3.4 Особенности измерений волоконно-оптических линий связи

3.4.1 Описание измерительного прибора

При измерениях с помощью оптического рефлектометра необходимо правильно выбрать параметры измерений. В ходе исследования были проведены измерения оптического волокна с помощью оптического рефлектометра для определения влияния параметров измерения на результат измерений. Измерения проводились на разных длинах волн, с разным числом усреднений, разной длительностью импульса с помощью рефлектометра МТР9000А со сменным оптическим модулем MTP 9021S. Ниже приведены характеристики данного прибора.

Прибор оптический измерительный многофункциональный МТР 9000А предназначен для измерения основных параметров одномодовых и многомодовых оптических волокон: затухания в ОВ и их соединениях, длины ОВ и расстояния до мест неоднородностей в волоконно-оптических линиях связи.

Длительность зондирующих оптических импульсов соответствуют значениям, указанным в таблице 3.2, с допускаемыми отклонениями:

1 +50 % и –20 % для длительности импульса 10 нс;

2 20 % для длительности импульса 30 нс;

3 10 % для остальных длительностей импульсов.

Таблица 3.2 – Характеристика прибора

Модификации сменных измерительных модулей	Длина волны, нм	Тип ОВ	Длительность зондирующих импульсов, нс
МТР 9021S ОТDR	1310  20 и 1550  20	одно-модовое	10, 30, 90, 300, 1000, 3000, 10000, 20000

Диапазон расстояний (L_max) – максимальное значение измеряемых расстояний, может принимать значения: 2, 5, 10, 20, 40, 80, 120, 160 и 240 км. Значение L_max должно превышать возможную длину измеряемой линии. Параметр L_max определяет период запуска зондирующих импульсов, который должен быть больше, чем двойное время прохождения оптического импульса по ОВ.

Диапазон допустимых значений длительности оптических импульсов зависит от выбранного значения L_max и автоматически ограничивается управляющей программой.

Разрешение (dL) – расстояние между двумя отсчетами (интервал дискретизации) рефлектограммы; в зависимости от установленного диапазона расстояний L_max значения разрешения dL могут быть 0,51; 1; 3; 6,1; 12 и 18 м

Количество усреднений (4096хN_av) – определяет общее число усреднений рефлектограммы в режиме работы с усреднением. Вводимое значение N_av может принимать значения 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256. Полное число усреднений при этом будет равно 1х4096, 2х4096, 4х4096 и т.д.

Время измерения (мин: с) – задает длительность процесса измерений с усреднением. Могут быть установлены значения 5, 15 или 30 с, 1, 3 или 10 мин.

Если оператор задает число усреднений рефлектограммы, то при этом автоматически высвечивается примерная длительность процесса измерений, если оператор задает длительность процесса измерений, то автоматически определяется, какому количеству усреднений рефлектограммы это соответствует.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения расстояния составляют:

DDL= ±± ( dl + dL + 5×Ч10^-5×ЧL), (3.2)

где DDL – абсолютная погрешность измерения расстояния, м:

dl = 0,3 м;

dL– разрешение (интервал дискретизации сигнала обратного рассеяния), определяемое установленным диапазоном измеряемого расстояния и длиной измеряемого участка ОВ, м; принимает значения 0,51; 1; 3; 6,1; 12 и 18 м в зависимости от установленного диапазона расстояний;

L – измеряемое расстояние, м.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерениях затухания составляют:

 = ±± (0,05) дБ, (3.3)

где – абсолютная погрешность измерения затухания;

 – значение затухания, дБ.

Минимальная дискретность отсчета при измерениях затухания составляет 0,001 дБ.

Величина мертвой зоны по затуханию не превышает 14,5 м при длительности зондирующего импульса 10 нс и коэффициенте отражения не более минус 40 дБ. Величина мертвой зоны по отражению не превышает 3,5 м при длительности зондирующего импульса 10 нс и коэффициенте отражения не более минус 40 дБ.

Значения динамического диапазона для измерительных модулей на две длины волны указаны в таблице 3.3 двумя числами: первое число – для длины волны 1310 нм, второе число – для длины волны 1550 нм соответственно

Таблица 3.3– Динамический диапазон оптического рефлектометра

Сменный измерительный модуль		Динамический диапазон, дБ
		10	30	90	300	1000	3000	10000	20000
МТР 9021S ОТDR	без фильтра	14,5/ 13	17/ 15,5	19,5/ 18	22/ 20,5	24,5/ 23	27,5/ 26	30/ 28,5	31/ 29,5
	с фильтром	14,5/ 13	17/ 15,5	19,8/ 18,3	22,8/ 21,3	26,5/ 25	30,5/ 29	34/ 32,5	36/ 34,5

Коэффициент обратного рассеяния– доля мощности (в дБ) оптического импульса длительностью 1 нс, рассеиваемая в ОВ и распространяющаяся к его началу. При поставке прибора устанавливаются следующие значения:

• минус 80 дБ для ОМ ОВ и длины волны 1310 нм;

• минус 81 дБ для ОМ ОВ и длины волны 1550 нм;

• минус 72 дБ для ММ ОВ и длины волны 850 нм;

• минус 75 дБ для ММ ОВ и длины волны 1300 нм.

Коэффициент обратного рассеяния можно изменять изменяется с шагом 0,1 дБ.

Показатель преломления - значение показателя преломления ОВ. При поставке прибора устанавливаются следующие значения:

• 1,4675 для ОМ ОВ и длины волны 1310 нм;

• 1,4682 для ОМ ОВ и длины волны 1550 нм;

• 1,490 для ММ ОВ и длины волны 850 нм.

• 1,486 для ММ ОВ и длины волны 1300 нм.

Показатель преломления можно изменять с шагом 0,00001.

На рисунке 3.4. приведен общий вид прибора

Рисунок 3.4 – Внешний вид прибора