Измерение затухания

и эксплуатации ВОЛС. Измеряют коэффициент затухания ОК, затухание строительных длин,

затухание смонтированного участка регенерации, затухание соединений ОВ.

входе и выходе ОВ. Основные проблемы измерения затухания ВОЛС связаны

с вводом оптического излучения в ОВ. Наиболее существенная из этих проблем—неопределенность ввода мощности оптического излучения в ОВ. Величина неопределенности уровня введенной в ОВ мощности зависит от качества обработки входного торца световода, точности юстировки возбуждающего пучка излучателя относительно данного торца, соотношения между показателями преломления сердцевины ВС и среды, заполняющей пространство между сердечником и излучателем и т.д.

обеспечить такой режим распространения по нему оптического излучения, при котором

сохраняется постоянное распределение мощности между его модами— равновесное распределение мод (РРМ). При вводе оптического излучения в ОВ наряду с направляемыми модами в сердцевине возбуждаются излучаемые и оболочечные моды. Их нужно подавлять для обеспечения РРРМ. Для этой цели применяют смесители мод (или скремблеры) и модовые фильтры.

вносимого затухания.
3) Метод обратного рассеивания.
Первые два относятся к прямым методам.

Они достаточно просто реализуются относительно недорогими средствами.
Метод обратного рассеивания требует применения специальных дорогостоящих средств измерения—оптических рефлектометров.

формуле
α = Рвх – Рвых, дБ.
Для этого необходимо измерить

мощности на входе и выходе волокна, а затем рассчитать затухание кабеля.

входного конца волокна в трех взаимно перпендикулярных плоскостях для обеспечения

максимальной вводимой энергии в ОВ.
ФМ—фильтр мод оболочки обеспечивает вывод мод, распространяющихся по оболочке ОВ.
УВИ—устройство ввода излучения
Пр—приемник излучения.
А—адаптер предназначен для подключения неоконцованного ОВ к приемнику излучения.
РУ—регистрирующее устройство обеспечивает регистрацию электрических сигналов во всем диапазоне уровней, поступающих от приемника излучения.

условиях ввода на выходе измеряемого образца ОВ длиной l (Рвых)

и на входе его короткого участка (Рвх), образованного за счет обрыва волокна в начале измеряемого образца (l0=1м).
«+»— высокая точность измерений.
«-»— его разрушающий характер.
Применяется при входном контроле ОВ.

излучения на входных оптических полюсах компонента ВОСП к суммарной мощности

оптического излучения на выходных полюсах компонентов ВОСП, выраженное в децибелах.
В данном методе при измерении вносимого затухания определяют разность уровней мощности, воспринимаемой приемником излучения при его непосредственном подключении к источнику излучения, и мощности, поступающей на приемник при его включении на выходе измеряемого волокна, концы которого армированы оптическими соединителями.

ОВ (1-3 м).
Измеряемое ОВ.
Проходные розетки для разъемного соединения армированных волокон.
Модовый

фильтр.
«эквивалентный источник излучения».
а) схема измерения уровня мощности оптического излучения на выходах «эквивалентного источника излучения».
б) схема измеряемого ОВ.

приемлема для паспортизации регенерационных участков и в условиях эксплуатации.

При реализации этого метода измеряемое волокно зондируют оптическими импульсами, вводимыми

в ОВ через оптический направленный ответвитель. Из-за флуктуаций показателя преломления сердцевины вдоль волокна, отражений от рассеянных и локальных неоднородностей, распределенных по всей длине волокна, возникает обратнорассеянный поток. Мощность этого потока, измеренная в точке ввода оптических зондирующих импульсов в ОВ с некоторой задержкой t относительно момента посылки зондирующего импульса, пропорциональна мощности, обратно рассеянной в точке кабеля, расположенной на расстоянии lx=tV/2

измерении с конца кабеля зависимости мощности обратно рассеянного потока от

времени определяется характеристика обратного рассеяния волокна. По этой характеристике можно определить функцию затухания по длине с конца кабеля, фиксировать местоположение и характер неоднородностей. Как правило, регистрируют отдельные реализации характеристики обратного рассеяния, а затем их усредняют во времени и уже усредненные значения выводят на устройство отображения.

временной области. Эти приборы обеспечивают одновременное определение целого ряда важнейших

параметров:
-степени регулярности кабеля;
-мест неоднородностей и повреждений;
-потерь в местах соединений;
-затухания и др.
Упрощенная структурная схема измерения затухания МОР.

Фотоприемное устройство;
6- Устройство отображения.

в оптическое волокно 4. Поток обратного рассеивания регистрируется в чувствительном

фотоприемнике 5 и преобразуется в электрический сигнал, который после специальной обработки подается на вход устройства отображения 6. При использовании в качестве устройства отображения электронного осциллографа, этот сигнал вызывает соответствующее отклонение луча по оси Y на экране. Положение луча по оси Х изменяется в зависимости от времени запаздывания сигнала t. Блок управления 1 обеспечивает согласованную работу лазера и электронного осциллографа. В результате, генератор развертки, запускаемый тем же импульсом, что и лазер, создает возможность наблюдения потока обратного рассеяния и их усреднения.

что обусловлено малой мощностью излучений обратного рассеяния. Кроме того, рефлектометры

являются весьма сложными и дорогостоящими приборами.

выброс уровня мощности обратнорассеянного сигнала, обусловленный френелевским отражением при вводе

оптического излучения в ОВ (в разъемных оптических соединителях и т.д.);
2,4,6 – участки рефлектограммы, на которых изменения мощности обратнорассеянного сигнала обусловлены потерями в ОВ за счет рассеяния и поглощения;
3 – потери на локальном дефекте типа сростка ОВ;
5 – выброс за счет френелевского отражения на локальной неоднородности типа микротрещины, пузырька воздуха и т.п.;
7 – выброс, обусловленный френеливским отражением от конца ОВ;
8 – изгиб ОВ.

в следующем. На линейном монотонном участке характеристики волокна (2) строительной

длины кабеля выделяют две точки, в которых измеряют уровни мощности обатнорассеянного потока P1 и P2, расстояния от начала линии до этих двух точек L1 и L2. Затем коэффициент затухания определяется по формуле

число передаваемых по нему каналов связи и лимитируется дисперсией ОВ.
В

реальных условиях обычно нормируется полоса пропускания на один километр ΔF и определяется на всю линию по формулам
ΔFx= ΔF/Lx – для коротких линий
– для длинных линий
В этих соотношениях параметры с индексом X искомые, а без индекса— заданные;
Lc—длина связи мод.

определяющим информационно-пропускную способность кабеля. Для измерения ПП многомодовых кабелей могут

быть использованы импульсные и частотные методы.
ПП ΔF зависит от уширения импульсов τ и определяется соотношением ΔF=1/τ

на выходе волокна измеряемого кабеля и на выходе его короткого

отрезка, образованного за счет обрыва в начале волокна. Для измерения отбирают отрезки кабеля с известной длиной, прошедшие испытание на оптическую целостность методом обратного рассеяния.
Передаточную характеристику в частном представлении K(jω) определяют по формуле

выходе волокна измеряемого кабеля.
Модуль комплексной функции К(jω) есть амплитудно-частотная модуляционная

характеристика измеряемого кабеля. Значение спектральной плотности мощности входного (выходного) импульсов определяют по формуле



Где U1,2(t)—зарегистрированный импульс на входе (выходе) волокна измеряемого кабеля.

изменилась (уменьшилась) на 3 дБ (0,5).

форму, то ПП определяют на основании измерения длительности импульсов:


Где tu

вх, tu вых—определяемые по уровню 0,5 длительности импульсов на входе и выходе кабеля соответственно, нс.
Поскольку величина

Есть оценка дисперсии кабеля, то импульсный метод и является методом измерения дисперсии.

волокна измеряемого кабеля и на выходе короткого его отрезка от

частоты модуляции оптического сигнала.

частоту модуляции, регистрируются зависимости переменной составляющей сигнала от частоты модуляции.

Не изменяя положения волокна в устройстве ввода, обламывают волокно после фильтра мод оболочки, оставляя отрезок волокна длинной (1± 0.2) м. Подготовленный выходной торец волокна устанавливают относительно приемной площади так, чтобы на нее попадало все излучение с выходного торца. Вновь регистрируют зависимость переменной составляющей сигнала на выходе короткого отрезка волокна от частоты модуляции.

отрезка и всего кабеля от частоты модуляции, т.е. АЧХ измеряемого

оптического кабеля. Значение ширины полосы пропускания ОК принимают равной частоте, на которой амплитуда сигнала АЧХ уменьшилась на 3 дБ.
Коэффициент широкополосности К оптического волокна измеряемого кабеля определяют по формуле

параметр, установленный в стандартах или тех условиях на конкретный ОК.
Для

одномодовых кабелей нормируется хроматическая дисперсия.
Для измерения хроматической дисперсии одномодовых кабелей используется метод временной задержки и фазовый. Оба метода удовлетворяют требованиям точности и воспроизводимости результатов. Метод временной задержки реализовать сложнее, поскольку из-за того, что значения коэффициента хроматической дисперсии кабелей связи менее 1,5 (нс/км*нм), он требует применения чрезвычайно быстродейтвующих устройств.

фазового сдвига сигнала, модулированного по интенсивности излучения, которым зондируются ОВ

кабеля на различных длинах волн. Частота модуляции интенсивности обычно фиксирована и лежит в пределах 30..100 МГц. Измерение зависимости фазового сдвига ϕ между сигналами от длины волны λ позволяет найти зависимость временной задержки сигнала Δτ от λ и ее производную (хроматическую дисперсию).

Δτ(λ) аппроксимируют многочленом.
Точность данного метода порядка 1,0 (нс/км*нм).
Все вычисления и

сам процесс измерения выполняются автоматически с помощью микропроцессорных устройств, встроенных в средства измерения.