Меню

Затухания при измерении оптического волокна



Километрическое (погонное) затухание оптического кабеля – понятие, значение, измерение

Километрическое, или погонное затухание оптического кабеля (затухание в оптическом волокне на километр) — это величина затухания мощности оптического сигнала на 1 километре оптического волокна.

Затухание в оптическом волокне на километр измеряется в дБ/км (децибел / километр). Оно имеет различные значения в зависимости от длины волны, на которой измеряется: 850 нм, 1300 нм, 1310 нм, 1490 нм, 1550 нм, 1625 нм.

Типичные значения километрического затухания (нормы затухания) на различных длинах волн.

Длина волны Нормы затухания в оптическом кабеле
850 нм 3 дБ/км
1300 нм 0,75 дБ/км
1310 нм 0.33 дБ/км
1380 нм 0.50 дБ/км
1490 нм 0.24 дБ/км
1550 нм 0.22 дБ/км
1625 нм 0.23 дБ/км

Указанные в таблице значения могут отличаться в небольших пределах. Так, для сигнала, передающегося на длине волны 1550 нм нормальным считается километрическое затухание в пределах 0,18 – 0,23 дБ/км, а для сигнала на длине волны 1310 нм – допустимым будет затухание 0,32 – 0,36 дб/км.

Кроме того, километрическое затухание кабеля находящегося длительное время в эксплуатации зачастую будет больше аналогичного значения нового кабеля в катушке. К этому приводит совокупность причин: попадание воды в муфты и кабель, превышение допустимых радиусов изгиба кабеля и волокон в сплайс кассете и т д.

Измерить значение километрического затухания можно при помощи оптического рефлектометра. Для этого нужно выставить маркеры по краям ровного участка (между соседними событиями). Многие рефлектометры автоматически рассчитывают километрическое (погонное значение). Если такой возможности нет, то необходимо вручную определить расстояние между маркерами и потери в волокне между маркерами. После этого найти погонное значение по формуле:

А километрическое – километрическое затухание

Аab – потери на участке волокна, выделенном маркерами

Lab – протяженность участка волокна, выделенного маркерами

Источник

Методика измерения оптического затухания в классических ВОЛС и активных PON сетях

Затухание (потери) оптического сигнала – это параметр, который показывает насколько уменьшился уровень сигнала на выходе оптической линии в сравнении с уровнем на ее входе. Измеряется затухание в деци Беллах (дБ). В зависимости от того, в каких единицах измерения выражены входной и выходной уровень сигнала, для вычисления затухания используются различные формулы. Более подробно об этом описано в статье «Взаимозависимость между мощностью и затуханием».

В связи с тем, что чаще всего мощность сигнала измеряется в дБм, затухание определяется по формуле:

Рисунок 1 – Формула для определения затухания оптического сигнала

Исходя их формулы, делаем вывод, что для определения затухания в линии, достаточно и необходимо знать мощность сигнала на входе в линию (Pвх) и мощность сигнала на выходе из нее (Pвых).

Что же такое мощность сигнала на входе в линию и чем она отличается от выходной мощности передатчика? Ответ очень прост. Выходная мощность передатчика – это действительно паспортная величина, которая указывается в соответствующих документах. Она учитывает мощность используемого лазера (или светодиода) и средние потери на разъеме. Для оценки характеристик прибора – этого вполне достаточно. Однако ввиду того, что обе эти характеристики не постоянны

  • потери на разъеме зависят от его качества полировки, чистоты, усилия коммутации и др.
  • мощность лазера уменьшается в следствие старения

для измерений паспортное значение выходной мощности использовать нельзя. Именно поэтому, мощность сигнала на входе в линию (Рвх) необходимо измерять. Для этого:

Перед соединением следует произвести чистку коннекторов патч корда и адаптеров измерительных приборов при помощи специальных приспособлений.

Рисунок 2 – Определение опорного уровня оптического сигнала

  1. включите источник и измеритель мощности, установите рабочую длину волны, на которой будут проводится измерения. (850нм, 1300нм, 1310нм, 1490нм, 1550нм, 1625нм)
  2. Запишите показания измерителя мощности. Измеренное значение также называют опорной мощностью оптического сигнала. Учитывая то, что потери на коннекторе источника уже учтены в значении опорной мощности, а потери на коннекторе измерителя равны нулю, – можно считать, что измеренное значение – это истинное значение мощности оптического сигнала на входе в оптическую линию.

Рисунок 3 – Порты источника (слева) и измерителя (справа) оптической мощности без адаптеров FC, SC, ST, LC

На рисунке 3 изображены порты измерительных приборов: источника и измерителя мощности. Порт источника (UCI) выполнен в виде металлической ферулы диаметром 2,5 мм. В этом случае соединение волокон выполняется путем совмещения ферулы измерительного прибора с ферулой коннектора. Естественно, даже небольшая погрешность в совмещении приведет к дополнительным потерям на соединении. Порт измерителя мощности (SOC) представляет собой свето чувствительную площадку, диаметром примерно 2 мм. При подключении коннектора к измерителю мощности, непосредственного контакта с площадкой не возникает, вместе с тем все излучение без потерь попадает в измеритель мощности.

  1. Отключите патч корд от порта измерителя мощности и подключите его ко входу измеряемой линии. (Во избежание изменения вносимых потерь на соединении патч корда и источника, это соединение нарушать не рекомендуется).
  2. Подключите измеритель мощности к выходу линии при помощи дополнительного патч корда, запишите показания мощности на выходе линии – P вых
  3. По формуле, приведенной на рисунке 1, рассчитайте потери в оптической линии. Рассчитанное значение будет включать в себя:
  • потери на первом и последнем коннекторе (и других имеющихся на линии коннекторах)
  • потери на линейных участках ВОЛС
  • потери на сварных соединениях

Измерение потерь рекомендуется проводить в направлениях А-Б, Б-А с последующим вычислением среднего значения по формуле

Рисунок 4 – Формула определения среднего значения потерь на участке ВОЛС

Среднее значение определяется вследствие неравномерности затухания в различных направлениях из-за неоднородности диаметров оптического волокна.

Рисунок 5 – Измерение потерь в направлениях А-Б и Б-А при помощи оптических тестеров

Вследствие различных диаметров сердцевин оптического волокна, потери сигнала распространяющегося слева направо будут меньше, чем в обратном направлении. Различие же диаметров волокон обусловлено процессами производства оптического волокна, которые более подробно описаны в статье “Производство оптических волокон”

Для повышения удобства выполнения двусторонних тестов, используют тестеры. Они в одном корпусе совмещают и источник и измеритель мощности, а иногда еще и измеритель ORL.

Рисунок 6 – Двустороннее измерение потерь в оптической линии при помощи тестеров

В случае измерения потерь в работающей PON сети, измерения проводятся на длине волны 1625нм. Кроме того, перед ONT устанавливаются фильтры, отсекающие сигналы на этой длине волны.

Рисунок 7 – Измерение оптических потерь в активной PON сети

Измерение затухания классической оптической линии (видео)

Вебинар на тему “Методики измерения параметров в классических ВОЛС и PON”

Источник

Затухания при измерении оптического волокна

ГОСТ Р МЭК 60793-1-40-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ. ЗАТУХАНИЕ

Optical fibres. Part 1-40. Measurement methods and test procedures. Attenuation

Дата введения 2013-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ОАО «ВНИИКП») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 46 «Кабельные изделия»

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60793-1-40:2001* «Волокна оптические. Часть 1-40. Методы измерений и проведение испытаний. Затухание» (IEC 60793-1-40:2001 «Optical fibres — Part 1-40: Measurement methods and test procedures — Attenuation», IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает единые требования к измерению затухания сигнала в оптическом волокне (далее — волокно), обеспечивая проверку соответствия волокон и кабелей целям коммерческого использования.

В настоящем стандарте приведены четыре метода для измерения затухания, один из которых предназначен для моделирования спектрального затухания:

— метод A: метод обрыва;

— метод B: метод вносимых потерь;

— метод C: метод обратного рассеяния;

— метод D: метод моделирования спектрального затухания.

Методы A, B и C применяют для измерения затухания всех типов следующих волокон:

— многомодовых волокон класса A;

— одномодовых волокон класса B.

Методом обратного рассеяния C также определяют распределение, вносимые потери и характеристики точечных дефектов.

В настоящее время метод D применяют только для волокон класса B.

Общая информация для всех трех методов измерений и для метода моделирования содержится в разделах 1-8, а информация, относящаяся к каждому индивидуальному методу, содержится в приложениях A, B, C и D соответственно.

2 Нормативные ссылки

3 Определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Примечание — Затухание — это степень уменьшения оптической мощности в волокне при определенной длине волны. Оно зависит от природы и длины волокна, а также от условий измерений.

Неуправляемые условия возбуждения обычно приводят к возникновению поглощающих мод более высокого порядка, что порождает переходные потери и приводит к затуханию, не пропорциональному длине волокна. Применение управляемого, стабильного возбуждения приводит к затуханию, которое пропорционально длине волокна. При условии стабильного возбуждения можно определить коэффициент затухания волокна и затухание линейно соединенных волокон.

3.1 затухание (attenuation): Затухание волокна при длине волны между двумя поперечными сечениями 1 и 2, разделенными расстоянием, определяемое как

где — затухание при длине волны , дБ;

— оптическая мощность, проходящая через поперечное сечение 1;

— оптическая мощность, проходящая через поперечное сечение 2.

3.2 коэффициент затухания (attenuation coefficient), затухание на единицу длины (attenuation per unit length): Для однородного волокна при условии стабильного возбуждения возможно определить затухание на единицу длины или коэффициент затухания в виде следующего соотношения, которое не зависит от выбранного отрезка волокна:

где — коэффициент затухания;

— длина, км.

3.3 моделирование спектрального затухания (spectral attenuation modeling): Методика, позволяющая прогнозировать значения коэффициентов затухания для спектра длин волн, используя небольшое число (три-пять) непосредственно измеряемых дискретных значений.

4 Требования к калибровке

В стадии рассмотрения.

5 Эталонный метод испытаний

Метод обрыва A является эталонным методом испытаний (ЭМИ) и должен использоваться при разрешении спорных вопросов.

6 Оборудование

В приложениях A, B, C и D приведены схематичные рисунки и другие требования для каждого из методов соответственно.

7 Отбор образцов

7.1 Длина образца

Образец должен представлять собой отрезок волокна известной длины на катушке или в составе кабеля, как указано в подробной спецификации на волокно/кабель.

7.2 Торцевая поверхность образца

Должна быть подготовлена плоская торцевая поверхность, перпендикулярная оси волокна, на входном и выходном концах каждого образца.

8 Порядок проведения испытаний

См. приложения A, B, C и D для методов A, B, C и D соответственно.

9 Расчеты

9.1 Методы A и B

В методах обрыва A и вносимых потерь B соответственно используют уравнения (1) и (2).

9.2 Метод C

9.3 Метод D

10 Результаты

10.1 Информация, получаемая при каждом измерении

Отчет по каждому измерению должен содержать следующую информацию:

— дата и наименование измерения;

— обозначение образца;

— длина волны источника оптического излучения;

— длина образца;

— спектральное затухание, дБ, или коэффициент затухания, дБ/км, в зависимости от длины волны или при определенной длине волны, как указано в подробной спецификации на волокно/кабель.

10.2 Информация, предоставляемая по требованию

По требованию предоставляется следующая информация:

— используемый метод измерений: А, В, С или D;

— тип используемого источника оптического излучения: центральная длина волны (длины волн) и ширина спектра (спектров);

— способ ввода излучения и используемые условия;

— описание всех основных элементов оборудования;

— для волокон класса B — размеры и число оборотов модового фильтра или смесителя мод;

— длительность импульса (импульсов), диапазон шкалы (шкал) и подробное описание операции усреднения сигнала;

— подробное описание способа проведения расчетов (метод расчета);

— любые допущенные отклонения от установленной методики проведения измерений;

— дата последней калибровки измерительного оборудования.

Для методов С и D дополнительные требования — в разделах С.5 приложения С и D.5 приложения D соответственно. Учет этих требований особенно важен при использовании метода С для измерения точечных дефектов.

11 Информация, указываемая в подробной спецификации на волокно/кабель

Подробная спецификация на волокно/кабель должна содержать следующую информацию:

— тип измеряемого волокна (или кабеля);

— критерии приемки и отбраковки для определенной длины волны или диапазона длин волн;

— любое отклонение от установленного порядка проведения измерений;

— информация, предоставляемая в отчете.

Приложение А (обязательное). Требования, относящиеся к методу А. Обрыв

Метод обрыва является единственным методом, непосредственно вытекающим из определения затухания в волокне, при котором уровни мощности и измеряют в двух точках волокна без изменения условий ввода излучения. — мощность, получаемая на выходе волокна, и — мощность, получаемая в точке около входа этого же волокна после отрезания волокна. (Это объясняет широкое использование данного метода как эталонного метода испытания на затухание сигнала.)

Данный метод измерений не позволяет получить информацию о поведении затухания по длине волокна. Также нелегко измерить изменение затухания в изменяющихся условиях. В некоторых случаях разрушение оптического волокна, составляющее сущность данного метода, является его недостатком.

А.1.1 Общее оборудование для всех волокон

На рисунках А.1 и А.2 приведены схемы рекомендуемого размещения испытательного оборудования.

Рисунок А.1 — Расположение оборудования, используемого при измерении потерь для одной определенной длины волны

Рисунок А.2 — Расположение оборудования, используемого для получения спектра потерь

А.1.1.1 Общая схема ввода излучения

На рисунке А.3 приведена общая схема ввода излучения, используемая для всех волокон. В А.1.2-А.1.4 содержится подробная информация по применению данной схемы для отдельных категорий одномодовых и многомодовых волокон.

А.1.1.2 Источник оптического излучения

Используют соответствующий источник излучения, такой как лампа, лазер или светодиод. Выбор источника зависит от типа измерений. Источник должен быть устойчиво расположен, излучать с требуемыми интенсивностью и длиной волны в течение времени, достаточного для проведения измерений. Ширину спектральной линии выбирают так (на уровне 50% интенсивности излучения используемых источников), чтобы эта линия была узкой (к примеру, менее 10 нм), сравнимой со спектральной кривой затухания волокна. Волокно располагают на одной оси с конусом ввода излучения или соединяют его соосно с возбуждающим волокном.

Рисунок А.3 — Общая схема ввода излучения

А.1.1.3 Длина волны излучения источника

Измерения могут проводиться на одной или более длинах волн. С другой стороны, спектральный отклик может потребоваться по диапазону длин волн.

А.1.1.4 Блок приема оптического сигнала

Следует добиться, чтобы вся излучаемая образцом мощность передавалась на активную область детектора. Например, могут использоваться системы линз, сращивание торцевой поверхности с гибким выводом волокна или непосредственное соединение с детектором. Если детектор уже имеет оптоволоконный вывод (пигтейл), то волокно пигтейла должно иметь достаточно большой диаметр сердцевины и числовую апертуру для захвата всего светового излучения, выходящего из эталонного волокна и испытуемого отрезка волокна.

При проведении данного измерения следует использовать оптический детектор, который линеен и стабилен по всему диапазону интенсивности и времени измерения. Типичная система может включать фотоэлектрический модовый фотодиод, сигнал с которого усиливается усилителем входного тока с синхронной регистрацией сигнала синхронным усилителем.

А.1.1.5 Обработка сигнала

Обычно модулируют источник света для улучшения соотношения сигнал — шум в приемнике. В этом случае соединяют детектор с системой обработки сигнала синхронно с частотой модуляции источника. Система детектирования сигнала должна быть в основном линейной или иметь заранее известные характеристики.

А.1.1.6 Фильтр оболочечных мод

Используют соответствующий способ для недопущения распространения оптической мощности в оболочке, что может значительно повлиять на принятый сигнал.

А.1.2 Оборудование для ввода излучения для всех одномодовых волокон

Система оптических линз или гибкий вывод волокна (пигтейл) могут использоваться для возбуждения испытуемого волокна. Мощность, передаваемая в волокно, должна быть стабильной во время проведения измерения (рисунок А.1).

А.1.2.1 Гибкий вывод волокна (пигтейл)

При использовании гибкого вывода волокна (пигтейла) может возникнуть необходимость применения геля для компенсации потерь отражения в волокне между гибким выводом источника и испытуемым волокном для исключения эффекта интерференции.

А.1.2.2 Система оптических линз

При использовании системы оптических линз обеспечивают стабильную поддержку входного конца волокна, например с помощью вакуумного держателя. Данную поддержку устанавливают на позиционирующее устройство таким образом, чтобы торец волокна помещался во входящий луч. Перегрузка конца волокна пространственно и под углом позволяет сделать процесс позиционирования волокна менее чувствительным.

А.1.2.3 Фильтр мод высокого порядка

Данный метод используют для исключения распространяющихся мод высокого порядка в заданном диапазоне длин волн. Примером такого фильтра мод высокого порядка является петля радиусом, достаточно малым для сдвига критической длины волны ниже минимальной заданной длины волны, но недостаточно малым для возбуждения колебаний, зависящих от длины волны.

А.1.2.4 Фильтр оболочечных мод

Фильтр оболочечных мод обеспечивает необнаружение излучаемых мод, распространяющихся в области оболочки, в волокне после прохождения небольшого расстояния. Фильтр оболочечных мод часто состоит из материала, имеющего показатель преломления, равный или больший показателя преломления материала оболочки волокна. Это может быть жидкость для компенсации потерь отражения в волокне, нанесенная непосредственно на непокрытое волокно вблизи его концов; при некоторых условиях само покрытие волокна будет выполнять эту функцию.

А.1.3 Оборудование для возбуждения градиентных многомодовых волокон категории А1

Условия возбуждения имеют наибольшее значение для достижения целей, указанных в разделе 1. Условия возбуждения устанавливают так, чтобы не допустить мощности вводимого излучения, приводящей к возникновению переходных мод более высокого порядка. Не вводя мощность возбуждения в эти переходные моды испытуемого волокна, измеряют затухание, наращиваемое приблизительно по линейному закону. Так как на это распределение мощности волокно в основном не влияет, оно называется «устойчивое распределение».

Читайте также:  Какие приборы применяются для измерения давления меньше атмосферного

Существует две общепринятые методики создания устойчивых условий возбуждения для измерения затухания: модовые фильтры и ввод излучения с помощью геометрической оптики. Точное соблюдение указанных технических приемов дает сравнимые результаты. На рисунке А.1 приведен обобщенный пример оборудования для ввода излучения с использованием модового фильтра. Примеры каждой из двух методик приведены ниже.

А.1.3.1 Примеры модовых фильтров

А.1.3.1.1 Модовый фильтр с типовым (эталонным) волокном

Выбирают волокно того же типа, что и испытуемое волокно. Волокно должно иметь длину (обычно равную или 1 км), достаточную для того, чтобы распределение мощности в волокне при использовании источника, указанного в А.1.3.3, являлось устойчивым распределением.

А.1.3.1.2 Модовый фильтр в виде оправки с намотанным на нее волокном

Другой модовый фильтр имеет оправку, вокруг которой намотано несколько витков (обычно три-пять) испытуемого отрезка волокна при небольшом натяжении. Выбирают такой диаметр оправки, чтобы обеспечивалось затухание возбуждаемых переходных мод до устойчивого состояния. Используют измерение дальнего поля для сравнения распределения мощности, существующей в длинном отрезке испытуемого волокна (более 1 км), которое возбуждается однородно перегружающим источником, с распределением мощности в коротком отрезке волокна с применением оправки. Следует выбрать диаметр оправки для проведения распределения дальнего поля в коротком отрезке для аппроксимации распределения дальнего поля в длинном отрезке.

Числовая апертура (измеренная согласно МЭК 60793-1-43) диаграммы излучения, возбуждающего короткий отрезок, должна составлять от 94% до 100% включительно числовой апертуры диаграммы длинного отрезка.

Диаметр оправки для разных волокон может быть разным в зависимости от типа волокна и покрытия. Рекомендуемый диаметр оправки — в диапазоне от 15 до 40 мм включительно с пятью витками волокна в пределах длины оправки 20 мм. Поскольку оправка может выбираться различного диаметра и устройства, в таблице А.1 приведены общепринятые размеры оправки для волокон с различным диаметром сердцевины.

Таблица А.1 — Примеры размеров оправки

А.1.3.2 Примеры ввода излучения с помощью геометрической оптики

Возбуждение с помощью ограниченного фазового пространства (ОФП) определяется как геометрически порождаемое возбуждение, которое равномерно заполняет 70% диаметра сердечника испытуемого волокна и имеет 70% числовой апертуры испытуемого волокна. Это распределение максимальной мощности, передаваемой геометрически, не передает мощность в моды утечки и непредельные моды. Для градиентных многомодовых волокон размерами 50/125 мкм с числовой апертурой 0,2 условие ОФП возбуждения — наличие однородного светового пятна диаметром 35 мкм и числовой апертуры 0,14.

Пример оптики, необходимой для ОФП возбуждения, приведен на рисунке A.4. Важно, чтобы ось луча ввода излучения совпадала с осью волокна, чтобы световое пятно и конус падающего света центрировались на сердцевине волокна. Также для проведения измерений соответствующим образом следует настроить оптическую систему на рабочую длину волны.

Рисунок А.4 — Оптическая система возбуждения с помощью ограниченного фазового пространства

А.1.3.3 Смеситель мод

В основном равномерное распределение мощности достигается до модового фильтра. Для таких источников, как светодиод или лазер, которые не позволяют этого достичь, используется смеситель мод. В смесителе мод волокно должно располагаться определенным образом (например, с последовательностью профиля показателя преломления ступенчатый — градиентный — ступенчатый).

А.1.4 Оборудование для возбуждения ступенчатых многомодовых волокон категорий А2-А4

Некоторые примеры характерного расположения оборудования для возбуждения коротких волокон приведены на рисунках А.5, А.6 и А.7.

Важна воспроизводимость результатов измерения затухания в ступенчатых волокнах. Следовательно, необходимо иметь четкое описание схемы возбуждения. Такая схема может состоять из доступных оптических компонентов, обеспечивающих размеры светового пятна и числовую апертуру возбуждения в соответствии со значениями, приведенными в таблице А.2.

Таблица А.2 — Условия возбуждения для волокон категорий А2-А4

А2.2
(см. примечание 1)
Стеклянная сердцевина/
стеклянная оболочка

А3
Стеклянная сердцевина
/пластмассовая оболочка

А4
Пластмассовая сердцевина/пластмассовая оболочка

Равен размеру сердцевины волокна

Равен размеру сердцевины волокна

Равен размеру сердцевины волокна с полным возбуждением мод (или использование смесителя мод с равномерным возбуждением мод)

Равна максимальной числовой апертуре волокна (см. примечание 2)

Равна максимальной числовой апертуре волокна (см. примечание 3)

Равна максимальной числовой апертуре волокна с полным возбуждением мод (см. примечание 3)

1 Волокно категории А2.1 требует дальнейшего изучения.

2 Данное условие возбуждения можно выполнить путем переполнения модового фильтра, изготовленного из 2 м волокна, идентичного испытуемому волокну с соответствующим фильтром оболочечных мод, и использования выходного сигнала с этого модового фильтра для возбуждения испытуемого волокна.

3 Данное условие возбуждения можно выполнить аналогично изложенному в примечании 2. Однако некоторые типы волокон категорий А3 и А4 не потребуют фильтра оболочечных мод для модового фильтра.

А.1.5 Требования к калибровке

Длину волны калибруют в пределах ±10 нм.

Рисунок А.5 — Система линз

Рисунок А.6 — Возбуждающее волокно

Рисунок А.7 — Смеситель мод (для волокна категории А4)

А.2 Порядок проведения измерений

А.3.1 Рассчитывают затухание между точками измерения и , используя уравнение (1) в 3.1, или коэффициент затухания, используя уравнение (2) в 3.2, или оба эти параметра, если требуется.

А.3.2 Используя результаты измерения затухания на дискретных длинах волн, можно рассчитать кривую спектрального затухания, как это описано в приложении D.

Приложение В (обязательное). Требования, относящиеся к методу В. Вносимые потери

B.1.1 Характерная установка

На рисунках В.1 и В.2 представлены схемы соответствующих измерительных установок.

B.1.2 Общее оборудование для методов A и B

См. положения А.1.1, а также всю соответствующую информацию по условиям возбуждения в А.1.2 (для одномодового волокна), А.1.3 (для градиентного многомодового волокна категории А1) и А.1.4 (для ступенчатого многомодового волокна категорий А2-А4).

B.1.3 Дополнительное оборудование для метода B

Метод вносимых потерь требует использования очень точного соединительного устройства волокно-волокно для минимизации потерь при соединении для получения надежных результатов. Соединительное устройство может иметь механическую визуально контролируемую регулировку или соединитель сердцевина-сердцевина.

B.2 Порядок проведения измерений

B.2.1 Эталонное волокно должно быть той же категории, что и испытуемое волокно. Все соединители и связанные с ними потери включены в определение эталонного волокна.

B.2.2 Сначала калибруют измерительное оборудование для определения входного эталонного уровня . При первоначальной калибровке используют волокно той же категории, что и эталонное. Длина эталонного волокна должна быть малой (например, 2 м), чтобы можно было пренебречь его затуханием. (Если затуханием в эталонном волокне нельзя пренебречь, то добавляют это значение к рассчитанному значению.)

B.3 Расчеты

Рассчитывают затухание, используя уравнение (1) в 3.1, или коэффициент затухания, используя уравнение (2) в 3.2, или оба эти параметра, если требуется.

Рисунок В.1 — Калибровка установки для измерения вносимых потерь

Рисунок В.2 — Измерение вносимых потерь

Приложение С (обязательное). Требования, относящиеся к методу С. Обратное рассеяние

Метод обратного рассеяния, представляющий собой одностороннее измерение, измеряет оптическую мощность излучения рассеянного и обратно отраженного от различных точек волокна ко входу волокна.

Данное измерение зависит от скорости распространения и от рассеивающих и отражающих свойств волокна и может быть неточным при измерении затухания в волокне. Данный метод может использоваться только для измерения затухания в волокне путем измерения обратного рассеяния от обоих концов испытуемого волокна и усреднения двух графиков обратного рассеяния.

Данный метод позволяет проводить анализ всего волокна, особенно продольных подсекций волокна, или даже распознавание отдельных точек, таких как места сращивания. Он также позволяет рассчитывать длину волокна.

Методы, описывающие равномерность затухания по двунаправленным усредненным графикам обратного рассеяния, находятся в стадии рассмотрения. Ожидается, что они появятся в виде технической спецификации МЭК.

С.1 Оборудование

При данном методе используется оптический рефлектометр временной области (ОРВО), который обычно состоит из следующего минимального набора компонентов (рисунок С.1).

Рисунок С.1 — Блок-схема ОРВО

С.1.1 Оптический передатчик

Обычно состоит из одного или более импульсных лазерных диодных источников излучения, способных формировать импульсы одной или более длительности и частоты. Если не указано иное в подробной спецификации на волокно/кабель, спектр для каждой длины волны должен удовлетворять следующим условиям.

С.1.1.1 Центральная длина волны должна находиться в пределах 15 нм от установленного значения; следует фиксировать в отчете, если различие между центральной длиной волны и установленным значением более чем 10 нм.

С.1.1.2 Среднеквадратичная ширина спектра (СКВШ) не должна превышать 10 нм, или полная ширина спектра на уровне полумаксимума (ПШПМ) не должна превышать 25 нм.

С.1.1.3 Если данные используются при моделировании спектрального затухания, то:

— ширина спектра не должна превышать 15 нм (ПШПМ) или 6 нм (СКВШ) для длин волн в области пика поглощения воды (например, 1360-1430 нм);

— следует фиксировать в отчете, что действительная центральная длина волны находится в пределах 2 нм от установленного значения.

С.1.2 Условия возбуждения

Применяют средства соединения испытуемого волокна (или, по выбору, компенсирующей катушки с волокном по С.1.9) с инструментальной панелью или с гибким выходом волокна (пигтейлом) источника.

Для волокна класса А оптические источники могут не обеспечить хорошо управляемые или подходящие для данного метода измерений условия возбуждения. Следовательно, условия возбуждения для измерений затухания должны быть такими, которые используются при измерении затухания по методу обрыва (по методу А).

С.1.3 Оптический разветвитель

Соединитель/разветвитель направляет мощность от передатчика в волокно. Он также направляет свет, возвращающийся по волокну с противоположного направления, к приемнику.

С.1.4 Оптический приемник

Обычно представляет собой фотодиодный детектор, имеющий ширину полосы, чувствительность, линейность и динамический диапазон, совместимые с длительностью используемых импульсов и уровнями принимаемых сигналов.

С.1.5 Длительность и частота импульсов

ОРВО может предоставлять выбор импульсов нескольких длительностей и частот повторения (иногда связанных с дистанционным управлением) для оптимизации согласования между разрешением и диапазоном. С отражением высокой амплитуды может возникнуть необходимость установить частоту или диапазон для значения расстояния, в два раза превышающего расстояние отражения для предотвращения появления ложных «призрачных» отражений. Могут также применяться методы кодирования импульсов.

Примечание — Следует внимательно выбирать длительность и частоту повторения импульса и мощность источника излучения. Для измерений на коротких расстояниях необходимы малые длительности для обеспечения соответствующего разрешения. Это в свою очередь ограничивает динамический диапазон и максимально измеряемую длину. Для измерений на больших длинах динамический диапазон может быть увеличен путем повышения пиковой оптической мощности до уровня, ниже которого нелинейные эффекты незначительны. С другой стороны, может быть увеличена ширина импульса, что приведет к уменьшению разрешающей способности измерений.

С.1.6 Устройство обработки сигналов

Если требуется, уровень сигнал — шум может быть увеличен путем усреднения сигнала на более длительном интервале времени измерения.

С.1.7 Устройство отображения

Устройство отображения входит в схему ОРВО и является частью оборудования, управляющего ОРВО. Сигнал ОРВО отображается в графической форме как децибелы по оси ординат и как расстояние по оси абсцисс. Ось ординат в децибелах должна соответствовать обратно рассеянным потерям за двойной проход. Ось абсцисс должна соответствовать половине объединенной оптической групповой задержки, преобразованной в расстояние. Такие инструменты, как курсоры, могут использоваться для ручного или автоматического измерения всей линии ОРВО или ее части на устройстве отображения.

С.1.8 Информационный интерфейс (если используется)

Данный инструмент может обеспечить сопряжение с компьютером для автоматического анализа сигнала или создания определенной копии отображаемой линии.

С.1.9 Устройство управления отражением (если используется)

Средства минимизации кратковременного насыщения приемника вследствие высоких значений отражения Френеля могут потребоваться для уменьшения длины волокна компенсирующей катушки, следующей за каждым рефлектором. Они могут входить в разветвитель или могут быть реализованы посредством электронного маскирования. Для преодоления первоначального отражения у соединителя ОРВО компенсирующая катушка с волокном (длиной в метрах численно превосходящая одну десятую длительности отображенного импульса в наносекундах) может использоваться между соединителем ОРВО и образцом.

С.1.10 Оптические неразъемные и разъемные соединители

Если иное не указано в определенном методе, любые неразъемные и разъемные соединители, требуемые ОРВО (например, для соединения оптического рефлектометра или компенсирующей катушки с волокном с испытуемым волокном), должны иметь низкие вносимые потери и низкую отражательную способность (высокие обратные потери). Это требуется для минимизации внешних воздействий на рассматриваемую линию ОРВО.

С.2 Отбор и подготовка образцов

Образец представляет собой волокно на катушке или в составе кабеля согласно требованиям подробной спецификации на волокно/кабель. Измерение может проводиться в заводских и реальных условиях эксплуатации на единых и соединенных секциях.

Примечание — Следует убедиться, что намотка не вносит искусственное затухание для точечной разрывности или измерения затухания. С другой стороны, искусственные помехи, ограниченные концами отрезка волокна (как в случае с первым слоем на катушке), могут быть исключены из вычислений коэффициента затухания.

С.3 Порядок проведения измерений

Использование ОРВО для непрямых измерений затухания или коэффициента затухания в оптическом волокне или оптическом кабеле описано ниже.

Для оптических волокон категорий А1 и А2 более точные значения могут быть получены измерением спектрального затухания методом обрыва. Если значения, полученные этими двумя измерениями, различаются, правильными считаются значения, полученные методом обрыва, если иное не указано в подробной спецификации на волокно/кабель.

Для оптических волокон категорий В1 и В2 путем проведения этих измерений на многих длинах волн может быть получена кривая спектрального затухания, с использованием тех же отношений, что и описанные в методе D (см. приложение D).

С.3.1 Образец соединяют либо с измерительным прибором, либо с одним концом компенсирующей катушки с волокном (если используется). Другой конец компенсирующей катушки с волокном (если используется) соединяют с измерительным прибором.

С.3.2 Так как должны быть зафиксированы коэффициент затухания и точные значения расстояний, требуется знать значение эффективного показателя групповой задержки образца. Если это значение неизвестно, используют метод измерений ОРВО волокна или отрезка кабеля (метод В в МЭК 60793-1-22) для его определения.

С.3.3 Параметры ОРВО, такие как длина волны источника, длительность импульса, диапазон длины и среднее значение сигнала, вводят в измерительный прибор вместе с эффективным показателем групповой задержки образца (если требуется согласно С.3.2). Значения некоторых из этих параметров могут быть предустановлены в измерительном приборе.

С.3.4 Измерительный прибор настраивают, чтобы отобразить сигнал обратного рассеяния от образца. Может быть полезным начать с грубого пропорционального масштабирования по вертикали и горизонтали для отображения максимально возможной длины отрезка. На рисунках С.2 и С.3 приведены примеры для использования с измерением затухания и на рисунках С.4 и С.5 — схематические примеры для использования с измерением точечного дефекта.

Рисунок С.2 — Схематическая линия ОРВО для «однородного» образца, предваряемого компенсирующей катушкой с волокном

Рисунок С.3 — Схематическая линия ОРВО для «однородного» образца, не предваряемого компенсирующей катушкой с волокном

С.3.5 Дальнейшие шаги по измерению затухания

Если есть необходимость в увеличенном разрешении, следует по возможности отрегулировать графический дисплей на отображение рассматриваемой области в более крупном масштабе (добившись того, чтобы соответствующие показания истинного сигнала можно было отличить от шума).

Рисунок С.4 — Схематическая линия ОРВО, показывающая видимые потери вследствие точечных дефектов, один — отражающий и один — не отражающий

Рисунок С.5 — Схематическая продленная линия ОРВО, показывающая два точечных дефекта, один — с видимым приращением и другой — с неочевидными потерей или приращением

С.3.5.1.4 Повторяют соответствующие испытания по С.3 на каждой требуемой длине волны.

Повторяют измерения для сигнала, введенного в образец в противоположном направлении. Для получения точных значений затухания усредняют двунаправленные линии на одной и той же длине волны для исключения влияния длины волокна, изменяющей свойства обратного рассеяния.

С.3.6 Дальнейшие шаги по измерению точечного дефекта

С.3.6.1 Проверяют сигнал ОРВО по длине волокна на наличие точечных дефектов, как определено в 3.4. Если требуется увеличенное разрешение, следует по возможности настроить графический дисплей на отображение рассматриваемой области в более крупном масштабе, добившись того, чтобы соответствующие показания истинного сигнала можно было отличить от шума (пример см. на рисунке С.5).

С.3.6.2 Для определения существования точечного дефекта (предпочтительнее, чем неравномерности затухания) исследуют рассматриваемую область, используя импульсы двух разных длительностей. Если форма потери или приращения мощности сигнала изменяется с длительностью импульса, то аномалия и есть точечный дефект. Если форма не меняется, считают, что аномалия является неравномерностью затухания и должна измеряться согласно порядку проведения испытаний по измерению затухания в волокне или кабеле. В качестве альтернативы, если форма и длительность импульса ОРВО известны, результирующая форма кривой обратного рассеяния в местах точечных дефектов может использоваться для определения их существования.

С.3.6.3 Любые отклонения точечных дефектов, которые превышают значения, установленные в подробной спецификации на волокно/кабель, фиксируют в отчете. Указывают природу этих дефектов (например, видимые потери и приращения, отражение, длительность и т.д.), как требуется подробной спецификацией на волокно/ кабель.

С.3.6.3.1 Если требуется, определяют место дефекта, поместив курсор в начало участка увеличения или падения мощности (или в другую точку, установленную изготовителем оптического рефлектометра). Для участка падения мощности это может быть трудно сделать. Определяют координаты посредством алфавитно-цифрового дисплея.

С.3.6.3.2 Если требуется, определяют видимые потери и приращение дефекта методом, описанным изготовителем оптического рефлектометра. Некоторые инструменты требуют размещения пары курсоров с каждой стороны дефекта. Экстраполируют две наиболее подходящие прямые линии (исходя из приближения по методу двух точек или метода наименьших квадратов) до места дефекта. При доступности следует выбрать метод линейного приближения. Вертикальное разделение линий дает видимые потери или приращение.

Отмечают любые пики отражения. Высота конкретного пика будет уменьшаться с увеличением ширины импульса и увеличиваться с уменьшением ширины импульса.

С.3.6.3.3 Повторяют измерения для сигнала, введенного в образец в противоположном направлении. Проводят расчет потерь (и исключение видимых приращений) путем усреднения показаний с обоих направлений на одной и той же длине волны. Это устраняет воздействия любых различий обратного рассеяния для секций волокна с обеих сторон дефекта. Может оказаться невозможным проведение двунаправленных измерений. В таком случае необходимо проводить только односторонние измерения.

С.3.6.3.4 Повторяют испытание на другой длине волны, если это требуется подробной спецификацией на волокно/кабель.

В стадии рассмотрения.

С.4.4 Некоторые оптические рефлектометры могут автоматически выполнять двухточечные вычитания в С.4.1 и С.4.2.

Читайте также:  Измерение температуры это первая помощь

Примечание — Некоторые оптические рефлектометры могут также проводить приближения до прямой линии по методу наименьших квадратов, но это может дать результаты, которые будут отличаться от результатов метода двухточечных вычитаний. Тип вычислений указывают в подробной спецификации на волокно/кабель. Усредненное значение, полученное методом наименьших квадратов, может иметь лучшую воспроизводимость при воздействии шумов, но может приводить к ошибкам при наличии неоднородностей.

С.4.5 Как и в С.3.6, расчеты повторяют для измерений на каждой длине волны в противоположном направлении. Рассчитывают среднее значение двух вычислений, проведенных по С.4.2, для нахождения коэффициента затухания волокна при данной длине волны.

С.4.6 Повторяют расчеты С.4.1-С.4.5 для определения коэффициента затухания на каждой длине волны.

С.5.1 В дополнение к требованиям 10.1 отчет должен содержать следующую информацию по измерению точечных дефектов:

— конец образца, где был размещен оптический рефлектометр;

— особенности точечных дефектов в соответствии с установленным в подробной спецификации на волокно/кабель.

С.5.2 В дополнение к требованиям 10.2 по требованию предоставляется следующая информация:

— образец волокна или кабеля, включая его тип, действительное значение группового показателя преломления, длина и условия размещения;

— инструмент ОРВО (включая марку, модель и руководство пользователя);

— длительность импульса (импульсов), диапазон (диапазоны) шкалы, действия по усреднению сигнала;

— центральная длина (центральные длины) волны (волн), ширина спектра сигнала (сигналов), периодически контролируемые по С.1.1;

— указание о том, использовалась ли компенсирующая катушка с волокном;

— метод расчета.

Рисунки показывают примеры линий ОРВО для нескольких типов точечных дефектов: дефект, вызванный отражением, и дефект, не связанный с отражением, — оба демонстрируют видимые потери (рисунок С.4); дефект, демонстрирующий видимое приращение, и дефект с неочевидными потерями или приращением (рисунок С.5).

Приложение D (обязательное). Требования, относящиеся к методу D. Моделирование спектрального затухания

До настоящего времени метод D применялся только для волокон категорий В1 и В2.

Коэффициент затухания волокна для спектра длин волн может быть рассчитан посредством характеристической матрицы и вектора . Вектор содержит измеренные коэффициенты затухания для небольшого числа (три-пять) длин волн (например, 1310, 1330, 1360, 1380 и/или 1550 нм).

При одном подходе изготовитель волокна или кабеля должен предоставлять матрицу характеристик своего изделия. В этом случае смоделированное спектральное затухание — это вектор , рассчитанный по и для данного изделия:

где — измененный вектор;

— см. уравнение D.1;

— вектор поправочных коэффициентов.

Общая матрица представляет собой характеристическую матрицу, которая может быть применена ко множеству волокон, конструкций и изготовителей (по-видимому, в рамках одного типа волокон); которая определяется и/или вводится в действие органом по стандартизации, каким-либо одним покупателем/конечным потребителем или другим промышленным источником; с которой отдельно взятый изготовитель может сравнить свою продукцию, разрешая имеющиеся различия с помощью вектора .

Поскольку метод предполагает использование при расчете заранее определенных значений, то он не требует специального оборудования. Следует использовать соответствующие методы, применяемые для получения измеренных значений, на основе которых проводятся расчеты.

D.2 Отбор и подготовка образцов

D.3 Порядок проведения расчетов

D.4 Расчеты

Коэффициент затухания волокна для спектра длин волн может быть рассчитан с помощью уравнения D.1. Вектор содержит измеренные коэффициенты затухания для небольшого числа (три-пять) длин волн (например, 1310, 1330, 1360, 1380 и/или 1550 нм). Умножая матрицу на вектор , получаем вектор , который содержит прогнозируемые коэффициенты затухания для многих длин волн (в диапазоне длин волн от 1240 до 1600 нм с интервалом 10 нм). Результирующий вектор содержит прогнозируемые коэффициенты затухания для многих длин волн (в диапазоне длин волн от 1240 до 1600 нм с интервалом 10 нм).

Матрица М имеет вид:

Источник

Измерения на ВОЛС

Когда говорят об измерениях ВОЛС, прежде всего имеют в виду измерения оптических потерь в волокне. Действительно, в первую очередь именно потери мощности излучения (а не дисперсия) становятся определяющим критерием, ограничивающим длину ретрансляционного участка линии связи. Информация, полученная в результате измерения уровня мощности сигнала в линии, понимание того, как меняется мощность этого сигнала, даёт нам возможность судить о качестве построенной ВОЛС. И правильно получать эту информацию, уметь её интерпретировать и обрабатывать — очень важный момент в работе специалистов, имеющих дело с волоконно-оптической техникой.

Можно различить несколько направлений деятельности, связанных с ВОЛС, где возникает задача проведения измерений:

  • измерения при строительстве ВОЛС,
  • измерения при эксплуатации ВОЛС,
  • измерения при обслуживании ВОЛС.

Комплекс измерений, которые необходимо проводить при строительстве линий связи — самый обширный. На этапе строительства параметры линии измеряются наиболее тщательно. Результаты заносятся в протоколы и оформляются в виде исполнительной документации на построенную ВОЛС, которая, в свою очередь, служит важнейшим документом, на основании которого ведется дальнейшая эксплуатация этой ВОЛС. Именно качество исполнительной документации, точность указанных в ней данных, как подсказывает опыт, и определяет удобство и правильность работы с линией связи.

Измерения в процессе эксплуатации обычно подразумевают периодический контроль состояния линии связи. Проводятся они согласно регламенту, принятому в той организации, которая эту линию эксплуатирует. Они могут производиться в автоматическом режиме, когда за состоянием линии следит специальный программно-аппаратный комплекс, получающий информацию с оптических датчиков. В некоторых случаях достаточно измерений в «ручном» режиме, когда инженер сам проверяет линию с помощью измерительного оборудования. Но и в том, и в другом случае, крайне важна квалификация персонала, ответственного за состояние линии, его умение разобраться в том, что с ней происходит.

Под обслуживанием ВОЛС обычно понимается деятельность, направленная на поддержание линии связи в рабочем состоянии. Обслуживание производится на основании договора между владельцем линии и некоей обслуживающей организацией. Как правило, в рамках договора такая организация обязана не только следить за работоспособностью линии, но и устранять аварийные ситуации, которые на ней могут возникнуть. В таких случаях измерения проводятся с целью локализации повреждения, выяснения его характера, позволяют оперативно это повреждение устранить.

Причины потерь в оптоволокне

Как уже было сказано, мы измеряем оптические потери. Потери измеряют в децибелах (дБ) и описывают отношение сигнала прошедшего через линию и сигнала, введенного в линию. К сожалению, потери в линии связи будут всегда. Избавиться от них невозможно, но мы всегда можем принять меры к тому, чтобы их минимизировать. Причин возникновения этих потерь много и необходимо точно понимать их характер. Перечислим их:

  • затухание сигнала в волокне за счёт рассеяния и поглощения излучения,
  • потери на изгибах волокна,
  • потери на сварных соединениях,
  • потери на разъёмных соединениях,
  • потери на пассивных компонентах линии (сплиттеры, фильтры, мультиплексоры, аттенюаторы и т. п.).

Как мы знаем, оптическое волокно (ОВ) служит великолепной средой для распространения оптического сигнала. Но даже в этой замечательной среде, а именно в кварцевом стекле, из которого изготовлена сердцевина волокна, всегда содержатся примеси, включения, из-за которых волокно теряет часть проходящего по нему света. Точечные области, в которых сконцентрированы эти примеси, служат источником рассеяния полезного сигнала и, соответственно, вызывают частичную его потерю. Поскольку распределение примесей по длине ОВ можно считать равномерным, то и свет будет равномерно ослабевать по мере прохождения по ОВ. При этом, с ростом длины волны излучения способность рассеивать у волокна уменьшается. Почему бы нам тогда не использовать самую большую длину волны, чтобы обратить в ноль рассеяние света, спросите вы? Но, к сожалению, начиная с некоторого значения длин волн в волокне появляется ещё одна составляющая затухания, а именно — инфракрасное поглощение света, то есть, преобразование оптической энергии в тепловую. Опять потери! Результатом действия двух этих причин будет сумма потерь от каждой из них. Минимума потери в ОВ достигают при передаче сигнала на длине волны 1550 нм.

Потери света в волокне описываются величиной, называемой километрическим затуханием (т. е. величина потерь на единицу длины ОВ) и выражаются в дБ/км.

В настоящее время для λ = 1550 нм стандартным значением затухания в одномодовом ОВ считается α = 0,19–0,22 дБ/км. В зависимости от марки ОВ это значение может быть разным. Поэтому, когда мы выбираем кабель для своей будущей трассы, этот параметр важно знать и учитывать. Например, в кабельной продукции «Инкаб» используется исключительно волокно фирмы Corning®, а это даёт нам понимание того, что у волокна в кабеле будет иметь всегда заранее известное значение затухания. Затухания волокна марки Corning SMF-28 ULTRA, которая выбрано заводом «Инкаб» в качестве основной, составляет всего лишь 0,18 дБ/км.

Следующей причиной потерь служат изгибы ОВ. Принято разделять их на два типа — микро- и макроизгибы. В первом случае речь идёт о незначительном, но неизбежном изгибе волокон при размещении их в кабеле. Этот изгиб присутствует по всей длине кабеля и проконтролировать его мы не в состоянии, но, к счастью, его вклад в потери ничтожен. Второй случай гораздо серьёзнее. Потери при макроизгибах появляются уже по вине человека, который работает с волоконно-оптическим кабелем. Основная причина изогнутого волокна в построенной ВОЛС — неправильно проложенный кабель. В некоторых случаях — нарушения при монтаже кросса или муфты. Чем больше изгиб, тем больше потери. Причиной появления потерь на месте изгиба служит простое физическое явление — угол падения света на границу раздела сердцевины и оболочки превышает критический и часть излучения выходит из сердцевины. При этом, чем больше длина волны, тем больше будет величина потерь.

Потери на сварных соединениях появляются, в основном, из-за несовпадения сердцевин соединяемых волокон, которая может быть вызвана нарушением геометрии сечения ОВ. В этом случае ответственность за качество сварных несёт, если можно так выразиться, сварочный аппарат. Именно технология юстировки волокон перед сваркой, распознавание компьютером сварочного аппарата местоположения сердцевин ОВ и определяет качество сварки в плане потерь. Разные марки волокон могут иметь разные диаметры сердцевин, разные допуски на эксцентриситет и аппарат должен уметь с ними работать. При этом, разумеется, необходимо соблюдение всех сопутствующих требований к подготовке ОВ к сварке, чтобы соединение не имело дополнительных дефектов. Любой дефект сразу же переводит сварное соединение в разряд некачественного, даже без измерений. Качественным же сварное соединение обычно считается, если потери не превышают 0,05 дБ (на длине волны 1550 нм). Необходимо также помнить, что потери на стыке оцениваются только при измерении с двух сторон.

Потери на разъёмных соединениях, проще говоря — на разъёмах, вносят потери гораздо большие, нежели на сварках ОВ. За счёт того, что между поверхностями коннекторов всегда присутствует небольшой воздушный зазор, на соединение теряется гораздо больше полезного сигнала. Величину потерь, допустимых на таком соединении, принято считать равной 0,5 дБ. При этом надо понимать, что складывается эта величина из потерь на поверхностях двух коннекторов, и каков вклад каждого из них, точно определить невозможно. Величину потерь на коннекторе контролируют на производстве, но, как показывает практика, и здесь не всегда достигается хороший результат, поскольку серийное производство оптических шнуров подразумевает выборочный контроль. Поэтому для подключения измерительных приборов к тестируемой линии рекомендуется использовать прецизионные шнуры, которые проходят поштучный контроль и соответствуют более высоким требованиям. Среди продукции ООО «СвязьСтройДеталь» такие шнуры представлены серией HS (High Solution).

Все перечисленные составляющие потерь в ВОЛС могут нам дать представление о том, на что мы можем рассчитывать, проектируя будущую линию связи. Имея информацию о составе будущей линии, о марке кабеля, который мы собираемся использовать, о строительных длинах, из которых будет состоять трасса, о количестве сварных сростков ОВ, о количестве коннекторов в линии, мы можем подсчитать так называемый оптический бюджет линии. Как его расчитывать читайте в нашем отдельном материале.

Приборы для измерения потерь в оптическом волокне

Для контроля качества волоконно-оптических линий связи путём измерения в них потерь необходимо и достаточно применения двух типов измерительной аппаратуры. Это оптические тестеры (OLTS — Optical Loss Test Set), позволяющие измерять полные потери в линии и оптические рефлектометры (OTDR — Optical Time Domain Reflectometer), с помощью которых можно измерять распределение потерь вдоль линии.

Отличие в их применении заключается в том, что при использовании тестера необходимо использовать два устройства и подключаться к обоим концам линии, в то время как рефлектометр для измерения нужно подключать к линии только на одном конце. Разница обусловлена различными принципами измерения потерь. Оптический тестер, который в общем случае представляет из себя комплект из двух устройств — источника оптической мощности и измерителя оптической мощности, — проводит прямые измерения, то есть для определения потерь сравнивается уровень мощности на входе в линию и на выходе из неё. Разница в дБ и будет искомым результатом. Рефлектометр же, будучи подключенным только с одного конца ВОЛС, зондирует волокно тестовыми импульсами и получает отклик в обратном направлении, вызванный обратным рассеянием в волокне. Анализируя этот отклик, процессор рефлектометра рассчитывает, сколько оптической мощности теряет сигнал в каждой точке ОВ. Такой вид определения потерь можно назвать косвенным. Именно с этим, с погрешностью косвенного метода, связаны некоторые приближения в подсчёте полных потерь в линии. Этим же объясняется и превосходство по точности оптических тестеров. Помимо этого, тестером можно измерять потери в линиях любой протяжённости (от 0 м), в то время как рефлектометр не позволяет оценить потери в коротких, порядка нескольких метров волокнах (оптические шнуры). Эта особенность работы будет рассмотрена далее.

Принимая во внимания перечисленные отличия, можно описать задачи, которые решаются двумя этими типами приборов:

Тестер:

  • измерение полных потерь в линии связи,
  • тестирование оптических шнуров.

Рефлектометр:

  • проверка качества ОВ кабеля на барабане (входной контроль),
  • оценка качества сварных соединений ОВ,
  • измерение полных потерь в линии связи (приблизительно),
  • поиск и локализация повреждений ОВ на линии.

Измерения рефлектометром и его принцип работы

Рис. 1. Структурная схема рефлектометра.

На рис. 1 показана схема OTDR, по которой мы наглядно можем пояснить принцип работы рефлектометра. Как правило, в состав прибора входят два основных блока. Базовый модуль содержит основной корпус, дисплей, органы управления и самую важную часть — процессор. Второй блок — оптический, в нём располагается электроника, отвечающая за генерацию оптических сигналов, источник излучения и различные оптические порты.

В измерительный порт вставляется коннектор оптического шнура (патч-корда), которым прибор подключается к тестируемому волокну линии. При запуске процесса измерения процессор даёт команду на формирование зондирующего импульса определенной мощности и длительности. Генератор формирует его в электрической форме, лазерный диод преобразует его в оптическое излучение определенной длины волны и посылает в линию. Импульс проходит через оптический порт и распространяется далее в волокне нашей линии. Как мы уже знаем, в каждой точке ОВ свет испытывает рассеяние. Совсем незначительная часть света рассеивается во все стороны, причём бОльшая его часть рассеивается в обратном направлении. Эта часть возвращается по волокну обратно и, пройдя входной порт, через ответвитель попадает на фотоприёмник. Этот элемент обладает очень высокой чувствительностью, что позволяет ему улавливать сигнал, в тысячи раз ослабленный по сравнению с уровнем мощности зондирующего импульса. Сигнал регистрируется на протяжении определенного времени, оцифровывается (АЦП) и анализируется процессором. Результатом обработки этого цифрового сигнала будет некая зависимость уровня мощности от времени. Для нашего удобства временная шкала пересчитывается в шкалу расстояний и на экран выводится результирующая кривая, характеризующая уровень обратного рассеяния в каждой точке тестируемого ОВ. Эта кривая называется рефлектограммой.

Состав рефлектограммы

Рис. 2. Общий вид рефлектограммы

На рис. 2 мы можем увидеть рефлектограмму, содержащую несколько характерных участков, соответствующих различным неоднородностям в ОВ. Эти неоднородности принято называть событиями.

Чтобы получить значения потерь, возникающих в той или иной части линии, необходимо прежде всего правильно интерпретировать всё, что мы видим на этой кривой.

Основными типами событий можно назвать следующие:

  • Всплеск уровня обратного сигнала на вводе в линию, обусловленный отражением от вводного коннектора;
  • Пологие участки линейного вида, расположенные между неоднородностями, соответствующие участкам целого волокна, в которых изменение уровня обратного сигнала обусловлены равномерным затуханием за счёт рассеяния и поглощения. Угол наклона таких участков прямо пропорционален величине километрического затухания;
  • События без отражения, характерные для сварных соединений и изгибов. Отображаются в виде «ступенек» изменения уровня обратного сигнала;
  • События с отражением, характерные для разъемных соединений, микротрещин, торцов ОВ. На рефлектограмме отображаются в виде резких всплесков уровня;
  • Изменение уровня обратного сигнала разного вида, но с обязательным последующим спадом до уровня шумов, характерное для конца линии. Различный вид обусловлен разным состоянием конца линии – тип установленного коннектора (UPC/APC) или его отсутствие (скол ОВ может иметь отражение, а может полностью рассеивать свет).

На практике мы можем столкнуться с различными вариациями и комбинациями этих событий и умение их корректно идентифицировать — задача иной раз не из лёгких. Но упростить себе жизнь можно, получив рефлектограмму красивого, информативного вида. Для этого следует придерживаться некоторых правил и правильно установить параметры прибора.

Самым главным правилом при работе с OTDR мы можем назвать аккуратное обращение с вводным коннектором. Следует помнить, что в корпусе прибора установлен точно такой же коннектор (как правило, типа UPC), какой мы вставляем в измерительный порт снаружи. Но за одним исключением — если мы повредим коннектор патч-корда, мы всегда можем взять новый патч-корд. Коннектор, установленный в оптическом тракте прибора, мы заменить не сможем. При его повреждении придётся обращаться в сервис. Поэтому перед началом измерений рекомендуется убедиться в чистоте всех коннекторов, в случае загрязнений очистить все торцевые поверхности. Для этих целей рекомендуется использовать специальные чистящие приспособления. После окончания измерений все коннекторы закрываются колпачками, измерительный порт — специальной крышечкой.

Для контроля чистоты коннекторов наилучшим решением будет использование специального компактного микроскопа. Но он достаточно дорог. Поэтому в его отсутствие можно сделать оценку по следующему признаку. Если мы, начав измерения, видим на рефлектограмме область ввода, схожую с изображением на рис. 3, можно смело утверждать — на каком-то из коннекторов осталась грязь.

Читайте также:  Измерение оптической плотности растворов гост

Рис. 3. Область ввода в случае загрязнения («лыжа»).

Необходимо извлечь коннектор патч-корда, провести чистку и при последующем подключении картинка будет иметь такой же вид, как на рис. 4.

Рис. 4. Область ввода с чистыми коннекторами.

Если мы убедились, что коннекторы чистые, необходимо произвести настройку параметров измерения.

Перечислим эти параметры и поясним, на что они влияют:

  • длина волны зондирующего импульса,
  • диапазон измеряемых длин,
  • длительность зондирующего импульса,
  • коэффициент преломления тестируемого волокна,
  • время усреднения в режиме работы с усреднением.

Оптические рефлектометры могут производить измерения на различных длинах волн. Как правило, длины волн выбираются производителями в соответствии с рабочими диапазонами (окнами прозрачности) оптических волокон.

Хотя километрическое затухание в ОВ различно на разных длинах волн, принципы и методы проведения измерений являются одинаковыми для всех длин волн. Если для отчёта не требуется предоставить результаты измерений на нескольких длинах волн, достаточно провести измерения с λ = 1550 нм.

Под диапазоном измеряемых длин понимается длина волокна, которую рефлектометр будет изображать на рефлектограмме. Правило довольно простое — необходимо установить этот диапазон таким, чтобы на рефлектограмме уместилась вся наша линия целиком. Если линия будет обрываться на середине, это будет считаться недопустимым результатом.

Длительность импульса — один из самых ключевых и неоднозначных параметров. Дело в том, что при увеличении его длительности мы сможем обнаружить такой эффект, как увеличение так называемых «мёртвых зон» после отражающих неоднородностей. Мёртвой зоной называют участок рефлектограммы, на котором нельзя получить никакой информации об истинном уровне обратного сигнала. Связано это с тем, что всё время, которое испускается зондирующий импульс, рефлектометр будет получать и отклик от него. А как мы знаем, этот отклик будет иметь вид резкого всплеска. И чем длиннее импульс, тем дольше будет этот всплеск перекрывать любые события, следующие за этим отражением. На рис. 5 приведены рефлектограммы, полученные на одной и той же линии, но с разными tимп.. Как мы видим, при самом большом импульсе мы уже не «видим» сварного соединения на расстоянии 540 м от начала линии.

Рис. 5. Сравнение мёртвых зон при импульсах разной длительности.

Почему бы тогда не ставить всегда длительность импульса на минимум, спросим мы? В этом и заключается коварная особенность этого параметра — при уменьшении длительности импульса мы обнаружим, что уровень обратного сигнала из нашей линии падает настолько быстро, что обращается в шум, не достигая конца линии. Очень наглядно это показано на рис. 6, где приведены рефлектограммы, снятые с линии довольно большой протяжённости, и с импульсами разной длины.

Видим, что короткие импульсы начинают искажаться и превращаются в шумы, делая часть рефлектограммы совершенно непригодной для измерения.

Рис. 6. Измерение с разной длительностью импульсов линии большой длины.

Варьируя этим параметром, мы в итоге можем получить результат, который нас интересует в конкретном случае: либо получить высокую детализацию и разглядеть события, находящиеся вблизи друг от друга, либо увидеть линию целиком и точно измерить потери по затуханию на линейных участках.

Кстати, с появлением мёртвой зоны на вводе связано ограничение по минимальной измеряемой длине волокна, упомянутое в начале статьи. Рефлектометр практически не способен различить длину волокна порядка 1–2 метров, поскольку даже у самых совершенных моделей эта начальная мёртвая зона составляет порядка 3 метров.

Также начальной мёртвой зоне можно приписать невозможность измерения потерь на коннекторе ближнего к измерителю кросса. Если уровень обратного сигнала после коннектора мы отчётливо видим, то каким был уровень до него – нам не позволяет мёртвая зона. Для борьбы с этим применяются так называемые согласующие кабели, представляющие из себя катушки волокна, имеющие длину, как правило, от 200 м до 1 км. Такая катушка оконечена разъёмами и ставится в оптический тракт между прибором и тестируемой линией. В результате мы получим рефлектограмму вида, изображенного на рис. 7.

Рис. 7. Рефлектограмма, полученная с применением согласующего кабеля.

Зная уровень сигнала до разъема на кроссе и уровень после него, мы определяем, сколько децибел наш сигнал потерял на этом разъёме.

Следующим установочным параметром является коэффициент преломления кварцевого стекла сердцевины. Для нас этот параметр правильнее будет определить как величину, показывающую, во сколько раз скорость света в вакууме превышает скорость света в нашем волокне. Это отношение используется прибором для расчёта расстояний, которые проходит в ОВ зондирующий импульс.

И последний параметр — время усреднения. В режиме работы OTDR с усреднением происходит запоминание результатов от всех зондирующих импульсов, которые прибор посылает в линию и дальнейшее усреднение этих результатов. Это позволяет нам улучшить вид рефлектограммы, сглаживая линейные участки, особенно на линиях большой длины. Чем больше время усреднения, тем больше результатов будет накоплено и тем более гладкий вид будет иметь наша кривая. Но, вместе с увеличением этого времени, мы увеличиваем общее время, которое мы потратим на измерения. Особенно это актуально становится при измерениях линий, содержащих большое число волокон.

Помимо режима работы «с усреднением» в рефлектометре есть режим «в реальном времени». В этом случае рефлектометр постоянно зондирует ОВ импульсами и результат каждого отклика выводит на экран. В этом случае вид нашей кривой получается неустойчивым, колеблющимся и непригодным для снятия показаний. Использование такого режима удобно, когда нам необходимо определить место обрыва в линии или для идентификации нужного нам волокна.

Методы измерения параметров ВОЛС в ручном режиме

После получения интересующей нас рефлектограммы, помимо её графического отображения на экране мы можем видеть так называемую таблицу событий. Это своеобразное представление результатов, отражающее все события, все участки тестируемого волокна, с указанием их протяжённости, местоположения, потерь и т. д. Всё это рефлектометр определяет в автоматическом режиме, давая нам возможность сразу же видеть готовые результаты. Но полностью полагаться на искусственный интеллект в этом вопросе нельзя. В любом волокне найдутся события, которые прибор распознать не сможет, либо распознает некорректно. Например, если сварное соединение выполнено настолько хорошо, что перепада по уровню практически нет — рефлектометр даже не станет считать потери в этом месте. Поэтому необходимо уметь проводить измерения в ручном режиме. В этом случае мы используем так называемые маркеры — курсоры в виде вертикальных линий, которые мы можем передвигать на нужную нам отметку по расстоянию и которые позволяют нам узнать уровень сигнала на этой отметке. Все расчёты прибор делает опять-таки сам, но делает их именно там, где указываем мы.

Таким образом мы можем измерить:

  • оптическую длину трассы,
  • километрическое затухание ОВ,
  • потери на неоднородностях.

В первом случае, чтобы измерить длину линии (или расстояние между любыми двумя точками), необходимо поставить маркеры так, как это показано на рис. 8.

Рис. 8. Измерение длины между двумя точками линии

Один из маркеров устанавливаем в нулевую отметку, второй ставим в точку, соответствующую началу всплеска на конце линии. В поле результатов на экране OTDR будет указано расстояние между маркерами, которое будет соответствовать длине волокна.

При измерении километрического затухания маркеры важно установить так, чтобы оба они находились на линейном участке, не заходя в мёртвые зоны и пересекаясь с неоднородностями. См. рис. 9.

Рис. 9. Измерение погонного (километрического) затухания ОВ.

Результат так же будет отображаться на экране, в виде величины потерь в волокне, приходящихся на ограниченную маркерами длину.

Измеряя потери на сварках, разъёмах или других неоднородностях, можно воспользоваться двухточечным методом определения потерь. Необходимо установить два маркера в окрестностях нашего события — до и после него. См. рис. 10.

Рис. 10. Измерение потерь на событии 2-точечным методом.

Результат будет подсчитан как разница между уровнем в точке А (первый маркер) и в точке В (второй маркер).

Надо сразу оговориться, что метод этот имеет крайне низкую точность, и его использовать не рекомендуется. Альтернативой является метод измерения по 5 точкам (в некоторых моделях OTDR этот метод назван 4-точечным, но его реализация полностью аналогична 5-точечному). В этом случае мы получим наиболее достоверное значение потерь.

В этом методе используется 5 маркеров. Первые два устанавливаются на линейный участок, расположенный до события. По ним участок аппроксимируется прямой линией. Два других маркера устанавливаем после события, по ним так же аппроксимируется участок волокна. Последний пятый маркер устанавливается в точку, соответствующую местоположению события. Именно в этой точке прибор рассчитывает перепад уровня между двумя аппроксимированными прямыми. Результат мы видим на рис. 11.

Рис. 11. Измерение потерь на событии 5-точечным методом.

В точке события (5-й маркер, голубого цвета) прибор будет указывать координату и значение потерь.

Обычно, результаты представлены в двух вариантах. Первый обозначается как TPA (Two-Point Approximation), второй LSA (Low Square Approximation). То есть, в первом случае аппроксимация делается по паре точек, а во втором методом наименьших квадратов. Второй алгоритм более совершенный, поэтому результаты будут более точными. Напомним, что для измерения реальных потерь на сварном соединении необходимо произвести измерения с двух сторон линии, с последующим усреднением результата.

Основные отличия разных моделей OTDR

Отличия эти можно описать следующими характеристиками:

  • динамический диапазон измерений OTDR,
  • одно- или многомодульная конструкция OTDR,
  • функционал оптического модуля,
  • размеры устройства, эргономичность, операционная система, интерфейс и пр.

Первую характеристику в этом списке, пожалуй, можно назвать самой главной, определяющей. Динамический диапазон — это разница в децибелах между уровнем ввода и верхним уровнем шумов, где сигнал становится неразличимым. Строго говоря, это максимальное значение полных потерь, которые может увидеть и измерить наш рефлектометр. Динамический диапазон зависит от многих факторов, но основным из них является мощность источника лазерного излучателя. Львиная доля стоимости рефлектометра определяется именно этим компонентом.

Далее, если мы выбираем одномодульную конструкцию OTDR, мы должны понимать, что увеличить, расширить её функционал в дальнейшем будет невозможно. В этом случае оптический модуль является одним целым с базовым и разделить их нельзя. Многомодульная конструкция предполагает возможность самостоятельного апгрейда, установки дополнительных оптических модулей, которые могут существенно расширить круг решаемых задач.

Эти возможности как раз и определяются различными конструкциями оптических модулей. Они могут содержать только один оптический порт, предназначенный для измерения на двух длинах волн, с небольшим динамическим диапазоном, а могут содержать в себе широчайший набор функций, таких как: порты для отдельного тестирования SM- и MM-волокон, возможность измерения на различных длинах волн (вплоть до охвата всего CWDM-диапазона), порт видимого излучения для локализации неисправностей, работу оптического порта в режиме постоянного источника заданной мощности и проч.

Ну и наконец, мы можем выбрать такую конструкцию, которую будет удобно использовать в тех условиях, в которых нам предстоит работать. В общем, все оставшиеся критерии можно назвать субъективными, поскольку они часто определяются личными предпочтениями. Одним специалистам привычнее работать с интерфейсом приборов Anritsu, другим больше нравятся Yokogawa. Выбор за вами.

На рис. 12 и рис. 13 приведены в качестве примера две модели, существенно отличающиеся по всем перечисленным характеристикам.

Рис. 12. Одномодульный рефлектометр Yokogawa AQ1000-UFC.

Рис. 13. Базовый блок EXFO FTB-500-OCT-BTY и оптический модуль EXFO FTB-7600E-0023B-XX.

Измерения ВОЛС с помощью оптического тестера

В отличие от оптических рефлектометров, конструкции которых весьма сложны и работа с которыми требуют серьёзного навыка, ситуация с оптическими тестерами существенно упрощается.

В общем случае оптический тестер (OLTS) представляет из себя комбинацию генератора оптического излучения и измерителя оптической мощности. Комбинации эти, в зависимости от производителя и модели, могут быть совершенно различными, но принцип измерения потерь остаётся одним и тем же.

В соответствии с требованиями рекомендаций ITU-T G.651 и G.652, а также ГОСТ 26814-86 различают две основных методики измерений с помощью OLTS — метод обрыва волокна и метод вносимых потерь.

Рассмотрим их подробнее.

Схема измерений по методу обрыва представлена на рис. 14.

Рис. 14. Измерение по методу обрыва волокна.

На выходе источника оптического излучения устанавливается оптический шнур (пиг-тейл), который приваривается к тестируемой линии. С другого конца линии, используя адаптер голого волокна, тестируемое волокно подключается к измерителю оптической мощности. Источник излучения включают и регистрируют величину средней оптической мощности, выраженную в дБм, прошедшей через линию (Р2). Далее волокно обрывается на расстоянии порядка 2 метров от источника и через адаптер подключается к измерителю. Измеритель регистрирует уровень оптической мощности в отсутствие линии (Р1). Искомая величина потерь находится как разница между этими величинами и выражается в дБ.

Необходимо помнить, что для обеспечения наивысшей точности нельзя допускать даже малейших смещений коннектора в разъеме источника, так как это приведёт к изменению значения потерь на этом коннекторе. В случае с адаптером голого волокна на измерителе мощности, перекоммутация волокна не меняет величину потерь, поскольку в этом разъёме отсутствует внутренний коннектор. (Надо сказать, что это единственная ситуация, известная автору этих строк, в которой вообще можно использовать адаптер голого волокна.)

При соблюдении всех перечисленных требований мы получаем эталонное измерение потерь.

Основным недостатком этого метода является необходимость доступа к неоконеченному волокну, а этой возможности, как правило, нет, если речь идёт о введенных в эксплуатацию ВОЛС. Этот метод актуален для лабораторных измерений.

На практике же пользуются вторым, альтернативным методом, методом вносимых потерь. Его, в свою очередь, условно можно разделить тоже на несколько разновидностей. В первом случае, на рис. 15 показана схема измерений с двумя эталонными перемычками.

Рис. 15. Измерение по методу вносимых потерь (две эталонные перемычки).

В источник и измеритель оптической мощности устанавливаются оптические шнуры типа патч-корд. Соединив их между собой в промежуточной оптической розетке, проводятся измерения уровня мощности без линии (Р1). Затем, коннекторы из розетки извлекаются, и подключаются к розеткам на концах тестируемой линии. Производится измерение мощности прошедшего через волокно излучения (Р2).

Потери в этом волокне определяются так же, как и в предыдущем случае, в виде разницы Р1 и Р2.

Основное отличие заключается в том, что нам остаются неизвестными точные потери в коннекторах оптических шнуров. Разъединив их и соединив снова (уже с другими коннекторами), мы получим некоторое отличие в величине потерь.

Тем не менее, этот метод так же обладает большой точностью при измерении суммарных потерь в линии, если сравнивать его с измерением обратного рассеяния (OTDR).

Однако, мы упомянули другую разновидность этого метода, а именно — измерение с одной эталонной перемычкой. Этот метод рекомендуется стандартом TIA-568-С.3 как единственно правильный. Отличие заключается в том, что опорное значение мощности (Р1) измеряется только с одним патч-кордом, который остаётся на источнике. Далее к измерителю подключается второй патч-корд и проводится измерение мощности, прошедшей через линию (Р2).

Разница заключается в том, что в первом случае мы получаем потери только с учётом коннекторов тестируемой линии, а во втором к ним прибавляются потери от присоединяемых коннекторов.

Самым правильным решением при выборе методики будет следование пожеланиям заказчика, которому будут сдаваться результаты измерений.

В любом случае, необходимо чётко понимать, что и в каком случае мы измеряем и как можно трактовать полученные результаты.

Рис. 16. Измерение по методу вносимых потерь (одна эталонная перемычка).

Если говорить об отличиях разных моделей тестеров, то они, разумеется, есть. Как мы уже упоминали, конструктивно тестеры могут совмещать в одном корпусе и источник, и измеритель, могут быть выполнены в виде отдельных приборов. В некоторых моделях, имеющих первую конструкцию, предусматривается тестирование линии в дуплексном режиме. То есть, два таких прибора подключаются к двум волокнам линии с обеих сторон, так, чтобы излучающий порт одного прибора соединялся с приёмным портом второго. В этом режиме тестеры позволяют определить также и длину линии.

Отличие может быть в номинальной мощности излучателя и в чувствительности фотоприёмника. Излучение в различных моделях может проводиться не на двух длинах волн, а на трёх. (Приёмники при этом, как правило, позволяют измерять сигнал на любой длине волны). Некоторые, совсем уж продвинутые модели имеют большие и даже цветные дисплеи и позволяют подключать к ним видеомикроскопы для визуализации поверхностей коннекторов…

Несмотря на эти обстоятельства, основную свою задачу — прямое измерение оптических потерь позволяют решать абсолютно все существующие модели.

В качестве примера можно взять любую модель из каталога. Например, большую популярность в нашей стране имеют тестеры фирмы FOD, один из которых изображен на рис. 17.

Рис. 17. Оптический тестер FOD 1208.

Заключение

Разумеется, в одной статье мы затронули только основные моменты, касающиеся измерений волоконно-оптического кабеля. Заинтересованный читатель наверняка может пойти дальше, открыть какой-нибудь авторитетный учебник, в подробностях, с массой формул и раскрытием физических принципов описывающий теорию измерений. Но если рассказать о том, как научиться работать с измерительными приборами в рамках одной статьи или в учебнике, еще можно, то научиться работать с этими приборами, прочитав статью, вероятнее всего, не получится.

Когда дело дойдёт до применения знаний на практике, сразу же остро будет ощущаться нехватка главного — опыта. У автора этих строк были случаи, когда несмотря на многолетний опыт работы с оптическими линиями, результаты измерений вызывали полное непонимание, доходившее до беспомощности…

Но никогда не стоит опускать руки, решение всегда найдётся!

В нашем учебном центре вы сможете приобрести свой первый опыт и в монтаже, и в практических занятиях по измерениям на самом передовом оборудовании. Все учебные программы составлены таким образом, чтобы по их окончании слушатели приобретали не только удостоверение, но и получали реально полезные навыки. Вливайтесь и вы в ряды наших слушателей!

Подробнее про основные понятия и нормы при измерениях параметров ВОЛС можете узнать, посмотрев запись нашего вебинара:

Для более подробного погружения в тему советуем ознакомиться другими нашими материалами:

Илья Смирнов,
технический эксперт, преподаватель ВОЛС.Эксперт

Источник