Главная  Развитие оптической связи 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [ 60 ] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

Под параметрами понимаются те основные физические и геометрические показатели ОВ, которые однозначно и полностью определяют характеристики передачи, поэтому такие параметры называются первичными.

Применительно к ОК рассматриваются только его характеристики (оптические и механические), так как они являются следствиями оптических параметров волокна и различных параметров конструктивных элементов ОК. Ниже приведен перечень параметров и характеристик, подлежагцих измерениям;

Оптическое волокно Оптический кабель

1. Первичные параметры: 1. Характеристики передачи:

профиль показателя прелом- затухание;

ления; частотная характеристика;

затухание; временные характеристики;

anejypa; дисперсия.

диаметр поля моды одномодо- 2. Механические характеристики:

вого волокна. разрывное усилие;

2. Характеристики передачи: прочность на изгиб;

частотные; допустимое поперечное сжатие;

временные; допустимый угол кручения;

дисперсия. прочность к ударному воздей-

3. Геометдаческие характеристики: ствию;

диаметры областей поперечного вибрационная стойкость,

сечения; 3. Климатическая стойкость,

эллиптичность. 4. Радиационная стойкость.

4. Механические характеристики: 5. Надежность, срок службы.

разрывное усилие; относительное удлинение; прочность при изгибе и минимальный радиус изгиба.

Следует различать четыре этапа измерений. На первом этапе, отпосягцемся к процессу изготовления кабеля, осуществляются контрольные измерения, задача которых состоит в установлении и обеспечении заданных гометрических размеров (в пределах допусков) ОВ. Такие измерения проводятся автоматически с помощью устройств, датчики которых связаны с теми органами регулировки процесса вытяжки волокна, которые определяют его геометрические размеры. Очевидно, что этот этап имеет место тогда, когда в технологию производства кабеля входит также вытяжка волокна. При использовании готового волокна такой этап, естественно, исключается.

Второй этап соответствует выходному определению характеристик ОК и выполняется также па заводе.

Для многомодового кабеля должны быть измерены: коэффициент затухания, частотная характеристика или апертура, а для одномодового коэффициент затухания и дисперсия.

Следующий этап относится к строительству линии связи. При этом осуществляется так называемый входной контроль кабеля. Необходимость в таком контроле независимо от



наличия заводского сертификата следует из возможных от-(уюнений оптических характеристик от нормированных в результате нарушения условий хранения и транспортировки ОК.

В процессе строительства линий связи возникают факторы, могущие нарушить некоторые характеристики кабеля и всего кабельного участка, состоящего из совокупности строительных длин кабеля, проложенных на трассе.

К таким факторам относятся: внешние механические воздействия, внутренние остаточные напряжения в волокнах, возникшие в результате тех или иных условий прокладки кабеля, дефекты соединения строительных длин, появление микроизгибов и др. Отсюда, в частности, следует, что на этапе строительства контролировать нужно не только параметры кабелей, по и параметры кабельных участков. При этом необходимыми могут быть измерения затухания кабеля и соединений, временных характеристик, определение мест локальных пеоднородностей, в частности места обрыва.

Измерение временных характеристик относится к эксплуатации линии связи. Измерения в этом периоде проводятся регламептированно; к ним относятся: измерения затухания участка в целом, то же соединений, измерения временных характеристик.

Временные характеристики следует измерять при появлении коэффициента погрешностей более нормированного значения. Кроме того, в аварийных случаях определяется расстояние до места повреждения кабельного участка. К первичным параметрам многомодового волокна, подлежащим измерениям, относится профиль его показателя преломления и апертура. Измерение этих параметров осуществляется только при производстве волокна-на выходе готового изделия.

Применительно к одномодовому волокну измерение апертуры пе проводится, так как этот параметр пе фигурирует в оценках волокна и расчетах, связанных с его использованием. Кроме того, точность измерения апертуры одномодового волокна вследствие влияния дифракции оказывается недостаточной.

Вместо апертуры измеряется длина волны отсечки, а также диаметр поля основной моды. Эти параметры полностью определяют характеристики передачи одномодового кабеля и условия обеспечения одномодового режима в процессе эксплуатации кабельной линии.

10.2. ИЗМЕРЕНИЕ ЗАТУХАНИЯ

Обычно измеряется полное затухание а ОВ или кабеля. В ряде случаев также измеряют составляющие полного затухания: -затухание, обязанное процессам поглощения энергии, и ttp-затухание за счет рассеяния. Полное затухание а = а„-Ьар.



Соответствующая доля мощности полных потерь рассеивается (излучается) в окружающее пространство и поглощается в пассивных элементах конструкции ОК.

Необходимость в определении составляющих полного затухания возникает в двух случаях:

при оценке степени влияния источников кабельных потерь, Т. е. дополнительных потерь в оптическом волокне (следовательно, и в кабеле), возникающих в результате изготовления кабеля па основе данного волокна (с ростом ар такие потери возрастают);

при необходимости учета влияния величины ар па ширину полосы частотной характеристики многомодового волокна и определения ширины полосы в зависимости от длины ОК.

Существенное влияние па величину ар оказывают микроизгибы волокна. Необходимо отметить, что дополнительное затухание может возникнуть также в результате транспортировки, перемоток, укладки кабеля и в процессе его эксплуатации что и определяет необходимость измерения затухания на соответствующих этапах. При всех методах измерений затухания необходимо, чтобы структура поля па всей измеряемой длине волокна (кабеля) была бы установившейся, т. е. однородной. В обычных условиях возбуждения волокна лазерным излучен гем такая структура устанавливается асимптотически па бесконечно большой длине волокна, но практически уже па некоторой длине нормализации /;v структуру поля можно считать установившейся.

Если кабель возбуждается лазером, имеющим некоторую угловую диаграмму излучения, определенную, как обычно, в открытом пространстве (в воздухе), то па входе волокна, на котором реализуется его оптический контакт с лазером, диаграмма излучения последнего деформируется. Кроме того, возбуждается пе только сердцевина волокна, но и его оптическая оболочка, вследствие чего появляются так называемые оболочечпые моды.

По мере распространения излучения по волокну модовый состав и волновой фронт поля излучения изменяются, приближаясь к тому, который характерен для данного волокна.

Сказанное относится также к одномодовому волокну-при возбуждении лазером в его начале появляются высшие моды. Так как затухание зависит от структуры поля, то для получения правильных результатов измерений необходимо: обеспечить па всей длине измеряемого волокна установившуюся структуру поля; устранить оболочечпые моды. Для этой цели при измерении затухания применяют смеситель мод (скремблер) и модовый фильтр, называемый также поглотитель оболочечных мод.

Скремблер представляет собой устройство в виде небольшого отрезка волокна, в который внесены равномерно рас-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [ 60 ] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

0.0032