Mérése optikai csillapítás kábelek

Ábra. 4.1. Reakcióvázlat OK csillapítás mérések segítségével egy optikai teszter OMKZ - 76A

Ábra. 4.2. Rendszer mérési csillapítás rost

5.1. Reakcióvázlat csillapítás mérésére két módszert optikai leolvasás és a visszaszórás.

5.2. Eredményei mérések és számítások táblázatos formában. 4.1. és 4.2.

5.3. Eredményeinek összehasonlítása a normáknak.

6. Elméleti információ

A hossza az optikai regenerátor szakasz, valamint más tényezők is jellemzőitől függ a technológia és a telepítés az optikai kábel, a hatása a optikai szálak csillapítása.

Ebben az összefüggésben szükség van szervezésében száloptikai építési munkát, hogy a metrológiai eljárás biztosítása és beszerelése az optikai kábel annak érdekében, hogy ellenőrizzék annak csillapítása és fázis minden folyamat, a bemeneti ellenőrzés építési hossz, és befejezve a közvetlen mérés a szerelt optikai kapcsolat.

Továbbításakor elektromágneses energia egy optikai szál lehet három típusú hullámok irányított kisugárzott, és a kapott

Vezetett hullámok áthaladnak a magba, és biztosítja a hasznos információkat.

Kisugárzott hullám elején a sor sugárzott az űrbe, és nem szaporodik a szál mentén.

Áramló hullámok terjednek a szál, bemegy egy héj és fokozatosan kerülnek a környező térbe.

Irányított hullámok áthaladó szál mag, csillapított, azaz jel energia veszteség adódik. Két fő oka van: szórás és az energia elnyelését. Része a teljesítmény érkezett bemeneti optikai szálat szétszórt megváltozása miatt irányába sugarak elosztott inhomogenitások és onnan a szál (villog). A másik része az által elnyelt teljesítmény az idegen anyagot az üveg állt ki formájában Joule hő amikor rezgések részecskék a szennyező anyagok. Így, a csillapítás az optikai szál álló csillapító szórás és abszorpciós csillapítás. A szál hossza a szál A energiaveszteség 1km jellemzik a csillapítási együttható

ahol: aR - kilometricheskoe csillapítás miatt energiaelnyelő dB / km.

αn - kilometricheskoe csillapítás miatt veszteségeket az energiafelvétel, dB / km

Függés aR αn, és a továbbított hullámhosszú látható

Ábra. 6.2. Mint látható, a szórási veszteség Növekvő hullámhossz (csökkentheti a frekvencia) csökken. Veszteségek elnyelési idegen szennyezéseket rezonáns természet: a legnagyobb érték az frekvenciatartományban, amelyben a rezonancia következtében mechanikai rezgések szennyeződéseket. A molekulák az azonos szennyező, például a víz hidroxilcsoportot OH, tapasztalatok különböző oszcilláció (szakítószilárdság, torziós, hajlítás, stb), így egy és ugyanazon szennyező ad több rezonancia frekvenciák jellemző αn (λ). A szálak csillapítása nagyságrendű 1 dB / km vagy kevesebb szükséges a nagyon alacsony koncentrációjú szennyeződések az üveganyag.

Ez a fő oka a magas költségek nagyfrekvenciás optikai szál kommunikációs kábel.

Amint az ábrából látható. 6.2. csillapítási együttható görbe minimumok. A gyakorlat azt mutatja, hogy a minimumok megfelelnek az hullámhosszú 0,85, 1,3, 1,55mkm. Azonban, is használják hullámhossza 0,85 mikron.

Csillapítás FOCL nagyban meghatározza a minősége az optikai kábel csatlakozó szerelvény, amely attól függ, hogy a kapcsolat az optikai szálak és a tojásrakás őket belülről a hüvely. Az egyik probléma, amikor összekötő egyetlen szálak elérése és fenntartása kölcsönösen egy vonalba végződik ízelt szálak. Egy másik fontos célja a találmánynak egy igen stabil optikai csatolás, azaz biztonsági paramétereket idővel függetlenül hőmérséklet, páratartalom, és az ismételt vegyületek. A gyakorlatban lehetetlen, hogy a fenti követelményeknek, ezért a területen az optikai szálak, amelyek veszteségeket vegyületek, amelyek értéke függ a minősége a ragozás. Annak biztosítása érdekében, kis veszteséggel (a. E -0,1αL. (6.2)

ahol P0 - jelerősség a bemeneti szál, W;

Pl - a jel teljesítményének a kimeneti optikai szál, W;

α - a csillapítási tényezője az optikai szál egy bizonyos hullámhosszon optikai sugárzás, dB / km;

L - az optikai szál hossza, km.

Tól (6,2) a csillapítási együttható dB / km, lehet írni:

Amikor jelszinteket P0 és Pl. dB-ben kifejezve, a képlet (. 6.3) felírható:

Együttható áramkör csillapítása hossza gyakorlatilag független. Ahhoz azonban, hogy az optikai kábel csillapítási tényezőjének egy bizonyos tartományban hosszától függően az optikai szál (6,3)..

Amint az ábrából látható. 6.3. csillapítási tényezőjének rohamosan csökken az első, mivel a kisugárzott módok, és végül. stabilizálódott, amikor üvegszál csak akkor küldi hullámok. Sőt, a tapasztalat azt mutatja, hogy a sugárzási mód működik egy szegmense a kábelt a kezdetektől, hogy a távolság nem több mint 3 m. Action szivárgó hullámok a szálak végeit időközönként kb 1 km.

Ábra. 6.1. Típus hullámok áthaladó optikai szál

Ábra. 6.2. Αp és αn függés a hullámhossz

Ábra. 6.3. A függőség a csillapítási tényezőjének hosszának

Ezért a gyakorlatban a meghatározása α hullámvezető a pontos méréseket kell venni több, mint 1 km hosszúságú szál (vagy szál tekercs normalizálás) és hozzávetőleges, hogy - legalább 3 m.

Különböző módszerek vannak mérésére csillapítási tényező az optikai szálak. Tekintsük az egyiket, az úgynevezett eljárás két vagy kiolvasás jel összehasonlításával a bemeneti és kimeneti rost.

Az elv a módszer (4.1.) Alapján a jel teljesítmény mérése a bemeneti, hogy az optikai szál F0 és annak kimeneti PL. Ezután a csillapítási tényező képletek alapján számítandó (6.3). (6.4.). jelerősség vagy teljesítmény szinten mérjük optikai teljesítmény mérő teszter vagy optikai teljesítményét.

A jelenlétében a mért szál fényvezető hegesztett kötések és a levehető össze, ha a lézer dióda és phototransformator képletek (. 6.5) és (. 6.6) a következő formában:

ahol: a RS. - csillapítás levehető vegyületet dB (körülbelül 1 dB);

és NS - csillapítás Tartósan kapcsolódnak, dB (a sorrendben 0,02 dB);

n1 - annyi leválasztható kapcsolatot;

n2 - több állandó kapcsolatot;

l - az optikai szál hossza, km.

ionvisszaszórásos mérésére szolgáló módszert a veszteség az optikai szál alapuló vételi sugárzási fordított áramlás eredő tükrözi a tapintási impulzusok szétszórt és a helyi inhomogenitások.

A módszer azon alapul, mérése a fényáram visszaszórt képesség miatt Rayleigh szórás és a Fresnel reflexió.

Szétszórt fény energia miatt előfordul, hogy irányának megváltoztatása sugarak elosztott velük a kapcsolatot az inhomogenitás. Része a sugarak kívül jelenik a szál, és egy része visszaverődik, hogy az elején a szál. Szétszórása miatt előfordul, hogy változások a törésmutató a szál mentén, megkapta a nevét a Rayleigh szórás.

Az energia eloszlatását visszaverődése miatt az energia koncentrált inhomogenitása (helyi) hossza mentén a szál úgynevezett Fresnel reflexió. Regisztrálása a szint a fényáram, mozgó ellentétes irányban a terjedési iránya a gerjesztő jel, akkor lehet meghatározni, nem csak a csillapítás, hanem függvényében eloszlása ​​mentén szálhossz, valamint veszteségek terén helyi inhomogenitásokhoz a kapcsolódási pontot az hosszúságú kábel építése.

Reakcióvázlat visszaszórási csillapítás mérési módszer ábrán látható 6.4.

A fő összetevői ez a program egy lézer, egy iránycsatoló NEM, a CU vezérlőegység, egy fotodetektor PD, egy elektronikus oszcilloszkóp EO.

Ábra. 6.5 ábra példát mutat a visszaszórási diagram rost. A kitörések megfelelő görbét a tükörképe a fényimpulzu- helyi inhomogenitás. Under helyi inhomogenitása értetődő inhomogenitás a rost vagy tengelykapcsolók. Az utolsó hullámvisszaverődés okozott a görbe a fény mezőt a szál végén. By ionvisszaszórásos görbe tudja határozni az átlagos érték szálcsillapítás együttható dB / km alábbi képlet szerint:

L1 L2. - hossza a vizsgált optikai szál szakasz, km.

A hátrányok a módszer visszaszórási alacsony pontosság és kis dinamikatartomány (amely lehetővé teszi, hogy mérjük egy vonal csillapítását 51 ... 20 dB). Pontosabb méréseket kell végezni mindkét oldalán a szál. Ha az eredmény a mérési csillapítási kapott értékek bomlási A1-2 zondiruyuschngo továbbítására az impulzus egy olyan irányban, egyik végétől a végéig a 2. és a2-1 továbbítására végponttól végpontig 1 2, a mért érték rzultiruyuschee csillapító geometrichskoe átlagaként definiáltuk a két meghatározás :

Ábra. 6.4. Reakcióvázlat visszaszórási csillapítás mérési módszer

Ábra. 6.5. Ábra visszaszórási optikai szál

1. milyen elv alapján a folyosón az optikai jelet optikai szál?

2. Milyen típusú hullámok terjednek az optikai szálas?

3. Milyen tényezők befolyásolják a veszteség az optikai energia szál?

4. Mivel a mi veszteség lép fel a csomópontokban az optikai szálak?

5. Milyen módszereket lehet használni mérésére az optikai szálak csillapítása?

Mi a természet?

6. Hogyan számoljuk ki a csillapítási tényezőjének az optikai szálak a mérés?

7. Milyen szabályok a csillapítási tényezőjének az optikai szálak?

1. meghatározása a test gyorsul egy egyenletesen gyorsuló mozgás
Eszközök és anyagok: Mérési idő a golyó pályák és a mozgás lecsúszott a ferde csúszda, meghatározására gyorsulás a test.