2.2 Вимірювання загасання світла в оптичних волокнах

Вимірювання загасання світла у оптичних волокнах в залежності від обставин виконують у різні способи. За найбільш простого методу потужність випромінювана з вихідного торця волокна, намотаного на котушку, вимірюється за допомогою вимірювача оптичної потужності. Потім волокно обривають на відстані 1…3 м від вхідного кінця (в якій вводиться енергія від джерела випромінювання на хвилі довжиною ) і знову вимірюють потужність на виході обірваного ОВ. Коефіцієнт загасання ОВ (у дБ/км) дорівнює відношенню цих двох потужностей (у дБ), поділеному на довжину волокна (у км), що є на котушці.

Наведений метод обривання нескладно здійснити, якщо обидва кінці волокна, загасання якого треба вимірювати, є легко доступні. Цього не можна зробити для волокна у прокладеному кабелі, кінці якого знаходяться на значній відстані. У такій ситуації найбільш часто використовують оптичний рефлектометр.

2.2.1 Метод обривання

Метод ґрунтується на порівнянні значення потужності оптичного випромінювання на виході волокна зі значенням потужності на виході короткої ділянки цього волокна ( 1 м від початку), яка утворилась внаслідок його обривання. При вимірюваннях необхідно забезпечити стабільність потужності, що вводиться до оптичного волокна й сталий модовий склад випромінювання.

Структурну схему установки для вимірювання загасання за методом обриву наведено на рис. 2.6, де 1 – джерело випромінювання (ДВ) із заданою довжиною хвилі ; 2 – пристрій введення (мікроманіпулятор); 3 – змішувач мод; 4 – фільтр мод оболонки; 5 – вимірюване оптичне волокно, 6 – вимірювач оптичної потужності (ВОП) з фотодіодом великої площі для реєстрування всього конуса світла, випромінюваного з торця волокна.

За допомогою пристрою введення виконується мікрометричне переміщування вхідного кінця волокна (відносно ДВ) в трьох взаємно перпендикулярних площинах для забезпечення максимальної введеної до ОВ потужності.

З мішувач мод необхідний для збудження вимірюваного волокна випромінюванням з модовим складом, що відповідає сталому модовому розподілу. Для його контролю може бути використаний метод вимірювання числової апертури. Критерієм сталого модового розподілу є ідентичність розподілу потужності випромінювання в далекій зоні на виході змішувача мод і на виході вимірюваного волокна.

Фільтр мод оболонки забезпечує видалення мод поширюваних оболонкою волокна. Для контролю виводу мод оболонки може бути застосовано метод вимірювання інтенсивності в ближній зоні, тобто їхньої відсутності і на виході ОВ та виході фільтра мод оболонки.

Методика вимірювань. З обох кінців кабелю видаляють волого захисні та броньові (якщо вони є) оболонки на довжині 0,5...1 м. Серветкою змоченою спиртом очищують волокна від гідрофобного заповнювача. Видаляють первинне захисне покриття та силіконовий лак з волокон. Пристроєм сколювання сколюють торці ОВ та контролюють якість торця за допомогою мікроскопа зі збільшенням 80^х. Один з кінців ОВ закріплюють у мікрометричному пристрої введення, другий – приєднують до ВОП. Обережно переміщують вхідний торець ОВ по черзі по трьох координатах домагаючись максимуму потужності реєструємому за допомогою ВОП. Записують отримане значення потужності (рівня потужності) на виході вимірюваного зразка ОВ – Р₂, Вт (р₂, дБм). Не змінюючи умов введення випромінювання до ОВ, обривають волокно на відстані 0,5 м від його початку. Приєднують ВОП до виходу короткого відрізка ОВ (що утворився після обривання ОВ) і вимірюють потужність (Р₁, Вт) або рівень потужності (р₁, дБм). Обчислюють загасання потужності світла

а потім – коефіцієнт загасання на заданій довжині хвилі 

 = А/(l₂ – l₁), дБ/км,

де l₁ і l₂ – довжини короткого відрізка (l₁ = 0,5 м) і всього волокна відповідно, км. Для підвищення точності виконують кілька повторних вимірювань (не менше за три), міняють кінці волокон (напрямок поширення світла), а потім розраховують середнє значення А та  та похибки вимірювань А та .