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


Оглавление
и
предисловие
книги


Назначение OTDR
Мертвые зоны для событий
→ Мертвые зоны по затуханию
Методика измерения длины волокна
Инструментальные ошибки

Часть 2. Характеристики OTDR.
Раздел II.Пространственное разрешение. § 7.

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).

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

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

Мертвая зона по затуханию из-за длительности импульса
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 tx × vr/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

Уравнение длины хвоста импульса мёртвой зоны по затуханию . . . . . . . . . . (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.

Зависимость ширины мертвой зоны по затуханию от длительности импульсов Зависимость ширины мертвой зоны по затуханию от ширины полосы фотоприемника
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).

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

Оглавление
и
предисловие
книги

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

Далее из этой книги → Методика измерения длины волокна

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