Предельная частота модуляции определяется временем нарастания и спада сигнала. Если время нарастания сигнала связана с работой цепей питания, то время спада определяется характеристиками источника. Наиболее высокую частоту модуляции сигнала обеспечивают лазерные источники.  

АНАЛИЗАТОРЫ ЗАТУХАНИЯ В ОПТИЧЕСКОМ КАБЕЛЕ

Анализатор затухания, вносимого оптическим кабелем (Optical Loss Test Set - OLTS), представляет собой комбинацию оптического измерителя мощности и источника оптического сигнала. Различают интегрированные и раздельные измерители потерь. Интегрированные имеют источник сигнала и измеритель мощности в одном устройстве, а разделенные измерители представляют собой набор из источника сигнала и ОРМ. Соответственно, технические параметры анализаторов потерь содержат все перечисленные параметры для источников сигнала и оптических измерителей мощности.  

 ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ АТТЕНЮАТОРЫ

Перестраиваемые оптические аттенюаторыиспользуются для имитации потерь в оптической линии, что применяется для стрессового тестирования линии, т.е. для анализа работоспособности устройств (в первую очередь, линейного и терминального оборудования) при различных условиях работы сети.

Обычно различают три типа оптических перестраиваемых аттенюаторов:

• 
  дискретно-перестраиваемые,
  
• 
  непрерывно перестраиваемые,
  
• 
  комбинированные, в которых дискретный переключатель обычно выполняет роль полного подавления входящего сигнала.
  

Все аттенюаторы, как правило, широкополосные. В аттенюаторах используются различные методы внесения затухания: осевое и радиальное смещение, использование различных фильтров и призм.

На входе аттенюатора расположены две линзы для преобразования светового потока. Основным элементом аттенюатора является призма с низким уровнем потерь, связанных с поляризацией (Polarization Dependence Loss - PDL). Уровень затухания, вносимого аттенюатором, зависит от положения призмы и регулируется позиционером. Важным условием является отсутствие при работе аттенюатора краевых эффектов и точность позиционирования. Для достижения приемлемой точности работы устройства в его состав включены цифровые цепи управления и микропроцессор.

Основными характеристиками перестраиваемых аттенюаторов являются:

---

• 
  точность (линейность),
  
• 
  PDL,
  
• 
  уровень возвратных потерь,
  
• 
  повторяемость,
  
• 
  разрешение,
  
• 
  остаточное вносимое затухание.
  

Все эти характеристики проверяются в ходе обязательной калибровки приборов, частота которой также является важным техническим параметром аттенюаторов.

Линейностью аттенюатора называется разница между задаваемым и измеряемым в ходе поверки затуханием, вносимым этим прибором во всем динамическом диапазоне. Соответственно, точность работы определяется как линейность в заданном диапазоне. Потери, связанные с дисперсией призмы (PDL), зависят, главным образом, от качества стекла, из которого она изготовлена. Сдвиг фазы, обусловленный дисперсией, приводит к уменьшению мощности передаваемого сигнала, как следствие, к дополнительному затуханию, связанному с PDL. Еще одним важным параметром оптических аттенюаторов, помимо диапазона вносимых потерь и точности, является уровень возвратных потерь, связанных с отражением части сигнала в линию. Основное требование к аттенюаторам -требование наиболее низкого собственного уровня отражения, который достигается покрытием интерфейсных линз антиотражающим материалом. Остаточное вносимое затухание - это минимальное затухание, вносимое аттенюатором. Описанная модель аттенюатора, подключенная к волокну, содержит призму и не может не вносить затухание, поэтому параметр остаточного затухания определяет начало отсчета вносимых потерь.

 

АНАЛИЗАТОРЫ ВОЗВРАТНЫХ ПОТЕРЬ

Роль измерений возвратных потерь (Optical Return Loss - ORL) в современных телекоммуникационных системах выросла только в последнее время в связи с развитием широкополосных цифровых систем передачи, в результате чего повысились требования к подавлению возвратных потерь в оптических системах. Наличие возвратных потерь приводит к увеличению параметра ошибки в цифровых системах передачи и понижению отношения сигнал/шум в аналоговых системах. Применительно к оптическим системам передачи влияние ORL существенно для систем, использующих различные типы модуляции, например, для систем кабельного телевидения, где используется амплитудная модуляция (AM), чувствительная к уровню отражения в кабеле. Измерения параметра возвратных потерь касается всех участков волоконно-оптической системы передачи, включая кабель, оптические интерфейсы, разветвители и другие компоненты.

---

Анализаторы возвратных потерьпредназначены для измерения уровня отражения от ВОСП и представляют собой оптические рефлектометры с постоянным сигналом (Optical Continuous Wave Re- flectometer - OCWR). Устройство анализаторов аналогично устройству оптического рефлектометра, представленному на рис. 8.16 с той лишь разницей, что в анализаторах ORL в качестве источника сигнала используется SLS непрерывного действия, а в качестве измерителя мощности отраженного сигнала - ОРМ. В отличие от оптических рефлектометров, обеспечивающих анализ уровня отражения от времени, анализаторы возвратных потерь дают интегральную характеристику среднего уровня отражения от ВОСП. В то же время использование анализаторов возвратных потерь оправдано в случае необходимости точных измерений уровня отражения, OTDR обеспечивают лишь оценку этого параметра.

Основным фактором, влияющим на работу анализатора ORL, является стабильность источника сигнала. В анализаторах возвратных потерь могут использоваться как внутренние, так и внешние источники сигнала. Обычно используются лазерные SLS. Спектральная нестабильность источника приводит к удвоению ошибки измерения за счет отражения. В качестве ОРМ используется оптический детектор на основе InGaAs с линейным оптическим усилителем, таким образом, все факторы, влияющие на работу ОРМ, актуальны для анализаторов возвратных потерь. Дополнительно на работу анализатора ORL могут оказывать влияние параметры оптического разветвителя, такие как чувствительность к поляризации отраженного сигнала.  

ОПТИЧЕСКИЕ РЕФЛЕКТОМЕТРЫ

Оптические рефлектометры (Optical Time Domain Reflectometer - OTDR) являются наиболее полнофункциональным прибором для эксплуатационного анализа оптических кабельных сетей.  

Рефлектометр представляет собой комбинацию импульсного генератора, разветвителя и измерителя сигнала и обеспечивает измерение отраженной мощности при организации измерений с одного конца. Рефлектометры действуют по принципу радара: в линию посылается импульс малой длительности, который распространяется по оптическому кабелю в соответствии с релеевским рассеянием и френелевским отражением на неоднородностях в оптическом кабеле (дефекты материала, сварки, соединители и т.д.). Управляющий процессор обеспечивает согласованную работу лазерного диода и электронного осциллографа, создавая возможность наблюдения потока обратного рассеяния полностью или по частям. Для ввода импульсов в волокно используются направленный ответвитель и оптический соединитель. Поток обратного рассеяния через оптический соединитель и направленный ответвитель поступает на высокочувствительный фотоприемник, где преобразуется в электрическое напряжение. Это напряжение подается на вход Y электронного осциллографа, вызывая соответствующее мощности потока обратного рассеяния отклонение луча осциллографа. Ось X осциллографа градуируется в единицах расстояния, а ось Y - в децибелах.  

---

Основными характеристиками рефлектометров являются:

• 
  рабочая длина волны
  
• 
  разрешающая способность
  
• 
  динамический диапазон
  
• 
  размер мертвой зоны
  
• 
  точность
  
• 
  тип оптического интерфейса
  

Важный параметр OTDR - диапазон возможного затухания (backscatter range) или динамический диапазон измерений - определяет возможный диапазон измерений потерь оптической мощности в линии и, как следствие, диапазон измерений по расстоянию. Динамический диапазон определяется как разность показаний рефлектометра в начальной точке и уровня порога шумов в конце рефлектограммы. Длина импульса оптического сигнала определяет энергию светового сигнала, вносимого в оптический кабель, следовательно, большему значению импульса будет соответствовать больший динамический диапазон. Поэтому динамический диапазон рефлектометров специфицирован для всех значений длины импульса, поскольку варьируется в зависимости от длины импульса.  

Разрешение или разрешающая способность рефлектометра трактуется по-разному. В некоторых описаниях под разрешающей способностью понимается минимальное расстояние, при котором возможно различить два близко стоящих дефекта, в других - разрешающей способностью называется расстояние между двумя последовательными отсчетами на рефлектограмме, которое обычно в несколько раз меньше расстояния различения двух дефектов. Чем больше разрешающая способность, тем точнее определяется дефект на рефлектограмме.  

Важным параметром, связанным с разрешающей способностью рефлектометра в ближней зоне, является размер мертвой зоны (Event Dead Zone - EDZ). Существует два значения этого параметра: мертвая зона до первого соединения определяет минимальную дистанцию, необходимую для различения двух соединителей, в то же время мертвая зона до первого сварочного узла определяет минимальную дистанцию, необходимую для различения одного отражающего узла и одного неотражающего объекта. В практике эти два параметра называют EDZ по отражению и EDZ по затуханию. Мертвая зона обусловлена френелевским отражением в начале кабеля. На уровне большого сигнала, отраженного от начала кабеля, практически невозможно обнаружение дефекта. Единственным средством для обнаружения такого рода дефектов является использование добавочного кабеля (pigtail) длиной, равной EDZ.

---

Встречается мнение, что рефлектометры полностью заменяют анализаторы потерь оптической мощности. Однако в действительности оказывается, что это не так. Измерения, производимые рефлектометрами - это всегда балансирование между параметрами диапазона возможного затухания в линии, расстояния до источника отражения и разрешающей способности рефлектометра. Диапазон возможного затухания обычно оценивается по средней длине измеряемого кабеля, которая может превышать 10 км для мощных рефлектометров. Как правило, максимальная длина измеряемого кабеля в два раза больше, она и является границей диапазона возможного затухания.

Рефлектометры обычно разделяются на два класса:

• 
  рефлектометры дальнего действия
  
• 
  мини-рефлектометры
  

Мини-рефлектометры имеют обычно высокое разрешение и обеспечивают локализацию неисправности и различение двух объектов на расстоянии менее 10м, тогда как мертвая зона рефлектометров дальнего действия обычно превышает 10 м. Мини-рефлектометры используют при эксплуатации кабелей длиной 100 м - 50 (100) км. В случае более длинных кабелей необходимо использовать рефлектометры дальнего действия.  

ВИЗУАЛЬНЫЕ ДЕФЕКТОСКОПЫ

Визуальные дефектоскопы (Visual Fault Locator) представляют собой источники оптического сигнала видимого диапазона 400-700 нм, которые могут использоваться для визуального обнаружения повреждений в кабелях и интерфейсах, обнаружения неоднородностей и оценки качества сварных швов. Сигнал от визуального дефектоскопа рассеивается на крупных неоднородностях в кабеле, то есть наблюдается оператором в виде светлых пятен (источников рассеяния) через пластиковую оболочку кабеля.  

Визуальные дефектоскопы часто используются в комплекте с оптическими рефлектометрами, диапазон действий которых ограничен границей мертвой зоны (EDZ). В этом случае визуальный дефектоскоп обеспечивает оценку качества оптического интерфейса и позволяет обнаружить неоднородности в пределах мертвой зоны.

В остальных случаях портативные визуальные дефектоскопы используются как удобный инструмент при монтаже и эксплуатации оптических кабелей.  

Обычно в визуальных дефектоскопах используются полупроводниковые лазеры или гелий-неоновые лазерные источники (HeNe). Гелий-неоновые лазеры мощнее полупроводниковых, однако требуют в 50 раз большей мощности питания и имеют большие габариты. Использование полупроводниковых лазеров позволяет создавать портативные визуальные дефектоскопы, пример которых представлен на рис. 6.

---

Смотрите также файлы

• Александр Пушкин.rtf

• Красивые графики функций.docx

• Задание 1 Ответьте на вопросы Понятие предприятия.docx

• 618250, Пермский край, г. Губаха, ул. Никонова, д. 44, оф. 25 Характеристика.docx

• Мордовина Дарья Дмитриевна.docx