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 lg (Р0 /Рl ) – полное затухание на длине L
;
α = (10/ L)
lg (Р0 / 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 lg (Р0/Р1);
затухание на длине L2 а2
= 10 lg (Р0/Р2).
Разница затуханий равна Δа = а1 – а2
= α (L1 – L2) = 10 lg (Р2
/Р1)
Производится два измерения, но при этом исключается
измерение Р0 , 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 |