Измерение затухания ВОЛТ и коэффициента затухания

Затухание a характеризует ослабление сигнала и измеряется обычно в логарифмических единицах: децибелах или неперах. При оптических измерениях затухание измеряют в соответствии со следующими выражениями:

                                                (12.4)

где P₀, P _l - мощности сигнала на входе и выходе ОВ, ВОЛТ или любого компонента ВОЛТ. Отметим, что соотношение между децибелами и неперами при оптических измерениях отличается от принятых в электрических измерениях: а(дБ)=4.34 а(Нп).

Для измерения затухания вносимого ВОЛТ или другими компонентами ВОЛС используют оптические тестеры, в виде комплектов, содержащих отдельный измерительный источник излучения с одной или несколькими длинами волн и измеритель мощности откалиброванный на длинах волн источника. В качестве примера можно привести ранее описанные источники излучения Топаз-3100 или Топаз-7100-А и измерители мощности Топаз-3200 или Топаз-7200-А.

Измерения вносимого затухания могут проводиться на следующих объектах:

1. катушки с ОВ,
2. компоненты ВОСП (оптические разъемы, патч-корды, аттенюаторы, разветвители и другие),
3. ОВ в строительных длинах ОК,
4. кабельные участки проложенных ВОЛС,
5. между розетками кроссов, патч-панелей локальных сетей.

В первых трех случаях источник и приемник излучения, а также вход и выход измеряемого объекта находятся в одном месте. Это упрощает процедуру измерения.

Метод измерения затухания ВОЛТ (рис.12.5) основан на последовательном измерении уровня мощности оптического излучения на выходе измерительного источника излучения (результат калибровки измерения p₀) и на выходе объекта измерения (результат измерения p_l) и расчете по выражению

a= p₀ – p_l.                                                                                                            (12.5)

Если длина линии L известна, то можно рассчитать средний коэффициент затухания

L.                                                                                                        (12.6)

Надо отметить, что источники излучения обладают временной нестабильностью, которая в первую очередь проявляется в изменениях уровня излучаемой мощности. Для уже рассмотренных излучателей нестабильность составляет 0.07 дБ за 15 мин и 0.25 дБ за 4 часа. Ясно, что если интервал между калибровкой и измерением минимален, то погрешность будет меньше. Для первых трех объектов полное время измерения можно уменьшить до единиц мин. Тогда погрешность за счет нестабильности можно уменьшить до одной-двух сотых дБ.

Рис.12.5. Схема измерения затухания вносимого ВОЛТ

Для четвертого и пятого объектов время между измерениями с помощью одного источника и приемника может быть большим: до десятков мин или даже нескольких часов. Самый большой интервал между калибровкой и измерением (несколько часов) возможен при измерениях на регенерационном участке магистральной сети, который может иметь протяженность 100 – 200 км.

Указанную погрешность от временной нестабильности источника можно значительно уменьшить, если использовать два комплекта оптического тестера или, что еще лучше, использовать два тестера, совмещающих функции излучения и измерения мощности. Можно использовать 2 тестера, например, ранее описанные оптические тестеры Топаз-7300-А или Топаз-7300-АL. В этих тестерах предусмотрена функция автоматической калибровки и измерения вносимого затухания в двух волокнах одновременно на 3-х длинах волн, отображения результатов на экране дисплея и передачи данных в компьютер. Время необходимое на это измерение не превышает 10 с. Использование таких тестеров повышает производительность измерений, уменьшает погрешность измерения, обусловленную временной нестабильностью источников излучения.

Рис.12.6. Внешний вид оптического телефона Топаз-2000

Проведение измерений на протяженной линии,как правило, осуществляют два человека. Для координации их действий используют устройства служебной связи (оптический телефон) по двум или по одному ОВ (рис.12.6), которые своим динамическим диапазоном перекрывают всю длину участка регенерации на одномодовом ОВ.

Оптический телефон Топаз-2000 представляет собой цифровую систему передачи звукового сигнала по одному одномодовому ОВ на расстояние до 200 км при максимальном затухании 55 дБ. Для дуплексной связи используется одна длина волны (1310 или 1550 нм).

Некоторые оптические тестеры помимо измерения вносимого затухания могут выполнять также функцию оптического телефона.