Главы из книги
Листвин A.B. Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон (скачать PDF)


Оглавление
и
предисловие
книги


Измерение потерь с помощью оптических тестеров
Принцип действия OTDR
→ Назначение OTDR
Мертвые зоны для событий
Мертвые зоны по затуханию

Часть 1. Основные сведения.
Раздел II Оптические импульсные рефлектометры (OTDR). § 7.

Назначение OTDR

Каждый тип неоднородности (сварное соединение волокон, трещина, оптический разъем и т.д.) имеет свой характерный образ на дисплее OTDR, и может быть легко идентифицирован оператором (рис. 1.15). В автоматическом режиме OTDR сам определяет тип неоднородности, рассчитывает потери на участках линии, коэффициенты отражения от неоднородностей и т.д.

Типичная рефлектограмма линии передачи
Рис. 1.15. Типичная рефлектограмма линии передачи

По вертикальной оси в логарифмическом масштабе откладывается относительная мощность вернувшихся в рефлектометр импульсов, а по горизонтальной оси расстояние до места отражения

Так, например, отражающие неоднородности (разъемные соединения волокон, трещины, торец волокна) проявляются на рефлектограмме в виде узких пиков, а неотражающие неоднородности (сварные соединения и изогнутые участки волокон) - в виде изгибов в рефлектограмме. Участки рефлектограммы, расположенные между неоднородностями, имеют вид прямых линий с отрицательным наклоном. Угол наклона этих прямых прямо пропорционален величине потерь в волокне. Основные параметры линии передачи, измеряемые с помощью оптического рефлектометра, приведены в таблице № 1.5.


Таблица № 1.5. Параметры линии передачи, измеряемые с помощью OTDR

Наименование объекта измеренийИзмеряемый параметр
Каждая неоднородность в линии передачиместоположение потери коэффициент отражения
Каждый оптический кабельстроительная длина, полные потери в дБ, погонные потери в дБ/км, полные обратные потери (ORL)
Полностью смонтированная линия передачидлина линии полные потери в дБ полные обратные потери (ORL)

Важным достоинством рефлектометрических измерений является то, что в них измерительный прибор подключается только к одному концу линии (рис. 1.16). Так как типичная длина регенерационного участка в магистральной линии передачи составляет около 100 км (с оптическими усилителями ~ 1000 км), то ясно, что подключать измерительную аппаратуру только к одному концу такой линии значительно проще.

Рефлектометр подключается только к одному из концов линии
Рис. 1.16. Рефлектометр подключается только к одному из концов линии

После того, как линия смонтирована, измеряются потери во всех соединениях волокон и расстояния до них. При этом фиксируется рефлектограмма всего регенерационного участка линии со всеми её особенностями, указывающими местоположение сварных соединений волокон и величину потерь в них. Эта рефлектограмма используется для географической привязки к местности и в дальнейшем служит для контроля деградации линии в процессе её старения.

На рис 1.17 в качестве примера приведены рефлектограммы (новая и старая) одного и того же регенерационного участка линии длиной около 30 км, измеренные при сдаче и после одного года эксплуатации линии. Видно, что по прошествии года потери в сварном соединении волокон, расположенном на расстоянии около 17 км от начала линии, увеличились на несколько дБ. Это значит, что линия уже практически вышла из строя, и для того, чтобы восстановить линию, это сварное соединение волокон необходимо переделать.

Рефлектометр подключается только к одному из концов линии
Рис. 1.17. Контроль изменения полных потерь в линии передачи в процессе её старения

Разрушение волокон в оптических кабелях происходит в основном из-за натяжения волокон и проникновения в кабель воды. Избыточные натяжения волокон могут возникнуть как из-за нарушений технологии изготовления кабеля на заводе, так и при деформации кабелей подвешенных на линиях электропередачи или уложенных грунт подверженный мерзлотным деформациям, землетрясениям и т.д. Однако с помощью OTDR нельзя измерить натяжение волокон в оптических кабелях. Для этого необходим значительно более дорогой и сложный бриллюэновский рефлектометр (BOTDR).

Многие оптические кабели в линиях передачи содержат запасные (темные) волокна. Потери в темных волокнах можно контролировать с помощью рефлектометра обычным способом, подключившись к одному концу темного волокна, в то время как передача трафика осуществляется по соседним (активным) волокнам. При этом измерения можно проводить на тех же длинах волн, на которых обычно ведется передача трафика. Эффективность такого способа обусловлена тем, что, как показывает практика, примерно в 80% случаев повреждение кабеля нарушает работу одновременно всех волокон. Для повышения надежности линии передачи необходимо проводить тестирование активных волокон. Тестирование активных волокон обычно проводится на более длинных волнах, так как в изогнутом волокне потери быстро возрастают при увеличении длины волны. Так, если передача ведется на длине волны 1310 нм, то для тестирования используется длина волны 1550 нм, а если передача ведется на длине волны 1550 нм, то тестирование линии осуществляется на длинах волн 1610...1650 нм (рис. 1.18).

Рефлектометр подключается только к одному из концов линии
Рис. 1.18. Схема тестирования активного волокна с помощью рефлектометра работающего на длине волны 1625 нм

С помощью WDM ответвителя рефлектометр может быть подключен к линии передачи практически без потерь на рабочей длине волны линии. Такой ответвитель пропускает излучение с длиной волны, на которой ведется передача трафика и ответвляет излучение с длиной волны, на которой проводится тестирование линии. Перед приемником в линии передачи устанавливается оптический фильтр, не пропускающий излучение на той длине волны, на которой работает рефлектометр, а перед рефлектометром фильтр, не пропускающий излучение, на той длине волны, на которой ведется передача трафика. Это делается для того, чтобы избежать перекрестных помех, возникающих при попадании в фотоприемник излучения с другой длиной волны. Рефлектометр подсоединяется к линии с помощью оптического переключателя (1 : N), обеспечивающего автоматическое подключение рефлектометра к N волокнам кабеля (поочередно).

Оглавление
и
предисловие
книги

Главы из книги
Листвин A.B. Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон (скачать PDF)

Далее из этой книги Мертвые зоны для событий

Об измерениях оптоволоконными рефлектометрами с примерами рефлектограмм страница Измерения оптоволоконного кабеля (ВОЛС) в процессе монтажа