Исследование потерь в разъемных и неразъемных соединениях оптических волокон

ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ  ПУТЕЙ  СООБЩЕНИЯ

Кафедра:

 “электрическая связь”

Отчет по лабораторной работе

Исследование потерь в разъемных и неразъемных соединениях оптических волокон.

Выполнил:

Студент группы АТ-505

Слышенков М.А.

Проверил:

________________

Санкт-Петербург

2008

1.  Цель работы:

Изучение физических причин, вызывающих потери в разъемных и неразъемных соединениях. Исследование зависимостей потерь в разъемных соединениях от радиальных и осевых смещений ВС. Исследование статистических характеристик потерь в сварных соединениях. Изучение принципов действия и получение навыков в работе с оптическим рефлектометром, ваттметром, сварочным аппаратом.

Исследования проводились на кабеле Т-типа длиной 450 м.

2.  Содержание отчета:

1)  Цель работы;

2)  Содержание отчета;

3)  Схема лабораторной установки;

4)  Таблицы с результатами опытов и расчетов;

5)  Выводы.

3.  Схема лабораторной установки:

Лабораторная установка для экспериментального исследования потерь в разъемных и неразъемных соединениях содержит:

-  оптический рефлектометр (ОР);

-  сварочный аппарат (СА);

-  ваттметр проходящей мощности (В);

-  исследуемые волоконные световоды (ВС₁ и ВС₂).

При исследованиях потерь используются последовательно две схемы рис. 1.

 

Рис.1 Схемы установки для проведения исследований

Схемы 1 (разновидности 10, 11, 12) предназначены для определения вносимого затухания в исследуемых ВС (ВС₁ и ВС₂) и коротком поводке ВС₀ с помощью ваттметра, а также длины и коэффициента затухания в исследуемых ВС₁ и ВС₂ с помощью ОР.

ОР - выполняет функции источника излучения при измерениях проходящей мощности, а также позволяет наблюдать рефлектограммы исследуемых ВС₁ и ВС_2.

Схемы 2 (разновидности 21, 22) предназначены для определения потерь в разъемных и неразъемных соединениях ВС как в проходящем свете с помощью ваттметра, так и в рассеянном свете с помощью ОР. ОР позволяет наблюдать рефлектограммы волоконного тракта (ВТ), состоящего из двух ВС (ВС₁ и ВС₂), концы которых, освобожденные от защитных покрытий и помещены в юстировочное устройство СА. Пользуясь юстировочным устройством СА можно определять зависимости потерь в разъемных соединениях от радиальных и осевых смещений соединяемых ВС. Проводя повторные сколы и сварки, можно определить статистические характеристики потерь при сварке ВС. Измерения проводятся в проходящем и рассеянном свете.

Используемый ОР имеет следующие параметры:

-  длина волны источник излучения λ= 1.3 мкм;

-  период следования зондирующих импульсов Т₀ = 100 мкс;

-  максимальная измеряемая длина ВС Lm = 10 км;

-  мощность, вводимая в ВС, Р₀=20 мВт;

-  длительность зондирующих импульсов в пределах Ти=50-500 нс;

-  число накоплений N = 2000-20000;

-  коэффициент передачи усилителя напряжения фотоприемного устройства ФПУ К=1-100.

СА - предназначен для сварки многомодовых кварцевых ВС электрической дугой. Он содержит устройство для закрепления свариваемых ВС, манипуляторы для юстировки ВС по двум взаимно перпендикулярным осям и вдоль оси ВС.

Максимальные перемещения ВС в СА составляют:

по осям X и Y от - 60 мкм до + 60 мкм;

4.  Таблицы с результатами опытов и расчетов.

1)  Измерение затухания в волоконных световодах в проходящем свете.

В схемах 1 провели измерения оптической мощности на выходах:

 - оптического поводка ВС₀ (схема 10)- Р₁₀ , дБ (р₁₀, дБм);

 - ВС₁ (схема 11) -Р₁₁ , дБ (р₁₁, дБм);

 - ВС₂ (схема 12) - Р₁₂ , дБ (р₁₂, дБм).

Результаты занесли в таблицу № 1

Таблица 1

Измер. вел.	tи, нс	p10 , мкВт	p11 ,мкВт	p12 , дБм	а 11 , дБ	a 12 , дБ
P	50	8.822	7.106	4.623	0.94	2.81
		A10 , дБ	A11 ,дБ	A12 , дБ
a		-20.54	-21.48	-23.35	0.94	2.81

Пренебрегая потерями в ВС₀ рассчитаем вносимое затухание в BC₁ и ВС₂:

 

a₁₁ = α₁L₁ = 10lg          , дБ               a₁₁ = A₁₀ - A₁₁, дБ

 

a₁₂ = α₂L₂ = 10lg          , дБ               a₁₂ = A₁₀ - A₁₂, дБ

Получили, что вносимое затухание в BC₁ и ВС₂ соответственно равно: 0,94дБ и 2,81дБ

2)  Исследование ВТ с помощью ОР.

2.1) Определение длины ВС

L_ВС1 = 1,606 км

L_ВС2 = 5,188 км

2.2) Определение коэффициента затухания

Для определения коэффициента затухания ВС необходимо установить курсор последовательно в две точки на однородном участке волокна и определить в них расстояния от начала ВС L₁ и L₂ и уровни сигналов обратного рассеяния P_S1 и P_S2.

Таблица 2