1.2.Метод обрыва

Метод обрыва базируется на сравнении мощности оптического излучения, измеренного на выходе длинного отрезка кабеля, с мощностью, измеренной на выходе его короткого участка, образованного за счет обрыва кабеля. Этот ме­тод применяется для измерения затухания ОК, не армированных оптическими соединителями.

Схема измерения затухания ОК методом обрыва приведена на рис. 1.2.

рис. 1.2. Схема измерения затухания ОК методом обрыва:

1 – источник излучения; 2 – устройство ввода; 3 – смеситель мод; 4 – фильтр мод оболочки; 5 – оптический кабель; 6 – приемник излучения; 7 – регистри­рующее устройство

Измерения выполняются в следующей последовательности:

1. входной конец измеряемого волокна ОК подключается через смеситель и фильтр мод к устройству ввода, а выходной — к фоточувствительной площадке приемника излучения так, чтобы все излучение с выходного конца попало на площадку.

2. с помощью устройства ввода выполняют юстировку входного торца измеряемого ОВ по максимуму сигнала на выходе приемника излучения.

3. фиксируют положение входного торца и регистрируют значение сигнала на выходе приемника излучения.

4. не изменяя положения волокна в устройстве ввода, обламывают измеряе­мое волокно ОК после фильтра мод оболочки на расстоянии (1±0,2)м от входного торца.

5. подготавливают выходной торец короткого отрезка оптического волокна и устанавливают его относительно фоточувствительной площадки приемника излучения так, чтобы на нее попадало все излучение с выходного торца.

6. регистрируют значение сигнала на выходе приемника излучения на фиксированной длине волны источника излучения.

Затухание измеряемого оптического волокна определяют по формуле:

, (1.2)

где a(_i)– затухание ОК, дБ;

A₁(_i), A₂(_i)– значения сигналов, соответст­вующих уровням мощности на входе и выходе ОК;

_i– длина волны, на кото­рой проведены измерения, мкм.

Коэффициент затухания измеряемого ОК на фиксированной длине волны рассчитывают по формуле, дБ/км:

, (1.3)

где L₁– длина короткого отрезка кабеля, км;

L₂– длина ОК, км.

1.3. Ме­тод обратного рассеяния

Отличительным от предыдущих методов измерения затухания является ме­тод обратного рассеяния. Рефлектометр – прибор большой точности с большим динамическим диапазоном, он предназначен для применения во всех системах передачи информации по ВОЛС. Позволяет производить простое измерение затухания линейных кабелей, а также удобно определить места перепадов затухания в точках сварок и на разъёмах соединителей. Прибор является лазерным устройством, в отношении потенциала опасности относится к классу 1, это означает, что лазерное излучение безопасно.

Принцип измерения основан на наблюдении потока обратного рассеяния в ОВ, возникающего при прохождении по нему зондирующего сигнала вследствие отражения от рассеянных и локальных неоднородностей.

Импульсный генератор вырабатывает периодические импульсы, которые через схему накачки лазера превращаются в световые импульсы, вводимые в ОВ через оптический ответвитель. Рассеянное назад излучение, возникающее в ОВ вследствие релеевского рассеяния и френелевских отражений, поступает через ответвитель на чувствительный фотодиод, чей выходной сигнал отображается на мониторе.

Рис.1.3. Упрощенная структурная схема рефлектометра

Основными недостатками метода обратного рассеяния являются невысокая точность измерений и низкий динамический диапазон. Необходимый динамический диапазон при измерениях методом обратного рассеяния определяется суммой двойного затухания измеряемой линии (2a_L), затуханием потока рэлеевского рассеяния (a_p(x)) ОВ, которое для волокна высокого качества составляет в среднем 40дБ при=0,85 мкм и возрастает при более длинных волнах пропорционально значению 20lg(/0,85)⁴. Кроме того, необходимо учитывать потери мощности при вводе зондирующего сигнала в ОВ и выводе обратного излученияа_вв, которое в среднем составляет 6...15 дБ.

Таким образом, при затухании а_L=40дБ на=0,85 мкм требуемый динамический диапазон измерительной установки, дБ:

динамический диапазон современных измерительных установок, использую­щих метод обратного рассеяния, обычно равен 80...90 дБ, что позволяет осуществлять измерения с затуханияа_L<(15 ... 20) дБ.

Указанный метод имеет ряд достоинств:

1. это неразрушающий метод;

2. он позволяет проводить измерения с одного из концов ОВ;

3. при данном методе не требуется знание мощности вводимого в ОВ излучения при каждом измерении, что в рассматриваемых ранее методах явля­лось важным условием измерений.

На точность измерений данным методом в основном влияют локальное модовое распределение, непостоянство коэффициента обратного рассеяния вдоль ОВ и нестабильность излучателя и фотоприемника.

Недостатками метода являются небольшой динамический диапазон изме­рений, обусловленный малой мощностью излучения обратного рассеяния, при­ходящего к фотоприемнику, и необходимость применения сложной высокочув­ствительной широкополосной электроники для реализации метода.