30. Эксплуатационные измерения основных параметров передачи одномодового оптического

волокна.

На практике применяется два основных метода для измерения затухания волоконных световодов - метод сравнения сигнала на входе и выходе волоконного световода (метод двух отсчетов) и метод обратного рассеяния

Метод сравнения сигнала на входе и выходе волоконного световода (метод двух отсчетов) позволяет измерять затухание оптического кабеля, когда концы измеряемой линии находятся в различных пунктах, а также оценивать потери в местах соединения оптического волокна.

Принцип метода двух отсчетов основан на измерении мощности сигнала (или уровня сигнала по мощности) на входе в световод и на его выходе.

Метод двух отсчетов может использоваться и в случае измерения переходных затуханий между оптическими волокнами оптического кабеля. Такая необходимость возникает в специальных типах оптических кабелей, состоящих из большого числа близко расположенных друг к другу оптических волокон с очень тонкими защитными покровами.

Метод обратного рассеяния основан на приеме потоков обратного излучения, возникающих в результате отражения зондирующего импульса от рассеянных и локальных неоднородностей.

В основу метода положено измерение мощностей светового потока обратного рассеяния, обусловленного рассеянием Релея и отражением Френеля. Рассеяние световой энергии происходит вследствие изменения направления распространяемых лучей при попадании их на неоднородность. Часть лучей высвечивается за пределы волокна, а часть отражается и возвращается к началу волокна. Рассеяние, возникающее за счет изменения показателя преломления по длине волокна, получило название рассеяние Релея. Рассеяние энергии, обусловленное отражением энергии сосредоточенных (локальных) неоднородностей по длине волокна, носит название отражение Френеля. Регистрируя уровень светового потока, движущегося в направлении, обратном направлению распространения возбуждающего сигнала, можно определить не только затухание, но и функцию его распределения по длине световода, а также потери в местах локальных неоднородностей, в точках соединения строительных длин кабеля. Метод обратного рассеяния позволяет измерять линию с затуханием 15..30 дБ. Для повышения точности измерения следует производить с двух сторон световода. Если в результате измерения затухания были получены затухания a_1-2 для передачи зондирующего импульса в направлении от конца 1 к концу 2 и a2-i для передачи от конца 2 к концу 1, то результирующее значение измеренного затухания определяется как среднее геометрическое из результатов измерений.

Значения потерь в ВОК и его элементах:

Потери в коннекторах составляют 0,5 дБ для состыкованной пары.

Потери в стыках составляют 0,2 дБ на стык.

Потери в волокне:

Одномодовое: 0,4 дБ/км 1300 нм, 0,3 дБ/км 1550 нм

Расчёт бюджета потерь .Например: 1,5 км многомодовой линии с 3 соединениями на 850 нм:

Потери = (1,5 км X 3 дБ/км) + (3 коннектора X 0,5 дБ)

Потери = 4,5дБ + 1,5 дБ = 6 дБ

Параметры ОВ можно разделить на три большие группы: -оптические параметры;

• параметры передачи;

• механические параметры.

Оптические параметры оптических волокон

Основными оптическими параметрами волока являются:

• относительная разность показателей преломления (А);

• числовая апертура (NA);

• нормированная частота (v);

• число распространяющихся мод (М);

• диаметр модового поля (4^);

Относительная разность показателя преломления сердцевины и оболочки ОВ

Одной из основных характеристик, определяющих условия ввода оптических сигналов и процессы их распространения в ОВ, является числовая апертура, определяемая для:

• оптических волокон со ступенчатым показателем профиля преломления (ППП)

• оптического волокна с градиентным профилем ППП

П а р а м е т р ы п е р е д а ч и о п т и ч е с к и х в о л о к о н

К параметрам передачи ОВ относятся:

• коэффициент затухания;

• дисперсия одномодового ОВ;

• ширина полосы пропускания многомодового OB.

Коэффициент затухания оптического сигнала. Затухание в оптическом волокне - это мера ослабления оптической мощности, распространяемо вдоль ОВ между двумя его поперечными сечениями на данной длине волны. Затухание в ОВ выражается в дБ. Коэффициент затухания в ОВ - это величина затухания на единице длины волокна и выражается в дБ/км. Затухание сигналов в ОК. обусловлено собственными потерями мощности в изолированных прямолинейных ОВ и дополнительными потерями, возникающими в результате сборки ОВ в кабель.

Дисперсия оптического сигнала.

Дисперсия - это рассеивание во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала, которое приводит к увеличению длительности импульса оптического излучения при распространении его по ОВ и определяется разностью квадратов длительностей импульсов на выходе и входе ОВ:

Мерой величины обратных отражений является коэффициент обратного отражения, который определяется как отношение мощности отраженного светового потока к мощности падающего и, из-за своей малости, выражаемый обычно в логарифмических единицах.

К механическим параметрам ОВ относятся:

прочность волокна;

динамическая прочность на разрыв;

параметр нагрузки разрушения;

стойкость к изгибам;

усилие снятия защитного покрытия