Классификация измерений в ВОЛС

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2002

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации

Санкт-Петербургский
Государственный университет Телекоммуникаций
им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Былина М.С., Глаголев С.Ф.,
Кочановский Л.Н., Пискунов В.В.

Измерение параметров
волоконно-оптических линейных трактов

Рекомендовано Учебно-методическим объединением
по образованию в области связи в качестве учебного пособия
по специальности 071700 «Физика и техника оптической связи»

Санкт-Петербург

2002

УДК 621.372.8

Былина М.С., Глаголев С.Ф., Кочановский Л.Н., Пискунов В.В. Измерение параметров волоконно-оптических линейных трактов: Учеб. пособие/СПб ГУТ. – СПб, 2002.

Утверждено в качестве учебного пособия редакционно-издательским советом университета.

Приведена классификация измерений в процессе строительства и эксплуатации, рассмотрены параметры современных высокоскоростных волоконно-оптических систем передачи плезиохронной и синхронной иерархии.

Приведены параметры многомодовых и одномодовых волоконных световодов в соответствии с рекомендациями Международного Союза Электросвязи. Рассмотрены особенности одномодовых волоконных световодов для использования с системами плотного спектрального уплотнения.

Описаны методы и приборы для измерения параметров волоконно-оптических систем передачи в проходящем и рассеянном свете. Приведено большое количество таблиц с параметрами современных средств измерения характеристик волоконно-оптических систем передачи.

Для удобства пользования пособием введен список использованных сокращений.

Предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальностям 071700 - «Физика и техника оптической связи», 201000 – «Многоканальные телекоммуникационные системы». Может быть также использовано для переподготовки специалистов отрасли «Связь», которые строят и эксплуатируют волоконно-оптические системы передачи.

Ответственный редактор - С.Ф. Глаголев

Рецензент – Б.К. Чернов

Санкт-Петербург

2002

Введение

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) являются в настоящее время наиболее перспективными направляющими системами связи. Основой ВОЛС являются оптические кабели, параметры передачи которых определяются используемыми в них волоконными световодами (ВС).

По мнению специалистов [1] для объективной оценки качества строительных работ и успешной последующей эксплуатации ВОЛС строительные и обслуживающие организации должны располагать современным измерительным оборудованием, позволяющим проводить измерения с достоверными результатами.

Парк контрольно-измерительного оборудования многообразен и представлен отечественным и импортным оборудованием. К сожалению, отечественный парк контрольно-измерительного оборудования пока уступает импортному по номенклатуре и характеристикам.

В данном учебном пособии приведена классификация измерений в процессе строительства и эксплуатации (гл. 1), рассмотрены параметры современных высокоскоростных волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) плезиохронной и синхронной иерархии (гл. 2). В гл. 3 рассмотрены параметры современных многомодовых и одномодовых ВС. В гл. 4 и 5 описаны методы и аппаратура для измерения параметров ВОСП в процессе строительства и эксплуатации. Гл. 4 посвящена измерениям в проходящем свете, а гл. 5 – в рассеянном и отраженном свете.

У ВС и ОК существует множество параметров, которые можно разделить по группам [2]:

· Характеристики передачи и оптические характеристики.

· Геометрические характеристики.

· Механические характеристики.

· Климатические и эксплуатационные характеристики.

К оптическим характеристикам относят:

· затухание, коэффициент затухания, потери в стыках;

· дисперсия, полоса пропускания, длина волны нулевой дисперсии;

· числовая апертура, диаграмма направленности;

· профиль показателя преломления;

· диаметр модового поля (для одномодовых ВС);

· критическая длина волны (для одномодовых ВС).

К геометрическим характеристикам относят:

· длина ВС или ОК, расстояние до места повреждения или неоднородности;

· диаметры сердцевины, оболочки, защитного покрытия ВС, размеры элементов конструкции ОК;

· эксцентриситеты сердцевины по отношению к оболочке и защитному покрытию, а также некруглости сердевины, оболочки и защитного покрытия.

К механическим характеристикам относят:

· допустимые растягивающие и раздавливающие усилия для ВС и ОК;

· допустимое число закручиваний и допустимый радиус изгиба ВС и ОК;

· устойчивость к ударам и вибрациям;

· допустимое осесимметричное сжатие (для подводных ОК).

К климатическим и эксплуатационным характеристикам относят:

· стойкость к повышенным и пониженным температурам, пожароустойчивость;

· стойкость к воздействию влаги и агрессивным средам;

· радиационная стойкость;

· герметичность.

Большая часть этих характеристик измеряется при разработке конструкции ВС и ОК, при заводских испытаниях. В нашем пособии рассматриваются только те характеристики, которые могут измеряться в процессе строительства и эксплуатации ВОЛС [1].

Классификация измерений в ВОЛС

Измерения в ВОЛС можно разделить на две группы:

1. Измерения в процессе строительства

¨ входной контроль;

¨ оценка качества строительных работ с целью доведения параметров до установленных нормативов;

¨ приемно-сдаточные испытания.

2. Измерения в процессе эксплуатации

¨ профилактические измерения;

¨ аварийные измерения;

¨ входной контроль;

¨ контрольные измерения после аварийно-восстановительных работ

¨ непрерывный мониторинг с помощью встроенного в ВОСП контрольно-измерительного оборудования.

Входной контроль производится перед проведением строительных и ремонтных работ, связанных с заменой кабеля и прочих компонентов ВОЛС. В ходе этих измерений контролируется качество строительных длин кабеля и других компонентов. При входном контроле измеряют вносимое затухание и по известной строительной длине по нему рассчитывают коэффициент затухания, измеряют потери в контрольных сварках различных строительных длин между собой и для паспортизации регистрируют рефлектограммы всех ВС строительной длины.

Оценка качества строительных работ включает измерение вносимого затухания всех ВС на смонтированных участках, потерь во всех неразъемных соединениях.

Приемно-сдаточные испытания, профилактические и контрольные измерения после аварийно-восстановительных работ включают измерение вносимого затухания всех ВС кабельного участка, потерь в стыках, коэффициентов затухания на разных участках, а также паспортизацию кабельного участка по результатам измерений и его рефлектограмме.

Аварийные измерения проводятся для определения характера повреждения и расстояния до него.