лабораторная работа №3

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Ордена трудового Красного Знамени Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Кафедра «Многоканальные телекоммуникационные системы» Лабораторная работа №3 Оптический рефлектометр во временной области (OTDR)

Группа: БОС-2001 Выполнил: Ядринцев С. М. Проверил(а): Климов Д.А. Дата: 14.10.2023

Москва 2023

Цель работы

Ознакомление с принципом действия импульсного оптического рефлектометра во временной области (OTDR), приобретение навыков практической работы на рефлектометре, измерение затухания волоконно- оптического тракта, измерение потерь на отражение и определение места повреждения оптического волокна.

Схема установки

Структурная схема импульсного оптического рефлектометра во временной области представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема OTDR: 1 - импульсный лазерный диод, 2 - оптический разветвитель, 3 – тестируемое оптическое волокно, 4 - фотоприемник, 5 - блок обработки данных, 6 - дисплей, 7 - блок управления

Структурная схема лабораторной установки приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структурная схема лабораторной установки: 1 – оптический рефлектометр, 2 - многомодовое оптическое волокно длиной L1, 3 - многомодовое оптическое волокно длиной L2, 4 - волоконно-оптический соединитель (в данной лабораторной работе используется одна катушка с оптическим волокном длиной 50 км)

Выполнение лабораторной работы

Рефлектограмма при установке t_и=50нс (длительность импульса), L=25 км (предполагаемая длина измеряемого ОВ в приборе при данной длине импульса максимальная) и Т=2с (время измерения) представлены на рисунке 1

Рисунок 1 - Рефлектограмма при t_и=50нс, L=25км, Т=2с

Рефлектограмма при установке t_и=300нс (длительность импульса), L=40 км (предполагаемая длина измеряемого ОВ в приборе при данной длине импульса максимальная) и Т=30с (время измерения) представлены на рисунке 2

Рисунок 2 - Рефлектограмма при t_и=300нс, L=50км, Т=30с

Рефлектограмма при установке t_и=3мкс (длительность импульса), L=100 км (предполагаемая длина измеряемого ОВ в приборе при данной длине импульса максимальная) и Т=60с (время измерения) представлены на рисунке 3

Рисунок 3 - Рефлектограмма при t_и=3мкс, L=100км, Т=60с

При анализе снятых рефлектограмм можно заметить, что чем больше длительность измерений, тем точнее они строятся. Кроме того, при увеличении длины импульса увеличивается максимально возможное расстояние, устанавливаемое на рефлектометре (что говорит о том, что более короткий импульс искажается под действием шумов в ОВ, которые особенно хорошо видны на его конечном участке в виде подрагивания рефлектограммы, и не передаёт данные о последующем участке линии). Однако при слишком большой длине импульсов увеличивается "мёртвая зона", из-за чего становится невозможно различить отражения на близких к рефлектометру расстояниях. Взглянув на рисунок 2, можно заметить, что в начале есть всплеск уровня обратного сигнала на вводе в линию, обусловленный отражением от входного коннектора (это и есть "мёртвая зона"). Также в нашем волокне нет разъёмных соединений, т.к. мы используем только одну катушку с целостным ОВ, и нет серьёзных повреждений. После конца тракта имеются резкие перепады уровня сигнала шумы фотоприёмника.

По рисунку 3 получаем следующие данные:

L = 50,82 км

А = 6,35 дБ

Отсюда получаем километровое затухание:

(1)

Вывод

Мы провели исследование ОВ с помощью рефлектометра, в результате которого получили значение километрического затухания. Оно пропорционально углу наклона кривой на рефлектограммах и соответствует норме (не более 0,4 дБ) для одномодового оптического волокна на длине волны 1310 нм (длина волны сигнала рефлектометра). Также проанализировав результаты стало ясно, что для получения более точной рефлектограммы, нужно увеличивать длительность импульса, но не сильно во избежание удлинения "мёртвой зоны", и время измерения.