2.2.3.4 Типы оптических рефлетометров

Стационарные рефлектометры применяются, в основном, в лабораториях. Они имеют большой вес и габариты, и более широкие функциональные возможности по сравнению с mini-OTDR. Например, функцию маски для устранения всплеска сигнала в начале рефлектограммы, возникающего при отражении сигнала от разъема рефлектометра.

Мини-рефлектометры (mini-OTDR) – применяются в полевых условиях для проведения всех необходимых видов измерений: определения местоположения обрывов волокна, участков линии с большими значениями потерь, коэффициентов отражения и т. д. Новые модели mini-OTDR могут комплектоваться оптическими модулями с большим динамическим диапазоном (до 50 дБ) и находят все большее применение не только полевых, но и в лабораторных условиях, где до этого в основном применялись стационарные OTDR.

Идентификаторы дефектов (Fault locators) – сравнительно недорогие приборы, предназначенные для определения места повреждения волокна. Классическим способом обнаружения трещин в волокне является засветка его красным лазером. Обычно используют лазеры, работающие на λ = 635 нм, где находится максимум чувствительности глаза, или на λ = 670 нм, где потери в волокне меньше. Однако так можно обнаружить трещину в волокне, только в тех местах, где кабель разделан, например, когда волокна уложены в кассету. Кроме того, из-за больших потерь в волокне на этих длинах волн трещину можно обнаружить только на относительно небольшом расстоянии от места ввода лазерного излучения (до 5 км).

Для поиска места повреждения волокна часто используют устройства для ввода и вывода излучения путем изгиба волокна (clip on identifiers). С их помощью можно определить, засвечено ли активное волокно в этом месте или нет, и, таким образом, определить примерно длину участка линии, до которого ещё проходит сигнал.

Упрощенные модели OTDR (часто снабженные только цифровой индикацией) позволяют обнаруживать повреждения волокон внутри кабеля, т.е. при этом не требуется иметь доступ непосредственно к волокну, как в предыдущих случаях. Однако они обладают обычно небольшим разрешением, что ограничивает эффективность их применения, так как все равно приходится повторять измерения с помощью mini-OTDR для уточнения положения еста повреждения волокна и для контроля качества проведения ремонтных работ.

Блоки дистанционного контроля (RTU – remote test unit). Применяются в системах дистанционного мониторинга оптических сетей. При этом компьютер, расположенный на центральной станции, сохраняет все рефлектограммы, что позволяет в дальнейшем контролировать изменения в различных участках сети. Их применение особенно важно в линиях передачи с большим трафиком, где экономические потери в случае повреждения линии могут быть весьма значительными.

Портативные измерительные системы предназначены для тестирования оптических сетей при их строительстве и эксплуатации. В них содержится линейка приборов высочайшего класса, обладающих прекрасными эксплуатационными характеристиками. Система может комплектоваться модулями оптического рефлектометра, оптического переключателя, оптического анализатора спектра, измерителя хроматической дисперсии и PMD (поляризационной модовой дисперсии). К базовому модулю может быть подключен также и микроскоп с видеокамерой для контроля качества торцов оптических разъемов. Модульная конструкция системы позволяет компоновать из нее именно те приборы, которые необходимы в данный момент оператору.

Кроме рассмотренных выше типов OTDR в линиях передачи и в различных областях промышленности применяется также много других типов рефлектометров:

Бриллюэновский рефлектометр (BOTDR) применяется для измерения натяжений в оптических волокнах – основного параметра определяющего срок службы оптических кабелей. Натяжения волокна находится по величине смещения частоты обратной волны в волокне, вызванной эффектом бриллюэновского рассеяния. Бриллюэновский рефлектометр отличается от традиционной схемы OTDR тем, что в нем используется когерентный прием излучения и анализатор спектра.

Рефлектометр с высоким пространственным разрешением, выпускаемый компанией Opto Electronics Inc. Он применяется для контроля отражений в оптических элементах. От традиционной схемы OTDR, применяемой для контроля качества линий связи, отличается значительно более высоким пространственным разрешением (~ 1 мм, длительность импульсов ~ 1 пс) и меньшей чувствительностью (не регистрирует сигнал обратного рэлеевского рассеяния).

Поляризационный рефлектометр (POTDR). Применяется для измерения распределения двулучепреломления (длины биений) доль волокна. т традиционной схемы OTDR отличается тем, что на выходе лазера установлен поляризатор, а на входе в фотоприемник установлен анализатор состояния поляризации отраженного от волокна излучения.

Известно также много других схем оптических рефлектометров по разным причинам (в первую очередь из-за сложности) применяемых в основном в лабораториях:

• когерентные OTDR (CO-OTDR)

• корреляционные OTDR (COR-OTDR)

• OTDR с малой длиной когерентности (LC-OTDR)

• OTDR с фотоприемником работающем в режиме счета фотонов (PC-OTDR)

• различные типы частотных рефлектометров (OFDR)