2 Технические требования, предъявляемые к
РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ УСТРОЙСТВУ
Технические данные:
1 Мощность непрерывного излучения:
на выходном оптическом разъеме передатчика 500 мкВт плюс, минус 10 процентов;
на выходе шлейфа оптического, подключенного к выходу передатчика не менее половины выходной мощности излучения передатчика.
2 Нестабильность уровня выходной мощности излучения по истечении времени установления рабочего режима за 15 мин непрерывной работы не более плюс, минус 10 процентов.
3 Диапазон измерения средней мощности непрерывного излучения на длине волны 1,3 плюс, минус 0,1 мкм:
10 мкВт;
100 мкВт;
10 – 100 мкВт.
4 Пределы допускаемого значения основной погрешности измерения средней мощности непрерывного излучения на длине волны 1,3 мкм в диапазоне мощностей от 0,1 до 1000 мкВт плюс, минус 10 процентов.
5 Тип разъема оптического соединения – FC.
6 Параметры встроенного модулирующего генератора:
частота генератора регулируется с помощью переключателя диапазонов в пределах от 1 до 2000 кГц дискретного и плавно с изменяемой амплитудой модуляции;
генератор имеет пять диапазонов, причем частота генерации соответствует одному из установленных пределов;
ручка регулировки «яркость» позволяет регулировать яркость свечения семисегментного индикатора;
с помощью ручки «амплитуда модуляции» обеспечивается регулировка глубины амплитудной модуляции оптического излучения в пределах от 0 до 100% (при скважности 2 плюс, минус 0,2 и средней мощности излучения 500 мкВт);
генератор имеет выход на стандартный 50-омный разъем типа СР-50 для контроля формы и амплитуды модулирующего сигнала.
7 Для исследования параметров оптических трактов оптический приемник измерителя снабжен линейным усилителем, нагруженным на стандартный 50-омный разъем типа СР-50 для контроля формы и амплитуды принимаемого сигнала.
Рабочие условия применения:
диапазон рабочих температур от минус 20 до плюс 60°С;
атмосферное давление 84 – 106 кПа;
относительная влажность воздуха 80% при температуре не более 50°С.
Габаритные размеры устройства не должны превышать 190х110х95мм, масса должна быть не более 1кг.
Прибор должен питаться от сети переменного тока с напряжением 220В и частотой 50 Гц.
3 Разработка структурной схемы устройства
Структурная схема данного устройства разрабатывалась на основании анализа функций и задач, которые должны выполняться и реализовываться проектируемым устройством.
Структурная схема устройства приведена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Структурная схема разрабатываемого устройства
Принцип работы прибора основан на анализе оптических импульсов, излучаемых рефлектометром в оптический кабель. Устройство состоит из приемника и передатчика.
Передатчик состоит из нескольких блоков. Необходимые импульсы получаются с помощью генератора сигналов. С помощью генератора накачки лазерного излучателя осуществляется накачка лазера, то есть процесс перекачки энергии внешнего источника в рабочую среду лазера. Поглощенная энергия переводит атомы рабочей среды в возбуждённое состояние. Когда число атомов в возбужденном состоянии превышает количество атомов в основном состоянии, возникает инверсия населённости. В этом состоянии начинает действовать механизм вынужденного излучения и происходит излучение лазера или же оптическое усиление. Стабилизатор мощности позволяет получить на выходе мощность, находящуюся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входной мощности и сопротивления нагрузки. Схема стабилизации температуры обеспечивает требуемую температуру для работы устройства. Лазерный излучатель формирует электромагнитные волны оптического диапазона, и передает их в световод.
Переданный с помощью лазерного излучателя, оптический сигнал попадает в фотоприемник – полупроводниковый прибор, регистрирующий оптическое излучение.
Сигнал, принятый фотоприемником, усиливается с помощью схемы усилителя.
АЦП преобразует оптический сигнал в электрический, для согласования с индикатором, с помощью которого отображаются полученные результаты измерения – рефлектограммы. Приемник измерителя снабжен линейным усилителем для контроля формы и амплитуды принимаемого сигнала.[9]