Принцип измерения методом обратного рассеяния: Методические указания по выполнению лабораторной работы

4 Подготовка к выполнению лабораторной работы

4.1 Идентификация рефлектограммы

Одной из основных операций при работе с оптическим рефлектометром является операция идентификации характеристики обратного рассеяния ОВ. На рисунке 6 представлен типичный вид рефлектограммы. Начальный выброс уровня мощности обратнорассеянного сигнала (1) обусловлен френелевским отражением при вводе оптического излучения в волокно (в разъемных оптических соединителях). Монотонные убывающие участки рефлектограммы (2) соответствуют изменению мощности обратнорассеянного сигнала из-за потерь в ОВ за счет рассеяния и поглощения (собственных потерь волокна). Конец оптического волокна сопровождается выбросом мощности (5), обусловленным френелевским отражением от границы раздела сред волокно -воздух. При отсутствии локальных неоднородностей и стыков в ОВ рефлектограмма носит монотонный линейный характер. Угол наклона прямой к оси абсцисс характеризует коэффициент затухания волокна. Чем больше угол, тем больше коэффициент затухания.

Если ОВ имеет локальные дефекты (неразъемные соединения), то монотонный характер рефлектограммы нарушается. На неоднородностях ОВ происходит возбуждение излучаемых и оболочечных мод, а также мод, распространяющихся в обратном направлении. Поэтому рефлектограмма искажается не только в точке, соответствующей местоположению неоднородности, но и в некоторой зоне около нее, (3).

Незначительные выбросы мощности обратного потока (4) появляются за счет френелевского отражения на локальных неоднородностях типа микротрещины, пузырька воздуха.

L, м

Рис.1 - Общий вид рефлектогаммы.

4.2      Измерение коэффициента затухания ОВ

На линейном монотонном участке характеристики обратного рассеяния ОВ выделяю две точки, в которых измеряют уровни мощности обратнорассеянного потока p₁ и р₂. Далее измеряют расстояние от начала линии до этих точек L₁ L₂ , рисунок 2. Коэффициент затухания определяется по формуле:

a = (p₁-p₂)/(L₂-L₁)

При измерении важно, что бы маркеры не попадали на участки выбросов или провалов рефлектограмм'ы, "иначе погрешность измерений будет весьма велика.

L₁   L₂

Рис.2 - Расчет коэффициента затухания ОВ.

4.3 Измерение результирующего затухания исследуемой длины ОВ

Затухание всей исследуемой линии измеряется без учета начального участка линии, на котором имеется выброс оптической мощности из-за отражения от торца волокна. В данном случае начальную точк> определяют как точку, с которой рефлектограмма принимает линейный монотонный характер после выброса мощности при перегрузке фотоприемника. В этой точке измеряется уровень р,. Уровень мощности обратнорассеянного сигнала р₂ определяется в точке, соответствующей концу ОВ, рисунок 3. Затухание всей линии находится по формуле:

Измерение затухания исследуемой оптической линии с учетом начального участка рефлектограммы (мертвой зоны) требует дополнительных измерений и расчетов.

' ДБ

Ь                Ь

Рис.3 - Расчет результирующего затухания   исследуемого участка

4.4 Измерение мертвой зоны.

Детектор рефлектометра измеряет уровни возвращенного света очень слабой интенсивности, в связи с чем он должен обладать очень высокой чувствительностью. Однако когда свет достигает коннектора с высокой отражательной способностью, уровень возвращенного света резко повышается, и это может привести к насыщению приемника. Мертвые зоны всегда связаны с наличием отражений и вызваны насыщением приемника рефлектометра при поступлении на его вход отраженного сигнала высокого уровня, так как в этом случае ему потребуется некоторое время для восстановления чувствительности после перегрузки, а это приведет к потере информации после насыщения