Рефлектометрические измерения

Используется метод обратного рассеяния, который предназначен для:

контроля состояния оптических волокон (ОВ), выявления, определения характера и поиска дефектов ОВ;

измерения затухания ОВ на строительных длинах оптических кабелей (ОК), на отдельных участках ВОЛС, на длине регенерационного участка (РУ), на стыках ОВ;

измерения коэффициента затухания ОВ;

измерения расстояний до мест соединений ОВ и оценки качества стыков;

измерения характеристики обратного рассеяния ОВ и привязки ее к трассе прокладки ОК при паспортизации ВОЛС.

OTDR измеряет интенсивность отраженных от неоднородностей оптического волокна световых волн, создаваемых лазерным источником излучения, работающим в импульсном режиме, и последующем определении расстояния до неоднородности по времени прохождения светового луча.

Измерение отраженного излучения данным методом можно рассматривать в виде преобразования входного сигнала e(t) (мощности импульса лазерного источника излучения) в выходной сигнал s(t) (мощность отраженного излучения), которое осуществляется с помощью устройства, имеющего импульсную передаточную функцию h(t), что аналитически может быть представлено в виде:

s (22)

Так как мощность обратного рассеяния зависит от мощности и длительности входного излучения, для того, чтобы обеспечить высокий динамический диапазон измерений, необходимо использовать мощный лазер, малошумящий высокочувствительный фотодиод и эффективные методы усреднения. В то же время такой метод измерения отраженного излучения обеспечивает наименьшее время измерения, которое может составлять до 1 мс.

Принцип работы оптического рефлектометра

Принцип работы импульсного оптического рефлектометра основан на измерении мощности светового излучения, рассеянного или отраженного различными участками волоконно-оптической линии связи при распространении вдоль нее короткого зондирующего светового импульса (рисунок 11).

Рисунок 11 - Структурная схема стандартного OTDR

Формирование отраженного и рассеянного излучения в оптическом волокне иллюстрирует рисунок 12.

На рисунке 15А световой сигнал, отраженный от неоднородности в точке : форма отраженного сигнала совпадает с формой зондирующего импульса.

На рисунке 15Б сигнал обратного рассеяния от участка волокна с большим коэффициентом рассеяния: длительность сигнала обратного рассеяния равна времени двойного прохода света по этому участку.

При распространении зондирующего импульса вдоль однородного волокна мощность и энергия импульса уменьшаются из-за потерь энергии, вызванных рассеянием и поглощением [2,3] по экспоненциальному закону (закон Бугера):

P(L) = , W(L) = , (23)

где () - мощность (энергия) на входе в волокно, α - коэффициент затухания. Это явление называется затуханием света, а коэффициент затухания α на рабочей длине волны является одним из важнейших параметров телекоммуникационного оптического волокна (ОВ).

Прочтите также:

Разработка микропроцессорной системы
Целью данного курсового проекта является углубление знаний по аппаратным принципам построения устройств микропроцессорной техники и приобретение практических навыков по разработке микроп ...

Разработка цифроаналоговой следящей системы для автоматического управления телекамерой
Курсовой проект по дисциплине «Проектирование систем автоматического управления» посвящен разработке следящей системы и включает в себя выбор основных элементов замкнутой системы регулир ...

Режимы прохождения луча по оптическому волокну. Связь между понятиями луча и моды
Оптическое волокно представляет собой двухслойную цилиндрическую кварцевую нить, состоящую из сердцевины и оболочки. Оболочка покрыта защитным слоем из акрилатного лака. Сердцевина леги ...