Подготовлено специалистами компании «ОПТИКТЕЛЕКОМ».
Для понимания вопроса, почему оптоволоконный стык показывает не уменьшение (потери), а увеличение (усиление), необходимо сначала пояснить, как работает оптический рефлектометр (OTDR). Рефлектометр посылает в тестируемое волокно световой импульс и затем измеряет, по отношению к истекшему времени, количество света, которое он получает назад. Все, что OTDR делает, – это сообщает о количестве отраженного света. Если OTDR обнаружит увеличение количества отраженного света – по какой бы причине это ни произошло – он сообщит о таком увеличении.
Обычно с увеличением времени и расстояния количество отраженного света уменьшается. По мере распространения по волокну, небольшое количество света рассеивается из-за незначительной неоднородности состава стекла. Небольшое рассеяние света – это обычное обратное рассеяние, сообщение о котором OTDR выводит на дисплей. Это также причина большей части потерь света. Когда световой импульс проходит через оптоволоконный стык, т.е. через место соединения двух волокон, то в идеальном случае – при самом лучшем соединении, которого только можно достичь, – в этом месте было бы полное отсутствие потерь. Так каким же образом может иметь место увеличение количества отраженного света? Что делает оптоволоконный стык тем местом, где происходит такое увеличение?
Имеются две основные причины, по которым OTDR сообщает об увеличении количества света, в то время как никакого увеличения быть не может. Ни одна из этих причин не создает действительного увеличения. Количество света в волокне после данной точки не увеличивается; скорее речь идет об увеличении количества света, вернувшегося в OTDR в результате обратного рассеяния.
Обратное рассеяние в той точке, в которой находится оптоволоконный стык, увеличивается в основном вследствие разницы между коэффициентами рассеяния стекла, из которого изготовлены сердечники двух сращенных волокон. У стекла, принимающего световой импульс будет немного более высокий коэффициент рассеяния, чем у волокна, передающего импульс. От него в результате рассеяния в OTDR придет больше света. OTDR обратит внимание на такое повышение уровня рассеяния и отразит его на экране дисплея, т.е. покажет, что уровень рассеяния немного выше, чем у предыдущей секции волокна.
Коэффициент рассеяния:
as = Коэффициент Релеевского рассеяния
V = Групповая скорость импульса, м/с
NA = Числовая апертура
N1 = показатель преломления сердцевины волокна
G = Параметр профиля индекса
При рассмотрении этого вопроса с противоположной стороны волокна место стыка будет казаться имеющим более высокие потери, чем ожидалось. Способ, применяющийся для того, чтобы «избавиться» от стыков с усилением, а также от стыков с слишком большими потерями, заключается в том, чтобы измерить место стыка с обеих сторон, сложить два полученных результата и разделить сумму пополам. Таким образом будет получено подлинное значение потерь на данном стыке. Такое тестирование с двух сторон – лучший способ определить, каковы истинные потери на стыке.
Второй причиной увеличения рассеяния на стыке волокон является разница в размере сердечников. Небольшая разница в диаметре сердечников приведет к небольшому усилению отраженного света после места стыка.
Вставив в формулу действительные номера волокон, нетрудно показать, как может появиться усиление. Если диаметр сердечника принимающего волокна, r, равен 8 микронам, а передающего, t, – 10 микронам, то в результате мы получим положительное число, т.е. усиление.
Если диаметр принимающего волокна меньше, чем передающего, то первое будет рассеивать назад, к рефлектометру больше света, чем получать от передающего волокна, а OTDR воспримет увеличенное рассеяние как усиление. При тестировании с другой стороны у того же самого волокна обнаружатся очень высокие потери, почти 2 дБ. На практике разница между диаметрами волокон намного меньше, чем в нашем примере, так что возникающие потери или усиления также весьма невелики.
Теоретически возможно применять волокно с меньшим диаметром сердечника и более высоким коэффициентом рассеяния, что приведет к большому усилению на таком стыке. Лучший способ преодолеть эту проблему – произвести измерения в волоконном пролете с обеих сторон, сложить результаты, а сумму поделить пополам. Это единственный способ получить правильные данные о потерях на стыке – независимо от того, появился в волоконном пролете стык с усилением или нет. Если такой стык появился, то без тестирования волоконного пролета с обеих сторон точно определить потери на стыке невозможно.
Если Вам необходимо провести монтаж ВОЛС или тестирование ВОЛС, - смело обращайтесь к нам!
Ознакомиться с нашими услугами по ВОЛС Вы можете здесь.
