- из ходя из оптического бюджета при работе на гигабите- правда она там работает в разных режимах поэтому интересует чувствительность фотодиода предназначенного для цифры в аналоговом режиме... да и как поведет себя диод ведь обратный сигнал на 80..50дб меньше "стартового"... интересует усилитель... АЦП..

Промышленные приборы да серьезный модуль от фирмы EXFO FTB-7300-023B
В качестве источников излучения
NX7528BF NECs 1550 nm InGaAsP MQW FP PULSED LASER DIODE IN COAXIAL PACKAGE FOR OTDR APPLICATION (60 mW MIN)
NX7328BF NECs 1310 nm InGaAsP MQW FP PULSED LASER DIODE IN COAXIAL PACKAGE FOR OTDR APPLICATION (70mW MIN)
фотодиод NR8300 (InGaAs APD for fiber optic communication and OTDR applications)
Усилитель первого каскада, через термопасту прижат к корпусу фотодиода
Второй каскад на AD712 Dual Precision, Low Cost, High Speed, BiFET Op Amp
АЦП AD9215 10-Bit, 65/80/105 MSPS, 3V A/D Converter
Мозг модуля сделан на плисине XC2VP4 - Virtex-II Pro
Память 71V3556S - 128K x 36, 256K x 18 3.3V Synchronous ZBT SRAMs 3.3V I/O,

[enclis_]

С трудом понимаю, что вы пишете( Не думаю, что предусилитель прижат термопастой к фотодиоду, вам не кажется это странным, наверняка это термосенсор. Предусилителями там стоят две OPA656 AD712 - врядли уже во втором каскаде из-за убогости полосы и шумов. смотрите внимательней. Кстати если есть возможность измерьте пожалуйста пульсацию напряжения смещения на лавиннике, а то я со своим модулем забыл это сделать.

[engineer]

Решил не открывать новую тему ибо сомому понадобилось сделать OTDR.
На данный момент желательно обеспечить следующие характеристики -
1. Мертвая зона 10м- макс
2. Разрешение по событиям - 10м макс (в ближней зоне, затем можно увеличить до 100м и даже более на 50км)
3. Диапазон измерения - 50км - можно разбить на несколько поддиапазонов.
Время сканирования - особых требований нету.
Это не совсем измерительный прибор (калиброванный с гарантированными характеристикам). Нужен для обнаружения дефектов (а не измерения величины отражения) для принятия решения о безопасности включения усилителя.

Я с OTDR опыта не имел. Занимаюсь в основном оптическими усилителями и контроллерами для них.
На данный момент имеется несколько лазеров (2-4 на одной плате) с мощностью до 0.5Вт каждый. До сих пор петля управления была с полосой 1МГц. Изготовитель говорит, что этот лазер допускает модуляцию до 50МГц. Сделовательно нужно перестраивать драйвер лазера, чтобы сгенерировать импульсы хотя-бы 40-50нс. Еще иммеется быстрый ЦАП (AD9707) для задания тока лазера. В аналоговый драйвер использовался FZT851 транзистор в качестве силового для обеспесения тока до 1.7А и ОУ АД8066.
В качестве АЦП - на данный момент имеется LTC1403A для мониторинга сигнала с фотодиода на частоте выборки 2.8МГц. По идее, если реализоавть контролируему задержку от запуска ЦАПа до запуска АЦП - можно плавно просканировать весь требуемый диапазон. На плате стоит ПЛИС Spartan6, которая управляет ЦАП-АЦП. Текущая тактовая для всех устройств - 50МГц. Внутри ПЛИС можно разогнать и быстрее, но все равно желаемый повторяемый шаг сканирования 1нс получить нереально. Встречал ли кто программируемые линии задержки с подстройкой в диапазоне 1-20нс с шагом 1нс или лучше? Более широкий диапазон запросто обеспечит ПЛИС, сдвигая на 20 нсек.

Более быстрое АЦП возможно но крайне нежелательно - очень туго с местом на плате да и по цене кусается. Но если без него никак - то придется ставить.

Кто может подсказать более ВЧ транзисторы для драйвера? Возможно другие варианты реализации?
Может кто подскажет быстрые ключи - для генерации импульсов.
Если у кого есть литература по теме - буду признателен.

[APEHDATOP]

Хотя бы одним глазком на предварительную схему электрическую принципиальную взглянуть можно? Буду очень признателен!!!

[khach]

Хотя бы одним глазком на предварительную схему электрическую принципиальную взглянуть можно? Буду очень признателен!!!

Вообще то импульсные классические TDR сейчас не в моде, гораздо проще получается рефлектометр со сканированием в частотной области и преобразованеим фурье во временную область.
Берите вот этот проект радиочастотного рефлектометра https://bitbucket.org/kuchura/eu1ky_aa_v3/wiki/Home - к нему как раз недавно TDR добавили, вместо радиочастотного модуля ставите приемопередатчик ВОЛС с модуляцией лазера от перестраиваемого РЧ генератора. И детектор на смесителе в приемном канале. Там конечно надо подумать что делать с опорным каналом- тяжело найти ВОЛС модуль с двумя бимсплиттерами для падающей и отраженной волны.

[APEHDATOP]

Какие плюсы и какие минусы использования iC-HB в качестве драйвера лазера в OTDR ??? Прошу откликнуться. Плата для лавинника с трансимпедансником и диф усилителем уже готова. Хотелось бы "правильно" запустить лазер.

datasheet на iC-HB

Да, и хотелось бы понять какой лучше лазерный диод поставить??? расстояния 100, 200, 300 км

Прикрепленные файлы

 HB_datasheet_A4en.pdf ( 1.21 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 14
 HB_datasheet_A4en.pdf ( 1.21 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 8

 

[Zoro]

Вообще то импульсные классические TDR сейчас не в моде, гораздо проще получается рефлектометр со сканированием в частотной области и преобразованеим фурье во временную область.
Берите вот этот проект радиочастотного рефлектометра https://bitbucket.org/kuchura/eu1ky_aa_v3/wiki/Home - к нему как раз недавно TDR добавили, вместо радиочастотного модуля ставите приемопередатчик ВОЛС с модуляцией лазера от перестраиваемого РЧ генератора. И детектор на смесителе в приемном канале. Там конечно надо подумать что делать с опорным каналом- тяжело найти ВОЛС модуль с двумя бимсплиттерами для падающей и отраженной волны.

в ВОЛС все рефлектометры которые я видел все TDR(Exfo, Yokogawa, Связьприбор)
а вот в ВЧ там да...