5.3. Расшифровка и анализ рефлектограммы волокна
После завершения сканирования волокна и выведения полученной рефлектограммы на экран дисплея эту рефлектограмму надо проанализировать. Для выделения конечных точек измерений применяются курсоры‚ а цифровые результаты выводятся на экран.
Рисунок 12. Элементы рефлектограммы
Определение места повреждения. Наиболее важное измерение‚ осуществляемое с помощью рефлектометра‚ – это определение места дефекта или обрыва волокна. Чтобы устранить повреждение‚ нужно определить его точное местонахождение.
Френелевское отражение имеет место у большинства повреждений волокна. Оно выглядит как неожиданный всплеск на рефлектограмме волокна‚ указывающий на то‚ что импульс рефлектометра встретил на своем пути резкое изменение плотности стекла‚ т.е. встретил воздух в конце волокна. Расстояние до этого отражения на рефлектограмме показывает та точка‚ на которой появился всплеск. Если рефлектограмма после этого отражения возвращается к уровню обратного рассеяния‚ значит‚ волокно оборвано не полностью. То‚ насколько уровни обратного рассеяния до и после отражения отличаются друг от друга‚ говорит о том‚ сколько света потеряно на повреждение или дефект.
Многие механические оптоволоконные соединения вызывают френелевское отражение. Для того чтобы не спутать их с повреждениями‚ надо знать те места‚ где они находятся в волокне. Если после отражающего события (неоднородности) появляется обратное рассеяние, то это событие‚ вероятно‚ является механическим соединением. Если же после отражения появляется только шум‚ то это‚ вероятно‚ конец волокна.
Рисунок 13. Определение местонахождения конца волокна
Измерение расстояний. Расстояние до курсора выводится на экран. Просто переместив курсор к какой-либо точке рефлектограммы‚ можно определить расстояние от рефлектометра до этой точки. Единицы измерения расстояния обычно можно выбирать (это – метры‚ футы или мили). Нужно помнить‚ что Вы измеряете длину самого волокна (называемую оптическим расстоянием)‚ а не длину оболочки кабеля и не расстояние на местности вдоль кабельной трассы. Длина волокна может превышать длину оболочки кабеля на величину до 2%‚ поскольку волокно в кабеле укладывается свободно‚ с допуском на его изгибы. Не забывайте также‚ что у оптоволоконных стыков‚ а иногда и в некоторых других точках вдоль трассы кабеля обычно предусматриваются свободные петли кабеля. Каким образом длина волокна (а именно ее измеряет рефлектометр) превышает расстояние на местности и длину оболочки кабеля‚ показано на Рис.14.
Рисунок 14. Измерение длины волокна
Результат измерения расстояния до неоднородности в волокне (такой‚ как механическое или сварное соединение или конец волокна) зависит от того‚ куда помещен курсор. Чтобы обеспечить максимальную точность измерения‚ курсор нужно всегда помещать на последнюю точку обратного рассеяния‚ непосредственно перед неоднородностью.
Куда нужно помещать курсор‚ чтобы точно измерить расстояние до события (неоднородности) в волокне‚ показано на следующих схемах.
Для измерения расстояния до отражающего события (такой‚ как механическое соединение) поместите курсор непосредственно перед отражением‚ так чтобы курсор не оказался наверху выброса.
Рисунок 15. Определение местонахождения отражающего события
Для измерения расстояния до неотражающего события (такой‚ как сварное соединение или перегиб волокна) поместите курсор в точке‚ непосредственно предшествующей падению (или подъему) рефлектограммы.
Рисунок 16. Определение местонахождения неотражающего события
При использовании двух курсоров на дисплей будет выводиться расстояние от рефлектометра до каждого курсора‚ а также расстояние между обоими курсорами. Такая возможность используется для выделения каких-либо участков волокна.
Измерения потерь. Потери измеряются на участках между двумя или несколькими курсорами. Точное измерение потерь возможно только между двумяуровнями обратного рассеяния. Это означает‚ что оба курсора должны находиться на обратном рассеянии. Ни один из них не должен быть ни на френелевском отражении‚ ни в мертвой зоне.
Измерения полных потерь. Полное затухание волокна можно измерить‚ поместив один курсор непосредственно справа от мертвой зоны ближнего конца‚ а второй – непосредственно слева от френелевского отражения дальнего конца. Данные о потерях на участке между курсорами выводятся на экран. Примечание: результаты этих измерений не являются такими же точными‚ как результаты измерения полных потерь‚ осуществляемого с помощью источника света и ваттметра. Это связано с тем‚ что при нем не охватывается часть волокна‚ «укрывшаяся» в начальной мертвой зоне‚ и ничего не говорится о потерях в двух концевых разъемах.
Рисунок 17. Дисплей с результатами измерений
Измерения потерь на участке волокна. Потери на участке волокна измеряются простой установкой двух курсоров на концы этого участка и определением разницы в уровнях между ними.
Измерения потерь на оптоволоконном соединении. Оптоволоконное соединение идентифицируется как неожиданный сдвиг уровня обратного рассеяния. Если это механическое соединение‚ то возможно и френелевское отражение. Потери на соединении имеют место в одной точке волокна. Принимать форму точечных потерь могут также потери на изгиб и потери‚ вызванные механическим напряжением. Потери в одной точке можно измерять двумя методами: «методом двух точек» или определением потерь на соединении аппроксимацией по методу наименьших квадратов (МНК).
Метод двух точек аналогичен методу определения потерь на участке волокна‚ за исключением того‚ что два курсора устанавливаются как можно ближе друг к другу‚ причем левый курсор помещается прямо на измеряемой точке‚ а правый – как можно ближе к нему‚ но все же на обратном рассеянии. Уровень обратного рассеяния при наличии точечных потерь не падает‚ а скорее слегка смещается в сторону и вниз. Длина участка такого смещения соотносится с длительностью импульса (точно так же‚ как и расстояние‚ занятое френелевским отражением). Поскольку измерять потери можно только между двумя обратными рассеяниями‚ правый курсор не может использовать какую-либо часть этого участка смещения. Это приводит к тому‚ что правый курсор приходится помещать дальше‚ за точкой с результатами измерений‚ появляющейся после возникновения потерь. Следовательно‚ при измерении разницы в уровнях между двумя точками определяются потери‚ появившиеся в данной точке плюс определенные потери (обычно крайне незначительные)‚ которые в нормальных условиях появились бы при распространении на такое расстояние.
Аппроксимация по методу наименьших квадратов (МНК)– это способ‚ при котором устраняются чрезмерные‚ появившиеся в результате распространения на определенное расстояние потери‚ которые обнаруживаются при использовании метода двух точек. Курсор просто помещается на ту точку‚ потери в которой надо измерить‚ а затем в разделе «Режим определения потерь» на панели управления выбирается "LSASpliceLoss" (определение потерь на соединении аппроксимацией по методу наименьших квадратов) или просто "Splice" (оптоволоконное соединение). Затем рефлектометр определяет‚ какими были бы потери‚ если бы падение уровня обратного рассеяния на дисплее было бы отвесным‚ а не представляло собой смещение в сторону и вниз.
