Выполнение измерений возвратных потерь
Оптические возвратные потери (ORL) - это возврат отраженного светового сигнала обратно к источнику. ORL содержит как составляющие Релеевского рассеяния волокна, так и результаты Френелевского отражения от неоднородностей. Возвратные потери могут быть определены по формуле:
ORL = -10 1og (Pr/Pi) дБ,
где Pi - инжектированная мощность сигнала, Рr - отраженная мощность.
Высокий уровень ORL влияет на качество работы некоторых оптических систем. К таким системам относятся, например, аналоговые системы передачи или системы с высокой битовой скоростью. Некоторые рефлектометры в автоматическом режиме позволяют определить суммарные возвратные потери. Например, у MTS5100e для этого необходимо просто программно включить эту функцию. Ручные измерения ORL позволяют определять конкретный участок оптической линии, имеющий наибольшие возвратные потери.
Р ис. 12.11 Пример измерения orl на рефлектограмме анализатора
13.7.Измерение хроматической дисперсии волокна
Для проведения измерений хроматической дисперсии М(к), как функции длины волны X, необходим либо излучатель с перестраиваемой длиной волны, либо несколько излучателей с калиброванными фиксированными длинами волн. Импульс с определенной длиной волны вводится в оптическое волокно. С помощью приемника оптического сигнала и регистратора времени измеряется абсолютная величина задержки tg прохождения импульсом длины L световода. Таким образом, посредством последовательных измерений на разных длинах волн получают зависимость группового времени задержки tg от длины волны. Хроматическая дисперсия М(Х) определяется по отношению крутизны кривой групповой временной задержки к длине световода L
На рис 12.12 представлены обобщенные зависимости хроматической дисперсии. Здесь кривая 1 построена для стандартного одномодового волокна, кривая 2 - для волокна со смещенной нулевой дисперсией. В качестве прибора определения хроматической дисперсии может быть использован оптический рефлектометр с фиксированными длинами волн (минимум четыре длины волны) и специальным программным обеспечением для аппроксимации и обсчета результатов измерений.
Р ис. 12.12 Хроматическая дисперсия
Методы измерения дисперсии отражены в Европейском стандарте EN 188000 (национальный немецкий стандарт VDE 0888, часть 101), а также в стандарте МЭК (IEC 60793-1-4, методы С5А/С5В).
13.8.Измерение поляризационной модовой дисперсии (пмд)
Существуют несколько методов измерения ПМД. Основными считаются интерферометрический метод (временная область), анализ состояния поляризации (частотная область) и метод фиксированного анализатора (частотная область).
Интерферометрический метод
Метод базируется на использовании интерферометра Маха-Цендера (рис. 12.13). Световой импульс от источника «S» после прохождения через поляризатор «Р» вводится в испытуемый световод «F», конец которого подсоединен к двойной оптической цепи «MZI». Одна из параллельных ветвей этой цепи содержит регулируемый воздушный зазор «Luft». Интерференционная картина определяется регистрирующим устройством «L» как функция времени задержки, вызываемой воздушным зазором. Минимально тестируемая ПМД зависит от качества источника сигнала (от степени когерентности излучения), максимальная - только от общей ширины воздушного зазора. Дисперсия, измеряемая таким методом, может лежать в пределах от 0,1 до 150 пс, однако метод применим только в лабораторных условиях, что обусловлено сложностью настройки оборудования.
Рис. 12.13 Интерферометрический метод тестирования ПМД
Метод описан в рекомендации ANSI/TIA/EIA “FOTP - 124”.
Для измерения ПМД в частотной области используются перестраиваемый источник излучения, регулятор и измеритель поляризации. Для определения ПМД при известной длине волны, измеряется направление поляризации света на выходе из испытуемого световода (с помощью матричного исчисления Джоунза). Для получения воспроизводимой и стабильной величины ПМД необходимо проводить большое количество измерений во всем диапазоне длин волн. Метод требует большой вычислительной мощности и значительного времени проведения измерений.
При использовании метода фиксированного анализатора поляризованный свет от широкополосного источника излучения вводится в испытуемый световод. Излучение на выходе волокна проходит через переменный поляризатор, а его интенсивность регистрируется в зависимости от длины волны и направления поляризации (рис. 12.13). Задержка прохождения сигнала определяется как функция длины волны излучения для всех направлений поляризации. Этот метод является альтернативой интерферометрическому и более подходит для проведения полевых испытаний кабелей. Установки, использующие этот метод тестирования, существуют как на базе больших стационарных приборов, например ONT-50 или OSA-155, так и на базе портативных устройств – MTSS5000e. Метод имеет хорошую повторяемость результатов и позволяет тестировать ПМД в пределах от 0,2 пс до 50 пс, что вполне достаточно для проведения испытаний ВОЛС, работающих на скоростях вплоть до 40 ГБит/с.