Оптические рефлектометры Оптические измерители мощности

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра метрологии и стандартизации

РЕФЕРАТ

На тему:

"Оптические рефлектометры. Оптические измерители мощности"

МИНСК, 2008

Оптические рефлектометры

Оптические рефлектометры действуют по принципу локатора. В линию посылается импульс малой длительности, часть которого распространяясь по волокну, возвращается или рассеивается ко входу вследствие рэлеевского рассеяния и френелевских отражений от неоднородностей ОВ (дефекты волокна, сварки, соединителей и других). Рефлектометр регистрирует отраженный (рассеянный назад) сигнал в координатах: принимаемая мощность – время (расстояние) и измеряет его параметры. Структурная схема оптического рефлектометра представлена на рисунке 1.

ОИС – оптический источник сигнала; НО – направленный ответвитель;

ОС – оптический соединитель; ФП – фотоприемник;

БуиОС – блок усиления и обработки сигнала; РС – регистрирующая система.

ОИС состоит из мощного лазера, который генерирует повторяющиеся импульсы длительностью от 5 до 100нс, мощностью от 100мВт до нескольких Вт, с частотой повторения несколько килогерц, которую задает УУ.

Световые импульсы вводятся в ОВ через ОС. ПОР через ОС иНО поступает на чувствительный ФП, который преобразует оптические импульсы в электрический сигнал. Причем, НО препятствует попаданию светового импульса в ФП до его прохождения по оптическому волокну. После обработки электрического сигнала в БУиОС он подается на вход у осциллографа РС, вызывая в каждый момент времени отклонение луча пропорционально мгновенному значению уровня мощности ПОР. При этом уровень в начальный момент времени Р0 определяется отражением зондирующего сигнала от торца ОВ.

На рисунке 2, представлены две типичные кривые ПОР.

Кривая а соответствует идеальному ОВ и характеризуется плавным уменьшением ПОР. Кривая б характерна для реального ОВ. Начальный выброс О обусловлен френелевским отражением в ОС, соединяющим прибор с ОВ. На однородных участках ОВ кривая представляет собой спадающую экспоненту 1ПОР. Скачки затухания 2 обычно обусловлены дефектами ОВ в местах его сварки. Маленькие инородные включения, а также пузырьки воздуха в волокне вызывают отражение в виде небольших выбросов 3. Интенсивный отраженный сигнал 4 возникает у конца ОВ. При несогласованных разъемах или сращивании ОВ возникают отражения и скачок затухания 5. В случае сварки волокон с различными потоками обратного рассеяния возникает скачок затухания 6, который может быть положительным при большей величине обратного рассеяния второго отрезка по сравнению с первым.

Измерение затухания оптических волокон и оптических кабелей методом обратного рассеяния

По осциллограмме (рефлектограмме), полученной на экране оптического рефлектометра (рисунок 3), можно определить затухание всего волокна или отдельных его участков.

Рисунок 3

Измерение затухания отрезка ОВ длиной l определяется следующим образом:

1) если ось У проградуирована в единицах мощности, то затухание в дБ определяется по формуле

, (дБ) (1)

а километрическое затухание в (дБ/км) определяется по формуле

, (дБ) (2)

2) если ось у рефлектометра проградуирована в логарифмическом масштабе, то формулы (2.23) и (2.24) приобретают следующий вид

, (дБ) (3)

,(дБ/км) (4)

Измерение дисперсии оптических волокон методом обратного рассеяния.

Измерение дисперсии осуществляется при зондировании ОВ короткими импульсами и наблюдении на экране осциллографа входных и выходных импульсов. На рисунке 5 приведена структурная схема измерения дисперсии.

На конце ОВ устанавливается зеркало, отражающее световой импульс с коэффициентом отражения близким к 1. При измерении дисперсии осциллограф работает в ждущем режиме. Он должен иметь достаточную скорость развертки, позволяющую наблюдать импульсы пико - и наносекундной длительности.

Частота следования импульсов определяется ГЭИ. Входной импульс, отраженный от торца ОВ, задерживается на время прохождения зондирующего импульса до конца волокна и обратно и вместе с отраженным импульсом фиксируется на экране ЭО.

Управление работой ЭО осуществляется с помощью БЗСиУ. Необходимость этого блока обусловлена тем, что длительность измеряемых импульсов для широкополосных систем составляет 3. .8нс, что на 3-4 порядка больше времени задержки входного и выходного импульсов. Поэтому чтобы иметь возможность одновременного наблюдения на экране ЭО входного и выходного импульсов, необходимо иметь точную, практически плавную, регулируемую линию задержки, с помощью которой можно обеспечить задержку входного импульса до момента прихода выходного импульса. Такие функции позволяют обеспечить линии с цифровой задержкой с плавным регулированием задержки. Это позволяет совмещать на экране ЭО фронты входного и выходного импульсов.

Значение дисперсии или уширения импульса определяется по формуле:

, (с/км). (5)

По измеренному значению дисперсии можно определить широкополосность ОВ:

, . (6)

Оптические измерители мощности

ОИМ являются наиболее распространенными приборами при измерениях параметров волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). В

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать