Измерение затухания между двумя точками и коэффициента затухания однородного участка ВТ

Измерение затухания с помощью ОР основано на том факте, что каждая точка однородного участка ВС дает один и тот же уровень СОР. Уменьшение уровня СОР с увеличением расстояния, наблюдаемое на рефлектограмме, вызвано общим затуханием, а не только рассеянием света.

Затухание сигнала а в децибелах между двумя точками 1 и 2 (рис. 5.3) определяется как:

                                  (5.10)

где Y ₁ и Y ₂ - уровни СОР (дБ) в точках 1 и 2 соответственно.

Средний коэффициент затухания между точками 1 и 2 ВС можно рассчитать по формуле:

                                (5.11)

Выбор точек, между которыми определяется затухание, осуществляется с помощью двух курсоров, перемещаемых оператором по экрану дисплея. В современных ОР расстояние между курсорами, разность уровней и средний коэффициент затухания между этими точками СОР постоянно отображается на дисплее. Если точки 1 и 2 лежат на однородном участке ВС, то средний коэффициент затухания (5.3) соответствует коэффициенту затухания ВС на этом участке.

При измерении затухания между двумя точками неоднородного ВТ возникает методическая погрешность, которая обусловлена тем, что абсолютный уровень СОР зависит от таких параметров ВС, как коэффициент рассеяния, числовая апертура, диаметр модового поля и т.п. Например, если точки, между которыми измеряется затухание, принадлежат разным ВС с отличающимися параметрами, то при измерении затухания возникает методическая погрешность, которую можно исключить, проведя измерения с двух концов ВТ и усреднив результат измерения.

Рис. 5.3. Измерение затухания между двумя точками однородного участка ВС

5.3.2. Измерение потерь в разъемном и неразъемном
соединениях

В разъемных и неразъемных соединениях ВС в общем случае возникают вносимые и возвратные потери. Вносимые потери определяются отношением падающей на соединение оптической мощности к прошедшей через него мощности. Возвратные потери определяются отношением падающей на соединение оптической мощности к отраженной от него мощности и могут быть выражены через коэффициент отражения (5.8). Наличие возвратных потерь характерно для разъемных соединений, когда между торцами соединяемых ВС образуется воздушный зазор. Сварные соединения, как правило, не имеют отраженного излучения. При определении вносимого затухания так же, как при измерении затухания между двумя точками, возникает методическая погрешность, если параметры соединяемых ВС отличаются. При значительном отличии параметров ВС могут наблюдаться так называемые отрицательные потери (рис.5.4, а). При этом измерения с другой стороны ВТ дадут в этом стыке потери положительные (рис.5.4, б).

Для правильного определения потерь в соединениях (вносимого стыками затухания) измерения также следует проводить с обоих концов ВТ. По рефлектограмме, зарегистрированной с одного конца ВТ, потери можно определить методом трех курсоров или методом наименьших квадратов. На рис. 5.5 показана типичная рефлектограмма для разъемного соединения ВС.

Для курсоров 1, 2 и 3 фиксируют соответствующие уровни сигналов Y ₁, Y ₂, Y ₃ и расстояния l ₁, l ₂, l ₃. За потери в соединении принимается разность уровней Y _А = Y ₁ и Y_В. Точка А находится в точке начала стыка на расстоянии l ₁, а точка В находится на пересечении курсора 1 с прямой, аппроксимирующей сигнал обратного рассеяния на участке ВТ после соединения. Аппроксимация производится по двум точкам, определяемым курсорами 2 и 3. Курсор 2 следует располагать непосредственно после стыка, в точке, которая лежит на линейном участке сигнала обратного рассеяния. Курсор 3 должен лежать, как можно дальше от стыка, но на линейном участке сигнала обратного рассеяния. Тогда для вносимых потерь в разъемных и неразъемных соединениях будет справедливо:

                      (5.12)

При определении потерь в соединениях для аппроксимации зависимости сигнала обратного рассеяния на участках ВТ до и после стыка ВС может использоваться метод наименьших квадратов. В этом случае в ОР может использоваться либо один курсор, совмещаемый с местом стыка, либо два курсора, которые устанавливаются по разные стороны от стыка на равном расстоянии от него. Этот метод дает более точные результаты при значительном уровне шума.

a

б

Рис.5.4. Рефлектограммы, зарегистрированные с обоих концов ВТ

Рис. 5.5. Измерение вносимых потерь в соединении методом трех курсоров

Действительные потери в соединении могут быть рассчитаны как среднее значение двух, измеренных с разных концов значений потерь с учетом знака. Особенностью рефлектограммы разъемного соединения является наличие в месте соединения френелевского отражения, которое при измерении вносимого стыком затухания игнорируется.