Пространственное разрешение

Пространственное разрешение определяется минимальным расстоянием между двумя локальными неоднородностями, которые можно видеть на рефлектограмме раздельно. Пространственное разрешение в первую очередь зависит от длительности зондирующего импульса. В этом случае пространственное разрешение может быть определено по выражению (5.3). Недостаточная полоса пропускания ФПУ приводит к искажению (уширению) отраженных от неоднородностей импульсов и, следовательно, к ухудшению пространственного разрешения. Значительная дисперсия может также ухудшать пространственное разрешение. Кроме того, пространственное разрешение ухудшается, если две неоднородности сильно отличаются по коэффициенту отражения. Тогда неоднородность с большим коэффициентом отражения маскирует неоднородность с малым коэффициентом отражения. Пространственное разрешение ухудшается также при насыщении ФПУ отраженными от неоднородностей сигналами. Для улучшения пространственного разрешения в ближней зоне ВТ необходимо уменьшать длительность зондирующего импульса, не допускать насыщения ФПУ, уменьшая мощность зондирующего импульса или коэффициент передачи ФПУ.

5.4.4. Мертвая зона

Мертвая зона возникает на рефлектограмме на участке, следующем за крупной отражающей неоднородностью, которая вводит ФПУ в насыщение. Обычно самое большое отражение, которое насыщает ФПУ, возникает от входного торца ВТ. Отраженный импульс сильно расширяется и, пока ФПУ не выйдет из насыщения, другие неоднородности нельзя обнаружить. Ширина этого импульса D l _м определяет ширину мертвой зоны ОР. Различают мертвую зону по обратному рассеянию D l _{м s} и по отражению D l _{м r}, как показано на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Мертвая зона

Мертвая зона по отражению определяется расстоянием между началом отраженного импульса и точкой с уровнем -1.5 дБ по отношению к насыщению. Мертвая зона по рассеянию определяется расстоянием между началом отраженного импульса и точкой с уровнем, который отличается от уровня сигнала обратного рассеяния на ±0.5 дБ. Для уменьшения мертвой зоны в ближней зоне ВТ в выходной разъем ОР вводят иммерсионную жидкость, уменьшают длительность и мощность зондирующего импульса, включают между ОР и исследуемым ВТ дополнительную бухту ВС.

5.4.5. Оптимальный выбор параметров ОР

Одной из основных целей рефлектометрических измерений является измерение коэффициентов затухания на различных участках ВТ (на различных строительных длинах) и вносимых и возвратных потерь в разъемных и неразъемных соединениях. При этом очень важно иметь малую погрешность определения относительных уровней СОР на больших расстояниях от ОР. Это требует большого динамического диапазона, для увеличения которого необходимо увеличивать длительность зондирующего импульса, что приводит к ухудшению пространственного разрешения.

Другой основной целью рефлектометрических измерений является измерение расстояний до различных неоднородностей, в качестве которых можно рассматривать конец ВТ, обрыв, разъемные и неразъемные соединения, локальные дефекты. Для увеличения точности этих измерений необходимо уменьшать длительность зондирующего импульса.

Повышению точности измерений и успешному достижению обеих целей способствует увеличение числа накоплений и времени измерения.

Выбор длительности зондирующего импульса должен производиться с учетом конкретной измерительной задачи. Для получения более полной информации о ВТ желательно регистрировать рефлектограммы с двух сторон ВТ и при разных длительностях зондирующего импульса. Время измерения и число накоплений желательно увеличивать для уменьшения погрешности измерений.

Заключение

 

     В настоящее время ВОСП развиваются особенно быстро. Разработаны для них и внедряются новые пассивные и активные компоненты, параметры которых в ближайшем будущем необходимо будет измерять в процессе строительства и эксплуатации. Требуют измерения различные параметры: оптических разъемов, аттенюаторов, разветвителей, коммутаторов, модуляторов, оптических усилителей, конвертеров, устройств спектрального мультиплексирования и других устройств. Каждое из перечисленных устройств имеет много параметров, для измерения которых должны использоваться различные методы и приборы. Обзор этих методов и приборов выходит за рамки данного пособия. Однако в основе этих методов лежат рассмотренные выше измерения в проходящем и рассеянном свете.

 

Литература

1. Комаров М.Ю. Контрольно-измерительное оборудование для монтажа и эксплуатации волоконно-оптических линий связи// Метрология. – 1998 - № 1.

2. Мурадян А.Г., Гольдфарб И.С., Иноземцев В.П. Оптические кабели многоканальных линий связи. - М.: Радио и связь, 1987.

3. Руководящий технический материал по применению систем и аппаратуры синхронной цифровой иерархии на сети связи Российской Федерации. Первая редакция/ - М., ЦНИИС, 1994.

4. Шевцов Э.А., Белкин М.Е. Фотоприемные устройства волоконно-оптических систем передачи. - М.: Радио и связь, 1992.

5. Рекомендации МСЭ-Т.

6. ГОСТ 26814-86. Кабели оптические. Методы измерения параметров. – М.: Изд‑во стандартов, 1986.

7. Андрушко Л.М., Гроднев И.И., Панфилов И.П. Волоконно-оптические линии связи: Учеб. Пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985.

8. Шикетанц Д. Теория измерений по методу обратного рассеяния в световодах// Зарубежная электроника. – 1984 - № 6. р. 87-94.

9. Иванов А.Б. Волоконная оптика: Компоненты, системы передачи, измерения. - М.: Компания Сайрус Системс, 1999.

10. Убайдулаев Р.Р. Волоконно-оптические сети.- М.: Эко-Трендз, 1998.

Список сокращений

APC	-угловой физический контакт
DMX	- демультиплексор
DWDM	- Dense Wavelength Division Multiplexing, система спектрального мультиплексирования с высокой плотностью
ITU - T	- сектор по стандартизации телекоммуникаций
MLM	- multi-longitudinal mode, лазер со многими продольными модами
MX	- мультиплексор
NZDSF	- волокно с ненулевой смещенной дисперсией
OTDR	- Optical Time Domain Reflectometer, оптический рефлектометр во временной области
PC	- физический контакт
PDH	- плезиохронная цифровая иерархия
SDH	- синхронная цифровая иерархия
SF	- стандартное одномодовое волокно
SLM	- single-longitudinal mode, лазер с одной продольной модой
SPC	- суперфизический контакт
UPC	- ультрафизический контакт
WDM	- Wavelength Division Multiplexing, система спектрального мультиплексирования
АЦП	- аналого-цифровой преобразователь
ВОЛС	- волоконно-оптическая линия связи
ВОСП	- волоконно-оптическая система передачи
ВС	- волоконный световод
ВТ	- волоконный тракт
ГПСП	- генератор псевдослучайной последовательности
ИИ	- источник излучения
ИКО	- измеритель коэффициента ошибок
ЛВС	- локальная вычислительная сеть
ЛД	- лазерный диод
ЛОГ	- логарифматор
МВС	- многомодовый волоконный световод
ММ	- многомодовый
МОР	- метод обратного рассеяния
МСЭ	- Международный союз электросвязи
НО	- направленный ответвитель
Об	- объектив
ОВС	- одномодовый волоконный световод
ОК	- оптический кабель
ОМ	- одномодовый
ОП	- оконечный пункт
ОР	- оптический рефлектометр
ПД	- полевая диафрагма
ПСП	- псевдослучайная последовательность
РП	- регенерационный пункт
РРМ	- равновесное распределение мод
СД	- светодиод
СМ	- смеситель мод
СОР	- сигнал обратного рассеяния
СЦИ	- синхронная цифровая иерархия
ТГ	- тактовый генератор
УО	- устройство отображения
УФТ	- усилитель фототока
ФНЧ	- фильтр нижних частот
ФОМ	- фильтр оболочечных мод
ФП	- фотоприемник
ФПУ	- фотоприемное устройство
ЦВОСП	- цифровая волоконно-оптическая система передачи
ЦСП	- цифровая система передачи

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………	4
1. Классификация измерений в ВОЛС……………………………………………………...	6
2. Параметры линейных оптических трактов ВОСП…………………………………….	7
2.1. Схема линейного тракта ВОСП……………………………………………………………	7
2.2. Параметры передающего устройства……………………………………………………...	8
2.3. Параметры приемного устройства………………………………………………………...	9
2.4. Параметры линейного оптического тракта……………………………………………….	9
2.5. Параметры цифровых восп плезиохронной иерархии…………………………………	10
2.6. Параметры цифровых восп синхронной иерархии…………………………………….	10
3. Волокна, используемые в ВОСП………………………………………………………….	15
4. Измерения проходящего через линейный тракт излучения…………………………..	22
4.1. Измерение мощности оптического излучения……………………………………………	22
4.1.1. Измерители оптической мощности……………………………………………………...	22
4.1.2. Измерение параметров ФПУ…………………………………………………………….	23
4.1.3. Измерение энергетического запаса……………………………………………………...	24
4.2. Измерение вносимого затухания…………………………………………………………..	24
4.2.1. Собственные потери……………………………………………………………………...	24
4.2.2. Потери в стыках ВС………………………………………………………………………	25
4.2.3. Измерение вносимого затухания методом сравнения уровней………………………..	28
4.2.4. Измерение коэффициента ошибок………………………………………………………	33
4.2.5. Измерение параметров формы оптических импульсов………………………………..	35
5. Измерения рассеянного в линейном тракте излучения………………………………..	36
5.1. Основы оптической рефлектометрии……………………………………………………..	36
5.2. Измерение расстояния вдоль линейного тракта………………………………………….	39
5.3. Измерение различных видов затухания…………………………………………………...	39
5.3.1. Измерение затухания между двумя точками и коэффициента затухания однородного участка ВТ…………………………………………………………………	39
5.3.2. Измерение потерь в разъемном и неразъемном соединениях…………………………	40
5.3.3. Измерение возвратных потерь…………………………………………………………..	43
5.4. Параметры современных ОР……………………………………………………………….	44
5.4.1. Динамический диапазон………………………………………………………………….	44
5.4.2. Время измерения………………………………………………………………………….	46
5.4.3. Пространственное разрешение…………………………………………………………..	46
5.4.4. Мертвая зона………………………………………………………………………………	46
5.4.5. Оптимальный выбор параметров ОР……………………………………………………	47
Заключение……………………………………………………………………………………..	49
Приложения…………………………………………………………………………………….	50
Таблица П1. Источники оптического излучения.......................................................................	50
Таблица П2. Приемники оптического излучения......................................................................	52
Таблица П3. Оптические тестеры................................................................................................	54
Таблица П4. Оптические рефлектометры...................................................................................	57
Таблица П5. Оптические телефоны............................................................................................	62
Литература...................................................................................................................................	65
Список сокращений....................................................................................................................	67

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

Измерение параметров волоконно-оптических линейных трактов.

Учебное пособие

Ответственный редактор Глаголев Сергей Федорович

Редактор И.И. Щенстняк

 

ЛР № 02.04.97. Подписано к печати

Объем 5,2 печ. л. Тираж         Зак.

 

[1] Коэффициент отражения для границы раздела кварц/воздух достигает значительной величины 4%. Однако, если поверхность неровная или загрязненная, коэффициент отражения может иметь значительно меньшую величину, и отражение от обрыва или заднего торца ВТ не всегда можно обнаружить.