Ваша заявка принята. В ближайшее время мы с вами свяжемся.


Строй-ТК 

Мы в соцсетях:
пн.-пт. с 9:00 до 19:00
Полезная информация
Глоссарий
Статьи
СКС
ВОЛС
Введение в волоконно-оптические кабели
Оптические рефлектометры. Основные характеристики и принципы работы
Часть 1
Часть 2
Часть 3
Часть 4
Часть 5
Часть 6
Часть 7
Импульсный оптический рефлектометр
Измерение потерь при термическом соединении оптических волокон
Влияние разрешающей способности оптического рефлектометра на точность измерений
Оптоволоконные стыки, показывающие усиление
Значимость установки эффективного группового показателя преломления
Методы измерения параметров оптических компонентов, ВОЛС и ВОСП.
ЦОД
ОПС
Видеонаблюдение
СКУД
Охранная сигнализация
АТС
Обслуживание сетей
Cистемы безопасности
Системы кондиционирования и вентиляции
Системы часофикации
Системы коллективного приема телевидения
Электроснабжение и освещение
Разное интересное и полезное
Мнение экспертов
Вопросы и ответы
Черный список контрагентов - Заказчики
Черный список контрагентов - Поставщики
Расчет стоимости
Заявка на проект
Я зарегистрирован на Портале Поставщиков

Проектирование и монтаж СКС
Монтаж электроснабжения и освещения
Монтаж системы видеонаблюдения
Установка охранно-пожарной сигнализации
Проект ЭОМ

Оптические рефлектометры. Основные характеристики и принципы работы. Часть 1

1.1. Волоконно-оптическая связь

Принцип волоконно-оптической связи крайне прост: электрический сигнал преобразуется в световой‚ который передается по оптическому волокну на удаленный приемник‚ где он опять преобразуется – в первоначальный электрический сигнал. У волоконно-оптической связи имеется много преимуществ перед другими способами связи. Сигнал может посылаться без усиления на более длинные расстояния; не возникает никаких проблем с помехами от электрических полей; пропускная способность – намного выше‚ чем у сетей с парными или коаксиальными кабелями; само волокно намного легче и меньше по размеру‚ чем медная жила.

Типичная волоконно-оптическая линия связи

Рисунок 1. Типичная волоконно-оптическая линия связи

Основным ограничением для передачи информации по волоконно-оптической линии связи является затухание оптического сигнала по мере его распространения по волокну. Информация‚ содержащаяся в световом сигнале‚ посланном по волокну‚ должна быть получена и преобразована в свою исходную форму. По мере распространения по волокну оптический сигнал затухает из-за релеевского рассеяния (объяснение этого явления приводится ниже). Некоторая часть световой энергии поглощается‚ а часть этой энергии уходит из волокна наружу на дефектах‚ возникающих в стекле при чрезмерных изгибах волокна. Если световой энергии потеряно (т.е. ушло на затухание) очень много‚ то сигнал может оказаться слишком слабым‚ чтобы приемник на дальнем конце мог различить в этом сигнале отдельные импульсы. Если сигнал у приемника слишком слабый‚ тогда нам‚ для того чтобы компенсировать чрезмерное затухание‚ придется увеличить выходную мощность передатчика‚ повысить чувствительность приемника или уменьшить расстояние между передатчиком и приемником. Крайне важно знать‚ сколько именно световой энергии теряется в каком-либо отрезке волокна прежде‚ чем использовать его в сети связи. Если полное затухание слишком велико‚ то необходимо принимать определенные меры по исправлению положения.

1.2. Определение потерь в оптическом волокне

Лучший способ измерить полное затухание в оптическом волокне – это подать световой сигнал определенного уровня в один конец волокна‚ а затем измерить уровень этого сигнала‚ когда он выйдет на другом конце. Разница между этими двумя уровнями – измеренная в децибелах (дБ) – будет представлять собой полное затухание (иногда его называют «вносимыми потерями»). Для наиболее точного измерения такого рода надо использовать калиброванный источник света и оптический ваттметр. Но при измерении с помощью источника света и оптического ваттметра нельзя определить‚ является ли затухание сильным по всей длине волокна или же оно локализовано в каком-либо одном «слабом» месте; неизвестно‚ в какой части волокна возникает эта проблема.
С другой стороны‚ при работе с оптическим рефлектометром получается график «уровень сигнала в зависимости от расстояния», крайне полезный при определении места возникновения в волокне каких-либо неполадок.

1.3. Другие виды тестирования волокна

Самым важным видом тестирования для большинства видов волокна является точное измерение характеристик затухания. Но для работающих с большой скоростью или очень длинных волоконно-оптических сетей могут понадобиться и другие виды тестирования. При измерении дисперсии определяется‚ какое влияние на информационную емкость волокна может оказать наличие разных скоростей распространения света в волокне (т.е. тот факт‚ что некоторые компоненты светового излучения, несущие информацию‚ могут распространяться быстрее‚ чем другие). В многомодовом волокне это называется измерением ширины полосы пропускания. Измерения дисперсии и ширины полосы пропускания при работе с оптическим рефлектометром не проводятся.

1.4. Оптический рефлектометр

Оптический рефлектометр (OpticalTimeDomainReflectometer, OTDR) – это электронно-оптический измерительный прибор‚ используемый для определения характеристик оптических волокон. Он определяет местонахождение дефектов и повреждений‚ измеряет уровень потерь сигнала в любой точке оптического волокна. Все‚ что нужно для работы с оптическим рефлектометром‚ – это доступ к одному концу волокна.
Оптический рефлектометр производит тысячи измерений по всей длине волокна. Точки с результатами измерений находятся друг от друга на расстоянии от 0‚5м до 16м. Эти точки выводятся на экран и образуют наклонную линию‚ идущую слева направо и сверху вниз. При этом по горизонтальной оси графика откладывается расстояние‚ а по вертикальной – уровень сигнала. Выбрав с помощью подвижных курсоров две любые точки с результатами измерений‚ можно определить расстояние между ними и разницу между уровнями сигнала в этих точках.

1.5. Способы применения оптических рефлектометров

Оптические рефлектометры широко применяются на всех этапах создания и эксплуатации волоконно-оптической сети – от сооружения до технического обслуживания‚ определения мест повреждений и их исправления. Оптический рефлектометр применяется для того‚ чтобы:
  • Измерять полные потери в волокне для приемки сети и ее ввода в строй‚ для проверки волокна на барабанах и подтверждения его технических характеристик.
  • Измерять потери как в механических‚ так и в сварных соединениях (оптоволоконных стыках) во время монтажа‚ строительства и ремонтных работ.
  • Измерять отражение‚ или оптические потери на отражение на оптических разъемах и механических соединениях (оптоволоконных стыках) для CATV (сетей кабельного телевидения)‚ SDH (СЦИ) и других аналоговых или высокоскоростных линий цифровой связи‚ в которых отражение должно поддерживаться на низком уровне.
  • Определять место обрывов и дефектов волокон.
  • Проверять‚ оптимальна ли оптическая соосность волокон при операциях по их сращиванию.
  • Обнаруживать постепенное или внезапное ухудшение качества волокна путем сравнения его характеристики с зафиксированными результатами ранее проведенного тестирования.

2. Как работает оптический рефлектометр

Для измерения характеристик оптического волокна оптический рефлектометр использует явления релеевского рассеяния и френелевского отражения. Посылая в волокно световой импульс и измеряя время его распространения и интенсивность его отражения от точек‚ находящихся внутри волокна‚ рефлектометр выводит на экран дисплея рефлектограмму «уровень отраженного сигнала в зависимости от расстояния».
Рефлектограмму можно проанализировать на месте‚ немедленно распечатать для создания документации о сети или сохранить на диске компьютера для более позднего анализа и сопоставлений. По такой рефлектограмме опытный оператор может точно определить конец волокна‚ местонахождение оптоволоконных стыков и потери в них‚ а также полные потери в волокне. В большинстве последних моделей рефлектометров предусмотрена возможность автоматического анализа полученных рефлектограмм‚ что упрощает обучение операторов.

2.1. Релеевское рассеяние

При посылке светового импульса по волокну часть импульса натыкается на имеющиеся в стекле микроскопические частицы (которые называются «примесью») и рассеивается во всех направлениях. Это явление называется релеевским рассеянием. Часть световой энергии – около 0‚0001% – рассеивается назад‚ в направлении‚ противоположном направлению распространения импульса; это называется обратным рассеянием.
Поскольку в процессе изготовления волокна примеси распределяются равномерно по всему волокну‚ это явление рассеяния возникает по всей его длине.

Релеевское рассеяние
Рисунок 2. Релеевское рассеяние

Релеевское рассеяние– это основная причина потерь‚ имеющих место в волокне. На более длинных световых волнах рассеяние меньше‚ чем на более коротких. Так например‚ свет на 1550 нм теряет из-за релеевского рассеяния от 0‚2 до 0‚3 дБ на километр (дБ/км)‚ в то время как на 850 нм – от 4‚0 до 6‚0 дБ/км. Имеющие более высокую плотность примеси также увеличивают рассеяние и‚ следовательно‚ повышают уровень удельного затухания. Оптический рефлектометр может измерять уровни обратного рассеяния с большой точностью‚ используя эту способность для выявления незначительных изменений характеристик волокна в любой его точке.
Релеевское рассеяние похоже на рассеивание частицами влаги луча света от карманного фонарика в ночном тумане. В густом тумане рассеивание будет сильнее‚ так как в воздухе больше частиц влаги. Туман вы видите потому‚ что частицы влаги рассеивают небольшое количество света по направлению к вам. Если туман не очень густой‚ то луч света может распространяться на большое расстояние‚ но в густом тумане свет из-за эффекта рассеяния затухает довольно быстро. Частицы примесей в волокне действуют как частицы влаги в тумане‚ отражая‚ при попадании на них света‚ небольшое количество световой энергии назад‚ к ее источнику.

2.2. Френелевское отражение

Всегда‚ когда свет‚ распространяющийся в каком-нибудь материале (например‚ в оптическом волокне)‚ попадает в материал с другой плотностью (например‚ в воздух)‚ часть световой энергии (до 4%) отражается назад‚ к источнику света‚ в то время как остальная световая энергия продолжает распространяться дальше. Резкие изменения плотности материала имеют место на концах волокна‚ у обрывов волокна и‚ иногда‚ у оптоволоконных стыков. Количество отраженного света зависит от величины изменения плотности материала (которая характеризуется показателем преломления – более высокий показатель преломления означает большую плотность)‚ а также от того угла‚ под которым свет падает на поверхность раздела между двумя материалами. Это явление называется френелевским отражением. Оно используется в оптическом рефлектометре для точного определения мест обрывов волокна.
Френелевское отражение напоминает ситуацию со светом карманного фонарика‚ падающим на оконное стекло. Большая часть света проходит через стекло‚ но какая-то его часть отражается назад‚ к вам. От угла‚ под которым луч света падает на оконное стекло‚ зависит‚ куда попадет отраженный свет: назад в фонарик или же к вам в глаза.

Френелевское отражение
Рисунок 3. Френелевское отражение

2.3. Сопоставление уровня обратного рассеяния с потерями при передаче

Хотя оптический рефлектометр измеряет только уровень обратного рассеяния‚ а НЕ уровень передаваемой световой энергии‚ имеется весьма определенное соотношение между уровнем обратного рассеяния и уровнем переданного импульса: обратное рассеяние составляет определенный процент переданной световой энергии. Соотношение между световой энергией обратного рассеяния и переданной световой энергией называется коэффициентом обратного рассеяния. Если – из-за сильного изгиба‚ соединения двух волокон (оптоволоконного стыка) или какого-нибудь дефекта – количество передаваемой световой энергии между точками А и Б резко падает‚ то и соответствующее обратное рассеяние между точками А и Б уменьшится в той же пропорции. Те же самые вызывающие потери факторы‚ которые приводят к понижению уровней передаваемых импульсов‚ приведут к понижению уровня обратного рассеяния этих импульсов.

Обратите внимание на наши специальные предложения:

Рекламный баннер.



Нам доверяют:

  • Техническое обслуживание электроустановки Потребителя.
  • Акадо Телеком.
  • МФТИ.
  • Хоум Кредит.
  • ФГУП НИИ Аэропроект.
  • АРМО.
  • Авито.
  • ПАО СБЕРБАНК.
  • Е-Сервер.ру.
  • НПФ Благосостояние.
  • Эвалар.
  • Манго Телеком.
  • СКЦ Росатома.
  • J&T Bank.
  • Энвижн Груп.
  • АО ЭНИЦ.
  • Связной Банк.
  • Присско.
  • Сеть гипермаркетов ОКЕЙ.
  • ТЭМБР банк.
  • Компания Р-Стайл.
  • Россельхозбанк.
  • Транскапиталбанк.
  • Аргументы и факты.
  • Ситроникс КАСУ.
  • Банк УРАЛСИБ.
  • Желтые Страницы.
  • Техносерв АС.
  • ПК ХК Электрозавод.
  • ИБ Веста.
  • Юнимакс.
  • Гипермаркет Мосмарт.

Лицензии и сертификаты
Наши клиенты
Новости
Акции
Полезная информация
Новости отраслей
Вакансии
Контакты

© 2008-2017 ГК "Строй-ТК": проектирование, поставка, монтаж и техническое обслуживание инженерных систем объекта. г. Москва, 1-й Варшавский проезд, д. 2К1А
Web-дизайн, разработка сайта - студия Obsudim. Оптимизация, продвижние сайтов и поддержка.
Сайт работает на системе управления сайтом Handy.CMS
Система управления сайтом 
			Handy.CMS         Студия веб-дизайна 'Obsudim'