4. Дальность обнаружения неоднородности

Характеристикой, учитывающей этот фактор, является пространственная разрешающая способность Основной задачей рефлектометра является определение расстояний до неоднородностей в волокне, измерение которых заключается в определении времени распространения оптического излучения в прямом и обратном направлениях. При этом групповая скорость распространения оптического импульса определяется выражением:

₍₃₎

где с- скорость распространения световой волны в волокне, n – коэффициент преломления, - частота оптического излучения, b – постоянная распространения.

Как видно зависит от показателя преломления среды n (обычно 1.5), что обеспечивает скорость распространения Точность измерения расстояния зависит от точности измерения времени и правильного задания n

₍₄₎

максимально возможное расстояние, которое может контролировать ОР с заданной точностью при заданной длительности импульсов, равно:

(5)

Мощность отраженного сигнала P_{r ,} при заданной мощности источника P₀ , зависит от длительности импульса , а самый слабый сигнал, который может быть обнаружен с отношение S/S_n = 1 ,зависит от ширины полосы пропускания предусилителя рефлектометра.

4. Пространственная разрешающая способность

Длина импульса ограничивает также способность рефлектометра различать два близко расположенные друг к другу события. Рефлектометры, рассчитанные на большие расстояния, имеют минимальную разрешающую способность 250¸500 метров, а у рефлектометров, рассчитанных на небольшие диапазоны расстояний, эта величина составляет 5¸10 метров. Такое ограничение затрудняет обнаружение каких-либо проблем внутри зданий, где расстояния всегда невелики. Чтобы помочь рефлектометру, в этой ситуации обычно применяют визуальный детектор повреждений.

Пространственная разрешающая способность характеризует способность рефлектометра разрешить (разделить) две соседние близкорасположенные неоднородности. зависит от длительности импульса и ширины полосы пропускания предусилителя .

₍₆₎

В ближней зоне волокна разрешающая способность показывает, насколько близко к коннектору передней панели прибора может быть расположена неотражающая неоднородность (например, сращивание) и насколько точно оно может быть измерено.

Дальность обнаружения неоднородности можно определить по формуле (7)

₍₇₎

Последние соотношения устанавливают связь между основными рабочими характеристиками рефлектометра.

6. Точность локализации места обнаружения неисправности

Основной задачей данного вида измерений является точное определение места неисправности волокна. Наиболее жесткие требования предъявляются к рефлектометру по расстоянию, точность измерения которого определяется формулой (8).

₍₈₎

Где – ошибка смещения, – ошибка масштабирования, - ошибка дискретизации, L – дистанция.

Ошибку дискретизации можно определить как:

₍₉₎

В этом случае:

₍₁₀₎

Таким образом, при рефлектометрических измерениях имеет место компромисс между дальностью и пространственной разрешающей способностью. Данный компромисс достигается снижением динамического диапазона на малых расстояниях, что позволяет расширить полосу пропускания предусилителя рефлектометра и этим повысит разрешающую способность и точность измерения расстояний, а на больших дистанциях использовать меньшую полосу пропускания в сочетании с эффективными алгоритмами усреднения.

В паспорте рефлектометра обычно приводится величина предельно допускаемого значения абсолютной погрешности DL измеряемого расстояния, определяемая формулой: DL = ± (dl + L Dn/n + 510^-5 L),

где L - длина ВС м;

n - показатель преломления ВС;

Dn - погрешность,с которой известен показатель преломления для измеряемого ВС.