Методика измерения затухания в оптических волокнах

(оптических кабелях)

Для определения затухания сигнала в оптическом волокне (ОВ) необходимо измерить мощность оптического сигнала на входе и выходе ОВ и произвести вычисления по формуле:

а = , дБ.

Основные проблемы измерения затухания связаны с вводом излучения в ОВ. При вводе излучения в ОВ всегда имеется некоторая неопределенность в оценке уровня введенной в ОВ мощности. Эта величина зависит от качества обработки входного торца ОВ, точности юстировки пучка излучения относительно торца, соотношения между показателями преломления сердцевины ОВ и среды, заполняющей пространство между излучателем и сердцевиной. Поэтому определить долю введенной мощности источника излучения в ОВ практически невозможно.

Кроме того, для точного определения затухания необходимо на входе измеряемого ОВ обеспечить такой режим распространения по нему оптического излучения при котором сохраняется постоянное распределение мощности между его модами – равновесное распределение мод (РРМ). Для этого необходимо подавить излучаемые и оболочечные моды. Для этой цели применяют смесители мод.

Проблема неопределенности в оценке уровня вводимой мощности в ОВ решается методом сравнения, который практически реализован в двух методах: методе обрыва и методе вносимого затухания.

При измерении затухания ОВ, не армированных оптическими разъемами, используется метод обрыва, а при измерении затухания ОВ (в оптических кабелях) которые армированиы оптическими разъемами используется метод вносимого затухания.

Затухание измеряется на фиксированной длине волны или во всей спектральной полосе пропускания кабеля.

Метод обрыва.

Метод основан на измерении значения мощностей оптического излучения, измеренных при неизменных условиях ввода на выходе измеряемого ОВ длиной ℓ (Р_ВЫХ), и на выходе его короткого отрезка ℓ₁= 1м (Р₀), образованного за счет обрыва ОВ в его начале (рис. 2). Затухание определяют по формуле:

а = 10 lg , дБ. (2)

ОВ

ℓ₁

ℓ

Рисунок 2

На схеме измерения показаны источник оптического излучения (ИОИ), устройство ввода излучения в ОВ (УВ), измеряемое оптическое волокно (ОВ), адаптер (А), предназначенный для подключения неармированного ОВ к измерителю мощности (ИМ).

При измерении важно обеспечить постоянство мощности вводимой в ОВ и неизменность модового состава излучения, поэтому необходимо, чтобы в процессе измерений соблюдалось постоянство условий ввода оптического излучения и сохранялось строго неизменным положение ОВ в устройстве ввода.

Метод обрыва отличается высокой точностью измерения. Им можно выполнять измерения до 10 дБ с абсолютной погрешностью не более 0,03 дБм. Основной недостаток – разрушающий характер. При каждом измерении теряется от 1 до 5 м ОВ. Используется при входном контроле и как эталонный.

Метод вносимого затухания.

Сущность метода заключается в использовании вспомогательного ОВ. При проведении измерений источник оптического излучения соединяют с измерителем мощности коротким отрезком вспомогательного ОВ и фиксируют значение выходной мощности (Р₀). Затем выход вспомогательного ОВ соединяют с измеряемым ОВ и измеряют мощность на выходе (Р_ВЫХ). Затухание определяют по формуле (2). Схема измерений показана на рис.3. Оптические соединители, которыми армированы ОВ должны иметь известный уровень потерь.

Погрешность этого метода достаточно велика, однако она вполне приемлема для паспортизации регенерационных участков.

Оптические

разъемные соединители

Всп.ОВ Изм.ОВ

Рисунок 3.

Дата добавления: 2015-10-24