Мертвые зоны по затуханию

Ширина мертвой зоны по затуханию (ADZ - attenuation dead zone) определяется, как минимальное расстояние после отражающего события, в пределах которого нельзя проводить измерения потерь в волокне. Оно равно расстоянию от переднего фронта импульса до конца его заднего фронта (рис. 2.25). Конец заднего фронта импульса, в соответствии с рекомендациями Telecordia (Bellcore), определяется как точка, которая отстоит от линейного участка рефлектограммы на 0.5 дБ по вертикальной шкале (при коэффициенте отражения - 35 дБ).

Рис. 2.25. Мертвая зона по затуханию (ADZ - attenuation dead zone)

В отсутствие насыщения ширина мертвой зоны по затуханию складывается из двух величин: (τ + t_x)v_r/2, где х - длительность импульса генерируемого лазерным диодом, t_x × v_r/2 - длина хвоста импульса, v_r = 0.2 м/нс - групповая скорость распространения света в волокне (рис. 2.26). Множитель 1/2 учитывает, что свет проходит через волокно дважды в прямом и обратном направлении.

Рис. 2.26. Мертвая зона по затуханию (ADZ) возникает из-за конечной длительности импульса, генерируемого лазерным диодом, и конченой крутизны заднего фронта импульса на выходе фотоприемника

Длина хвоста импульса t_x × v_r/2 зависит от того, на сколько быстро он приблизился к пьедесталу. В соответствии с рекомендациями Telecordia хвост импульса должен отстоять от пьедестала на 0.5 дБ. Математически это условие записывается в виде уравнения

. . . . . . . . . . (2.5)

где R - коэффициент отражения от неоднородности, q = -80 дБ + 10log( [нс]/l[нс]) - доля света рассеянная назад в моду волокна. Результаты расчетов ширины импульса при r = 10logR = -35 дБ и -50 дБ , Δf = 30 МГц представлены на рис. 2.27.

Рис. 2.27. Зависимости ширины мертвой зоны по затуханию (ADZ) (в отсутствие насыщения) от длительности импульсов и ширины полосы фотоприемника

Как видно из рис. 2.27, при τ > 1 мкс ширина мертвой зоны по затуханию близка к полной ширине импульса по половинному уровню (рис. 2.24) и однозначно определяется длительностью импульса. При τ < 20 нс ширина мертвой зоны по затуханию зависит от ширины полосы фотоприемника и от величины коэффициента отражения от неоднородности и примерно в 3...5 раз больше ширины импульса.

Фотоприемник, как правило, насыщается при попадании на него мощного излучения, отраженного от оптического разъема или торца волокна. При большой мощности лазерного диода к насыщению фотоприемника может привести даже релеевское рассеяние излучения в начале волокна. Эффект насыщения проявляется в виде ограничения амплитуды импульса (clipping level) и увеличения ширины верхушки импульса за счет времени, необходимого для освобождения р-n перехода от накопленного заряда (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Увеличение ширины мертвой зоны по затуханию (ADZ) при насыщении фотоприемника