Spektrumanalysatorn – grundläggande om

av Jörgen Städje den 17 Feb 2016

Det går inte direkt att se på fibersladden eller kontaktdonet vilken sorts ljus den överför. Du kan inte titta in i fibern och hoppas få se något alls, men du kan få ögonskador av det infraröda ljuset. Så hur ska man göra för att få reda på vilket ljus det kommer i fibern och vilka våglängder, om det kommer något över huvud taget?

fiber i hand

Så här ser det inte ut. Bilden är fusk. I verkligheten går det inte att se något ljus som kommer ut ur en optisk fiber i drift. Man behöver mera avancerade apparater än ögonen, nämligen en spektrumanalysator.

Den enhet som är vanlig hos SUNET, är EXFO FTB-5240. Det är en modern enhet med LCD-skärm, som drivs av det förträffliga operativsystemet Windows XP. Bild: EXFO.
Den enhet som är vanlig hos SUNET, är EXFO FTB-2 Pro. Det är en modern enhet med LCD-skärm, som drivs av det förträffliga operativsystemet Windows 8. Bild: EXFO.

En spektrumanalysator för infrarött ljus ser infraröda färger, precis som våra ögon urskiljer synliga färger. Infraröd färg kanske kan verka lite paradoxalt, men är ett bra begrepp när man vill kunna skilja olika infraröda våglängder åt. Mera teori kring detta finns här: https://www.sunet.se/blogg/i-morkret-ar-alla-katter-infraroda/

Det intressanta våglängdsområdet är mycket smalt, mellan 1250 och 1650 nanometer, nämligen de våglängder som kan överföras på en optisk fiber. Icke desto mindre går det att pressa in flera hundra enskilda bärvågor inom detta område och dessa måste instrumentet kunna skilja från varandra. En typisk bärvåg är omkring 0,4 nm bred. Instrumentet måste ha väldigt noggranna ögon, med en upplösning omkring 0,03 nm. En sådan upplösning innebär att instrumentet kan hantera optiska bärvågor med en delning så liten som 12,5 GHz.

Moderna spektrumanalysatorer har dessutom ett antal matematiska funktioner inbyggda som kan beräkna olika kvalitetsaspekter i överföringen. EXFO FTB-5240 kan göra efteranalys av spektrogrammet och visa bärvågens centerfrekvens (-våglängd), toppeffekt och optiskt signal/brus-förhållande (OSNR) och därmed bitfelet (BER, Bit Error Rate). I och med att det går att ange tröskelvärden för alla dessa värden kan instrumentet användas för enkel pass/fail-provning.

Tolka spektrogram

Låt oss prova med det allra enklaste fallet: en enda optisk bärvåg. Dra ut en optisk fiber ur utrustningen och plugga in i analysatorn, tryck på knappen Analyze och vänta. Strax dyker följande kurva upp.

Spectrum-ljus-fran-vasteras-till-tug

Analysatorn sveper av hela det möjliga området och registrerar alla bärvågor. I detta fall fanns det bara en, på 1529,558 nm med en optisk bandbredd på 0,4 nm. Efterbehandlingen visar att signalens effekt ligger på –50 dBm, vilket är ganska lite, eftersom vi ser en signal som kommer långt bortifrån, och dessutom bara en del av den. Det optiska signal/brusförhållandet är 26 dB och det är fullt tillräckligt för att ge god detektering.

88 bärvågor

När man fyller hela det tillgängliga utrymmet med 88 optiska bärvågor med 50 GHz delning kan det se ut så här. Se så tätt de är staplade, inom 34 nm.

Här är ett par spektrogram till.

British Telecom överförde 2,2 Tbps i ett försök år 2014 på en sk superchannel sammansatt av 11 bärvågor om 200 Gbps, modulerade med 16QAM, alltså två polarisationer och två amplituder. Det hela resulterade i en kanalbredd på bara 400 GHz, vilket var ett världsrekord.

spektrogrram-2_2_Tbps

Men spektrogrammet i bilden ovan visar ett rent experiment och som du ser har instrumentet inte tillräcklig noggrannhet för att kunna skilja delkanalerna åt.

Nästa bild visar ett verkligt driftsfall med en drygt 2,5 nm bred superchannel inklämd mellan två 100 Gbps-kanaler på 1554,5 och 1558,5 nm (skillnad 4 nm), tillsammans med lite verkligt brus.

spektrogram-superchannel

Varje delbärvåg är 0,5 nm bred, inget ovanligt egentligen. För att lyckas pressa in så mycket data på en så smal bandbredd har BT frångått den av ITU standardiserade kanaldelningen på 50 GHz och klämt ihop delkanalerna till en delning 33,5 GHz.

1968-01-01

Fiberfeber startades

1 May 2015

Beställa routrar och optik

15 Sep 2015

Leverans av routrar och optik

1 Jan 2016

Byggnation av kärnnät

1 Feb 2016

Börja flytta över kunder

16 Jun 2016

Nya Sunet operativt

16 Oct 2016
2019-06-20

Fler blogginlägg av Jörgen Städje

DNS och DNSSEC utan facksnack

30 Jan 2018
/ Bloggen fiberfeber

Från oss alla, till er alla

14 Dec 2017
/ Bloggen fiberfeber

Så arbetar NOC

13 Nov 2017
/ Bloggen fiberfeber

SUNET i Hongkong

20 Sep 2017
/ Bloggen fiberfeber

SUNETs handbok i informations- och IT-säkerhet

1 Sep 2017
/ Bloggen fiberfeber

Den ökända hästen från Troja

31 Jul 2017
/ Bloggen fiberfeber

Redundans är allt

3 Jul 2017
/ Bloggen fiberfeber

SNIC-snack

2 Jun 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff: del 5 av 2

3 Maj 2017
/ Bloggen fiberfeber

Maria Häll: We are at the Forefront!

13 Apr 2017
/ Bloggen fiberfeber

Maria Häll: Vi ligger i framkant!

10 Apr 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff, del 4 av 2

22 Feb 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff, del 3 av 2

30 Jan 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff! Del 2 av 2

9 Jan 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff! Del 1 av 2

16 Dec 2016
/ Bloggen fiberfeber

Long Read – Cleanliness is a Virtue

20 Sep 2016
/ Bloggen fiberfeber

Långläsning - tvättar bäst som tvättar först

16 Sep 2016
/ Bloggen fiberfeber

Följa fiber – från Tulegatan till Stockholms universitet.

26 Aug 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ericsson, then swänske Lars Magnus

7 Jun 2016
/ Bloggen fiberfeber

One ring to rule them all

24 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Den tunga bakgrundstrafiken

12 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Long read: How to Design a Fibre Optic Network

5 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Welcome to the Fiber Fever Blog!

3 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Procuring an Optical Network – Smooth as Silk

2 Maj 2016
/ Blogg

The Breadth and Width of a Megabit

29 Apr 2016
/ Blogg

The Nobel Prized Piece of Glass

28 Apr 2016
/ Blogg

What’s the time? Really?

28 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (3) – molnsäkerhet

26 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (2) – vad är molnet egentligen?

25 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (1) – det här får du

25 Apr 2016
/ Blogg

Read about the brand new Sunet network.

11 Apr 2016
/ Bloggen fiberfeber

GÉANT och NORDUnet – bästa kompisar

14 Mar 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ljuset kommer från Tyskland

3 Mar 2016
/ Bloggen fiberfeber

Thunderbirds are GO!

19 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Det allseende ögat

15 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Förstärkning på längden

15 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Dämpning och förstärkning i optisk fiber

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Grundläggande om L-bandet

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

C-bandet – grundläggande om

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Logaritmer, min käre Watson

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

CERN – krossen som slår sönder materiens minsta byggstenar

12 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Riksarkivets samarbete med SUNET

11 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

One Ring to Rule them - Vetenskapsrådet

21 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Alla jättars jätte - Cisco

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

En värld av siffror - belastning

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Ur led är inte alls tiden - atomur

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

En djungel av kontaktdon

4 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Elektronisk enbärsdricka - Juniper

27 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Vad är Géant?

26 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Radar Love - Eiscat

25 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

The Color Purple - dispersion

25 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Full Metal Packet - switchen

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Get your kicks on route 66 - routrar

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Game of Stones - kvarts

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

The Twilight Zone - fotonen

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Peering – SUNETs ekonomiska ryggrad

9 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

I mörkret är alla katter infraröda

4 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fibertyperna i nätet och deras optiska felaktigheter

29 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Vad är klockan? Egentligen?

21 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Nätets centrum

20 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Den optiska transceivern

17 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Polarisation och informationsöverföring

1 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Laserns historia

30 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Koherent ljus, vad är det?

28 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

När allt är klart

28 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

SUNET – nu ännu bättre!

16 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fibern fruktar fukten

11 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Att få kontakt

11 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Så tillverkas optisk fiber

31 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

EMC – EMI – EMP

31 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Glasbiten som gav nobelpris

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Megabit på längden och tvären

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Långartikel: Fibern från Frostmofjället

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Upphandling av optiskt nät

25 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

OptaSense – när fiber blir sensorer

3 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: Optisk magi med ramanförstärkare

2 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk utvikning: 130.000 fibrer som i en liten ask

1 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

NOCen spekulerar 2: Felrapporter

27 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

NOCen spekulerar 1: hög belastning

26 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: Optisk magi med EDFA

22 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Långartikel: Så designar man ett fiberoptiskt nät

11 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Bredare motorväg för svenska data – äntligen en offensiv satsning!

22 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Om den interaktiva tidslinjen

21 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Om den interaktiva kartan

20 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fiberfeber: Vad som har varit och vad som komma skall

19 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Följ bygget av Sunets nät på bloggen Fiberfeber!

18 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: den mystiska routerkraschen

11 Jun 2006
/ Bloggen fiberfeber

2000–2013: Sunet mognar och kapaciteten ökar. Identitetsfederation skapas.

1 Jan 2000
/ Bloggen fiberfeber

1990–1999: Kapaciteten stiger, 2 – 34 – 155 Mbps

1 Jan 1990
/ Bloggen fiberfeber

1968–1989: Idéernas tidevarv. Internets vagga.

1 Jan 1968
/ Bloggen fiberfeber

Jörgen Städje

Jag heter Jörgen Städje och har skrivit om teknik och vetenskap sedan 1984. Friskt kopplat, hälften brunnet!


Warning: file_get_contents(https://www.linkedin.com/countserv/count/share?url=https://www.sunet.se/blogg/spektrumanalysatorn-grundlaggande-om/&format=json): failed to open stream: HTTP request failed! HTTP/1.0 404 Not Found in /var/www/html/wp-content/themes/sunet/functions.php on line 5416