- •Введение
- •Цель и задачи магистерской диссертации
- •1 Обзор литературы
- •2 Теоретическая часть
- •2.1 Общие сведения о волс
- •2.1.1 Преимущества и недостатки волс
- •2.1.2 Основные компоненты волс
- •2.1.3 Распространение световых лучей в оптических волокнах
- •2.1.4 Типы оптических волокон
- •2.1.5 Затухание оптического волокна
- •2.1.6 Дисперсия
- •2.1.7 Конструкция волоконно-оптических кабелей связи.
- •2.2 Измерение параметров волоконно-оптических линий связи
- •2.2.1 Основные задачи тестирования оптического волокна
- •2.2.2 Измерения волс с помощью оптических тестеров
- •2.2.3. Измерение волс с помощью оптических рефлектометров
- •2.2.3.1 Оптические рефлектометры
- •Рэлеевские центры
- •2.2.3.2. Конструкция оптического рефлектометра
- •2.2.3.3 Принцип работы оптического рефлектометра
- •2.2.3.4 Типы оптических рефлетометров
- •2.2.3.5 Назначение оптических рефлектометров
- •2.2.3.6 Основные характеристики оптического рефлектометра
- •2.2.3.7 Параметры измерений оптических волокон
- •2.2.3.8 Расшифровка и анализ рефлектограммы волокна
- •3 Научно-исследовательская часть
- •3.1 Исследование причин повреждений волоконно-оптических кабелей связи
- •3.2 Сравнение качественных характеристик линий связи, организованных по металлическим и волоконно-оптическим кабелям
- •3.3 Исследование воздействий электромагнитных полей на подземные волоконно-оптические кабели связи
- •3.4 Особенности измерений волоконно-оптических линий связи
- •3.4.1 Описание измерительного прибора
- •3.4.2 Измерение на различных длинах волн
- •3.4.3 Измерение импульсами различной длительности
- •3.4.4 Измерение с различным количеством усреднений
- •3.4.5 Проблемы‚ возникающие при измерениях оптических волокон
- •3.5 Анализ факторов, оказывающих влияние на мертвые зоны рефлектограмм оптических волокон
- •3.6 Корреляционный анализ рефлектограмм оптических волокон
- •3.7 Разработка метода обнаружения мест возможных повреждений в волоконно-оптическом кабеле путем суммирования рефлектограмм
- •Рисунк 3.29 – Общая рефлектограмама исследуемых волокон при измерении рефлетометром мтр9000 (длительность импульса 90 нс, разрешение 1 м)
- •Заключение
- •Библиографический список
Заключение
В данной диссертации были рассмотрены основные аспекты эксплуатации сетей передачи данных, организованных по волоконно-оптических линиям связи.
Для этих целей было обработано большое количество теоретического материала, проведено исследование результатов измерений с помощью оптического рефлектометра.
Были разработаны несколько рекомендаций, касающихся проведения измерений:
Приемо-сдаточные измерения необходимо проводить на всех длинах волн, которые будут использоваться для работы оборудования, кроме того сравнение данных измерений позволит выявить места с изгибом кабеля. Однако при дальнейшей эксплуатации кабельной линии для экономии времени достаточно использовать только одну, наиболее «длинную», длину волны, т.к. именно при измерениях на ней будут наблюдаться наиболее высокие потери в неоднородностях. Увеличение же распределенных потерь будет обнаруживаться при измерении на всех длинах волн.
Для получения высококачественного результата измерение нужно производить с как можно большим числом усреднений. Однако это пропорционально увеличивает время измерений, поэтому при проведении аварийных работ, либо при измерении кабеля большой емкости (48-96 волокон) целесообразно проводить измерения с числом усреднений (Nav) от 4 до 8 (количество усреднений 4x4096 и 8x4096 соответственно).
Предпочтительная длительности импульса составляет 30 нс для линий протяженностью до 10 км, 90 (100) нс для линий протяженностью 10 – 20 км, 300 – 1000 нс для линий протяженностью 20 – 50 км, 1000 нс и более для линий протяженностью свыше 50 км. Для протяженных линий также целесообразно проводить несколько измерений с различной длительностью импульса (импульс большей длительности необходим для определения оптических параметров дальнего конца линии, а импульс меньшей длительности позволяет более тщательно проанализировать ближний конец линии, содержащий мертвую зону).
В случае необходимости определения оптических параметров участков линии, расположенных в непосредственной близости от места измерений, нужно проводить дополнительное измерение с минимальной длительностью импульса в режиме увеличенной полосы пропускания фотоприемника, т.к. при таких параметрах ширина мертвой зоны, вызванной френелевским отражением, минимальна.
Также были проанализированы причины повреждений волоконно-оптических кабелей связи. Было выявлено, что основной причиной повреждения волоконно-оптических кабелей являются механические воздействия, появляющиеся при выполнении строительно-монтажных работ сторонними организациями в пределах охранных зон кабельной линии, а также в результате актов вандализма
Был проведен корреляционный анализ рефлектограмм оптических волокон кабеля, позволяющий определить степень влияния различных факторов на затухание в оптическом волокне. Корреляционный анализ показал, что, в большинстве случаев, появление мест с повышенным затуханием вызвано причинами, общими для всех волокон кабеля. Была произведена разработка метода обнаружения мест возможных повреждений в волоконно-оптическом кабеле путем суммирования рефлектограмм. Рефлектограмма, полученная в результате суммирования, позволяет наглядно определить местоположение неоднородностей, которые могли быть не обнаружены в каждом отдельно взятом волокне даже при использовании функции автоматического анализа. Разработанная методика упрощает обнаружение неоднородностей в оптическом волокне, избавляя при этом оператора от необходимости визуального анализа каждой рефлектограммы.
Учет данных рекомендаций позволит улучшить качество обслуживания систем передачи, организованных с помощью волоконно-оптических линий связи.
Таким образом, все задачи, поставленные в начале выполнения диссертации, были выполнены, а цель достигнута.