Контроль основных параметров соединительных оптических шнуров

 

Основным показателем качества оптического коннектора является величина вносимых потерь:

 

[дБ], где (3.1)

Р_вх - мощность оптического излучения на входе соединителя,
Р_вых - мощность оптического излучения на выходе соединителя.

 

Оптические потери в коннекторном соединении (сборке) могут быть вызваны целым рядом причин, условно разделяемых на две группы:

 

· малые вносимые потери

· повторяемость оптических параметров при многократной коммутации

 

К оптическим потерям соединителя, определяемыми внешними причинами относятся:

· потери за счет радиального смещения

· потери за счет углового смещения

· потери за счет осевого смещения

· за счет наличия микротрещин при плохой полировке торцов наконечников возникают оптические обратные потери за счет френелевского отражения

 

Величина потерь на френелевское отражение определяется как:

 

[дБ], где (3.2)

n - показатель преломления оптического волокна

n₁ - показатель преломления среды в зазоре

Внутренними причинами вызывающими оптические потери в коннекторах являются:

· допуски на различные размеры световодов

· различие диаметров модовых полей стыкуемых световодов

Измерение прямых потерь

Метод вносимых потерь (замещения) применяется для определения потерь на разъемном соединении (рис. 3.16) и в оптическом кабеле.

 

Рис. 3.16 Метод вносимых потерь

В первом случае источник соединяется с измерителем калибровочным шнуром и измеряется уровень мощности P₁. Затем последовательно с калибровочным шнуром включается тестируемый объект и измеряется значение P₂. Потери (дБ), внесенные разъемным соединением К1, определяются по формуле

 

[дБ], где P₁ и P₂ измеряются в дБм.

 

После этого измерения повторяются для второго коннектора К2 тестируемого шнура. Современные модели тестеров позволяют занести значение реперного сигнала P₁ в память прибора, и в дальнейшем оно будет автоматически вычитаться из результатов измерений P₂.

Во втором случае реперный уровень Р₁ измеряется на двух соединенных между собой калибровочных шнурах. Затем вместо второго шнура, подключенного к приемнику, включается тестируемый кабель и фиксируется значение Р₂. Величина потерь определяется так же, как в первом случае. Затем выходы кабеля меняются местами и измерения повторяются, фиксируется значение . Потери в кабеле определяются как среднее между и .

Измерение потерь проводится в соответствии с ГОСТ 26599-85 ("Метод измерения вносимого затухания"), ГОСТ 26814-86 ("Кабели оптические. Методы измерения параметров") и ГОСТ 28871-90 ("Аппаратура линейных трактов цифровых волоконно-оптических систем передачи. Методы измерения основных параметров"). Зарубежные аналоги данных методов измерения потерь - это EIA FOTP (Fiber Optic Test Procedure) - 171; EAI/TIA FO 2.1 OFSTP-7 (для одномодовых световодов) и OFSTP-14 (для многомодовых световодов), а также TR NWT - 000326 (рекомендации Bellcore).

 

Измерение возвратных потерь

 

Уровень возвратных потерь (отражения Френеля) на разъемных соединениях кабелей начинает играть все большую роль с повышением дальности передачи в магистральных линиях связи, развитием сетей кабельного телевидения и т. д. Обратные отражения попадают на источник (передатчик) сигнала, накапливаются при многократных стыковках и выступают как помеха по отношению к полезному сигналу.

Так как возвратные потери во много раз меньше прямого сигнала, для их измерений необходим тестер с большим динамическим диапазоном (не менее 60 дБ). Для повышения точности измерения обратных потерь должны выполняться два условия: во-первых, измеритель должен быть откалиброван по известному отражению; во-вторых, должны быть измерены фоновые излучения (фоновые обратные потери - паразитные отражения), которые необходимо вычесть из результатов измерения.

Величину обратных потерь измеряют по методике, называемой в зарубежных источниках OCWR (Optical Continious Wave Reflectometer) - рефлектометрия непрерывным излучением. Тестируемый кабель подключается к излучателю через равноплечный ответвитель. Другой выход ответвителя подключается к измерителю, с помощью которого регистрируется уровень оптического излучения, отраженного от соединения ответвителя и тестируемого кабеля. Для того чтобы определить обратные потери на входном конце кабеля, соединенном с ответвителем, необходимо исключить из результатов измерения отражение света от дальнего конца кабеля. Для этого применяются следующий метод (рис. 3.17).

Рис. 3.17 Методика измерения обратных потерь

Порядок выполнения работы

Получите у преподавателя эталонный и измеряемый шнуры, оконцованные с обеих сторон коннекторами.

1. Определить тип коннекторов, измерения и тип волокна.

2. Ознакомиться с устройством оптического тестера FOT-100.

3. Соединить источник с приемником эталонным шнуром и измерить уровень мощности Р₁.

4. Последовательно с эталонным шнуром соединить тестируемый шнур и измерить значение Р₂.

5. Определить прямые потери по формуле:

 

[дБ]

 

6. Заполните таблицу 3.2.

 

Таблица 3.2

Тип коннекторов	Р1	Р2

 

Содержание отчёта

Отчёт по выполнению лабораторной работы должен содержать:

 

1. Основные положения теоретической части, включая цель, схемы и методику измерений.

2. Порядок выполнения практической части.

3. Краткие выводы по полученным результатам.

3.4 Контрольные вопросы

1. Какие типы оптических коннекторов вы знаете?

2. Рассказать об основных методах оконцевания волоконно-оптических кабелей.

3. Какие виды потерь возникают в разъёмном соединении?

4. Перечислить требования к оптическим коннекторам.

5. Какие основные этапы технологического процесса вы знаете?

 

Работа 4