Измерение затухания

Существует несколько методов измерения затухания в оптическом волокне. Основные из них следующие:

1) Прямой метод. В процессе измерения определяются мощности на входе Р0 и выходе Рl  волокна, после чего затухание рассчитывается  по формулам:

     а = 10 lg0l ) – полное затухание на длине L

     α = (10/ L) lg0 / Рl ) – затухание на единице длины.

 Основная трудность состоит в измерении мощности на входе в волокно Р0  , так как :


 - не всё излучение попадает в волокно;
 - часть попадает в оболочку, часть уходит мимо;
 - качество обработки торца влияет на величину отражённой мощности;
 - влияет точность юстировки;
 - в начале нет равновесного распределения мод (рис. 6.1),

Рис. 6.1. Установление модового равновесия

Для устранения этих недостатков включают :

   - смеситель мод (скремблер); это отрезок волокна, зажатый между шероховатыми поверхностями, или отрезок волокна, намотанный на цилиндр малого диаметра;

   - фильтр мод: петля волокна (длиной 5-10 см) погружается в кювету с иммерсионной жидкостью, коэффициент преломления которой равен коэффициенту преломления оболочки n2  . В результате все оболочечные моды высвечиваются, а в сердцевине устанавливается равновесное распределение мод.

2) Метод двух длин. При этом затухание измеряется сначала на одной длине L1 , затем часть волокна обламывается, и измерения повторяют на меньшей длине (рис. 6.2) :

затухание на длине L1      а1 = 10 lg01);

затухание на длине L   а2 = 10 lg02).

Разница затуханий равна  Δа = а1 – а2 = α (L1L2)  = 10 lg21)

Производится два измерения, но при этом  исключается измерение Р, которое очень трудно измерить точно.

Недостаток – необходимость обрывать кабель

Рис. 6.2. Метод двух длин

 

3) Метод замещения. При этом методе измеряемые сигналы через калиброванные аттенюатор и усилитель направляются на устройство сравнения (осциллограф) для совмещения.

Рис. 6.3. Метод замещения

4) Метод обратного рассеяния (рефлектометра). С помощью рефлектометра сигнал направляется в измеряемую линию и фиксируется на экране отражённый сигнал. При  этом становятся видны все неоднородности и нарушения в волокне вследствие изменения в этих точках коэффициента отражения (рис.6.4).

Рис.6.4. Измерение с помощью рефлектометра

 

Измерение дисперсии

Измерение представляет трудности. Одним из способов является так называемый челночно-импульсный метод. Измерение производится после многократного прохождения сигналом длины участка и отражения от зеркал , установленных в начале и в конце линии (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Челночно-импульсный метод измерения дисперсии