Навчальна дисципліна	“ВОЛОКОННО-ОПТИЧНІ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ”
Змістовий модуль № 1	ПЕРЕДАЧА СИГНАЛІВ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИХ ЛІНІЯХ ЗВ’ЯЗКУ
Лекція № 2	ВИДИ ТА МЕТОДИ ВИМІРІВ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧІ.

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

Навчальні питання:

1. Види та методи вимірів.

2. Виміри загасання різними методами.

3. Проведення вимірів за допомогою оптичного рефлектометра (ОTDR).

Навчально-матеріальне забезпечення:

1. ПЕОМ, мультимедійний проектор.

2. Презентація у форматі PowerPoint.

Навчальна література:

1. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. – М.: Техносфера, 2003. – 440 с.

2. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001. – 267 с.

1. Види та методи вимірів.

Все різноманіття методів і засобів вимірів ВОСП може бути зведене до 3 базових методів виміру:

1) Потужності випромінювання.

2) Інтерференційний рефрактометричний.

3) Рефлектометричний.

В оптичних мережах вимірі пов’язані з досить великими витратами часу та засобів. Тому вимірювальні прилади повинні бути ретельно підібрані з урахуванням особливостей саме таких мереж, а етапи та методи вимірів повинні відповідати міжнародним стандартам.

У заводських умовах вихідними параметрами заводських іспитів є паспортні дані ОК, що підтверджують відповідність діючим ДСТУ (ДСТ) і ТУ.

У процесі будівництва ВОЛЗ проводиться комплекс вимірів з метою визначення параметрів обладнання лінійного тракту, зокрема ОК. Перед початком будівництва проводиться вхідний контрольпараметрів компонентівВОСП. Його задача – перевірити відповідність параметрів ОК, шнурів, розгалужувачів і інших пристроїв заявленим значенням. Однак, при будівництві невеликих абонентських мереж це не завжди доцільно, тому що повноцінний вхідний контроль усіх складових пасивних оптичних мереж (PON) зажадає великої кількості часу і досить дорогого обладнання. Простіше провести вибірковий контроль (наприклад, коефіцієнта загасання кількох будівельних довжин ОК) і довіритися гарантійним зобов’язанням постачальника. У процесі інсталяції мережі виконуються виміри, що дозволяють оцінити якість будівельно-монтажних робіт, наприклад, підвісу відрізка повітряного ОК на опорах, звареного з’єднання оптичних волокон і т. ін. До них відносяться виміри погонного загасання будівельних довжин оптичного кабелю, втрат у зварених з’єднаннях, загасань і втрат на відбиття пасивних компонентів (роз’ємних з’єднання, розгалужувачів). Для цієї мети щонайкраще підходитьоптичний рефлектометр(OTDR), що підключається з одного кінця лінії і дозволяє одержати розподіл відбитої потужності по її довжині. У результаті вимірів формується графічна залежність– рефлектограма (рис 1.), що характеризує розподіл потужності оптичного сигналу по довжині лінії. Таким чином, по нахилу характеристики на лінійних ділянках можна визначити величину коефіцієнта загасання ОК (у дБ/км), а для локальних неоднорідностей (зварені та роз’ємні з’єднання, вигини ОВ і т. ін.) можна визначити внесені втрати та втрати на відбиття.

Рисунок 1. Приклад рефлекторами.

По закінченні будівельно-монтажних робіт на окремих дільницях доцільно зробити рефлектометричні виміри (якщо є можливість, то на 2-х довжинах хвиль) і зберегти опорні рефлектограми. При подальшій експлуатації для визначення місць ушкодження (або неоднорідностей) дуже корисним буде накладення вихідної опорний рефлектограми на «аварійну» (багато моделей рефлектометрів мають таку функцію). Іноді це дозволяє швидше зрозуміти характер несправності та знайти її місце розташування. Також рекомендується знімати рефлекторами при заміни розгалужувача і т. ін.

Приймально-здавальні виміри виконуються після закінчення будівельно-монтажних робіт для підтвердження заданих параметрів мережі, що забезпечують якість передачі інформації. Експлуатаційні виміри виробляються в тих випадках, коли в процесі роботи ВОСП відбувається погіршення параметрів сигналів або ушкодження в якій-небудь точці ВОЛЗ, а також після проведення ремонтно-відбудовчих робіт. Для приймально-здавальних іспитів на ВОЛЗ принциповими є тільки виміри, що пов’язані з розподілом потужності по лінії. Тому принципово важливо провести 2 види вимірів:

• вимір оптичної потужності на виході передавальних пристроїв;

• вимір загасання в оптичному лінійному тракті.

Для виміру рівнів потужності та загасання зазвичай використовуються оптичне джерело випромінювання та оптичний вимірювач потужності.

У процесі експлуатації ВОЛЗ здійснюється комплекс вимірів з метою визначення технічного стану лінійно-кабельних споруд і станційного обладнання, попередження ушкоджень і їхнього усунення. У комплекс входять наступні виміри: профілактичні, аварійні і контрольні. Профілактичні виміри роблять для виявлення та усунення, що виникли в процесі експлуатації відхилень оптичних параметрів станційної апаратури та лінійних споруд від норм. Ці виміри виконуються періодично в плановому порядку. Аварійні виміри проводяться з метою визначення характеру та місця ушкодження або аварії ОК у наступній послідовності: спочатку виміряються оптичні параметри з метою визначення характеру та району ушкодження ОК, потім виконуються виміри для уточнення місця ушкодження на трасі. У разі потреби ушкоджений відрізок ОК видаляється та робиться тимчасова, а потім наступна постійна кабельна вставка. Контрольні виміри проводяться після завершення ремонтних і аварійних робіт для з’ясування якості виконаного ремонту.

Основні параметри ОВ і ОК, що виміряються, приведені в табл. 1, а зв’язок між ними та характеристиками ВОСП наведені у табл. 2.

Таблиця 1

Вимірювані параметри ОВ і ОК.

ВИМІРЮВАНІ ПАРАМЕТРИ (ХАРАКТЕРИСТИКИ)	ТИП ОВ
ГЕОМЕТРИЧНІ
Діаметр серцевини	ММ
Еліптичність серцевини	ММ
Діаметр оболонки	ОМ, ОМ
Еліптичність оболонки	ММ, ОМ
Діаметр захисного покриття	ММ, ОМ
Неспіввісність серцевина/оболонка	ММ, ОМ
ОПТИЧНІ
Загасання:
на заданій довжині хвилі λр	ММ, ОМ
у спектральному діапазоні λ1...…λ2	ОМ
на піку поглинання на залишках води	ОМ
однорідність по довжині	ММ, ОМ
на макровигині	ММ, ОМ
Смуги пропущення на заданої λр	ММ
Числова апертура / Δ	ММ
Ефективна довжина хвилі відсічення	ОМ
Діаметр модового поля	ОМ
ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ - вимірює виготовлювач ОВ (ОК)

^{Таблиця 2.}

Зв’язок між параметри ОВ, ОК і характеристиками ВОСП.

Тип ОВ	Вимірюваний параметр ОВ	Вплив на характеристики ВОСП
ММ	Геометричні (поперечні) розміри	Втрати в роз’ємних і нероз’ємних з’єднаннях
	Профіль показника заломлення	Дисперсія, ефективність введення, число мод, втрати з з’єднаннях
	Числова апертура	Ефективність введення, втрати в з’єднаннях
	Згасання	Відстань між проміжними станціями
	Дисперсія (смуга пропускання)	Швидкість передачі і відстань між проміжними станціями
ОМ	Діаметр модового поля	Ефективність введення, втрати в з’єднаннях втрати на мікроізгабах. Хвильова дисперсія
	Довжина хвилі відсічення (критична)	Одномодовий режим
	Загасання	Відстань між проміжними станціями
	Дисперсія	Швидкість передачі, відстань між проміжними станціями