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


Оглавление
и
предисловие
книги


Ошибки из-за флуктуации диаметра модового пятна
Двухсторонний анализ рефлектограмм
→ Измерения на двух длинах волн
Метод шлейфа
Применение согласующего кабеля

Часть 3. Применения OTDR.
Раздел I. Измерение потерь. § 12

Измерения на двух длинах волн

Потери линии передачи обычно измеряют на той длине волны, на которой осуществляется передача трафика (в магистральных линиях на λ = 1550 нм, а в городских линиях на λ = 1310 нм). Но если в линии обнаружены избыточные потери, то измерения проводят на обеих этих длинах волн. Измерения на двух длинах волн позволяют выявить наличие сильных изгибов волокон - одного из основных механизмов приводящих к появлению избыточных потерь.

В этом методе используется тот факт, что потери, вносимые при изгибе SM волокна, значительно сильнее зависят от длины волны (рис. 3.23), чем потери вызванные другими механизмами, такими как релеевское рассеяние, смещение сердцевин волокон, флуктуации модового пятна и т.д. Так, например, если потери, вносимые при намотке волокна на оправку диаметром 30 мм на λ = 1310 нм составляют всего лишь 0.03 дБ, то на λ = 1550 нм они уже существенно больше (~0.6 дБ).

Потери, вносимые при изгибе SM волокон
Рис. 3.23. Потери, вносимые при изгибе SM волокон

Как видно из рис. 3.23, потери, вносимые при изгибе SM волокон, быстро уменьшаются при увеличении радиуса изгиба. Поэтому, если не допускать сильных изгибов волокна, вносимые потери будут пренебрежимо малы. Однако на практике не всегда удается избежать появления сильных изгибов волокна. Они могут возникнуть из-за нарушений технологии при изготовлении оптических кабелей и при их инсталляции в линию передачи. Часто такие изгибы возникают при укладке сварных соединений волокон в муфты и оптических шнуров в распределительные шкафы.

Возможность появления избыточных потерь в строительных длинах оптических кабелей контролируется на всех этапах монтажа линии, начиная от входного и предмонтажного контроля этих кабелей. При этом контролируются не только погонные потери, но и ступеньки в рефлектограмме, величина которых (в соответствии со спецификациями на волокно) не должна превышать 0.10 дБ. Типичные рефлектограммы, получаемые при входном контроле оптических кабелей, изображены на рис. 3.24.

Рефлектограммы, измеренные на длинах волн 1310 нм и 1550 нм
Рис. 3.24. Рефлектограммы, измеренные на длинах волн 1310 нм и 1550 нм

На рефлектограммах видны всплески сигналов отражения от места соединения оптического разъема рефлектометра с согласующим кабелем (длиной 1 км), от места соединения согласующего кабеля с исследуемым волокном (подключенным через адаптер) и от торца волокна. Наклон рефлектограммы, измеренной на λ = 1310 нм, больше чем на λ = 1550 нм, как и должно быть, так как минимальными погонными потерями волокно обладает на λ = 1550 нм.

Типичные значения погонных потерь в SM волокнах равны 0.34...0.35 дБ/км на λ = 1310 нм и 0.20...0.23 дБ/км на λ = 1550 нм. По специальному заказу кабельный завод может изготовить кабель с предельно низкими на сегодняшний день потерями: 0.19 дБ/км (на λ = 1550 нм). Дополнительные потери, наводимые при кабрировании, обычно не превышают 0.01...0.02 дБ/км.

Если в волокне имеются достаточно сильные изгибы, то погонные потери увеличиваются, причем в первую очередь на λ = 1550 нм так, что наклон рефлектограммы на этой длине волны может получиться даже больше, чем на λ = 1310 нм. Однако чаще изгибы волокна локализованы и приводят к появлению ступеньки на рефлектограмме. Так, например, на рис. 3.24 рефлектограмма (на λ = 1550 нм) имеет ступеньку (~0.2 дБ), находящуюся на расстоянии 2 км от начала. В тоже время на рефлектограмме, измереннойна λ = 1310 нм, такой ступеньки нет. Это означает, что в этом месте волокно сильно изогнуто.

Чаще всего сильные изгибы волокон возникают при укладке сростков волокон в муфты и оптических шнуров в распределительные шкафы. При этом сильно изогнутый участок волокна находится обычно близко к месту соединения волокон. В этом случае пространственного разрешения рефлетометра обычно бывает недостаточно для того, чтобы определить, из-за чего возникли избыточные потери - из-за плохого соединения волокон или их сильных изгибов.

Наличие сильно изогнутого участка волокна можно выявить, проведя измерения на двух длинах волн. Сделать это важно из чисто практических соображений. Так, например, если будет выявлено, что избыточные потери возникли из-за изгиба волокон, то не надо будет переделывать места соединений волокон, что требует определенных временных и финансовых затрат. В этом случае достаточно более аккуратно уложить волокна в муфту (или оптические шнуры в распределительном шкафу), что сделать значительно проще. В качестве иллюстрации рассмотрим, как может изменяться величина ступеньки на рефлектограмме, возникшей в месте соединения волокон, при изменении длины волны (рис. 3.25).

Определение наличия сильно изогнутого участка волокна вблизи места соединения волокон
Рис. 3.25. Определение наличия сильно изогнутого участка волокна вблизи места соединения волокон

Наличие изгиба характеризуется сильным увеличением потерь при увеличении длины волны Как показано на рис. 3.25, если ступенька (А) величиной в 0.1 дБ на λ = 1310 нм обусловлена потерями в сростке волокон (в основном из-за смещения сердцевин волокон), то тогда на длине волны 1550 нм она останется почти такой же (С). Если же ступенька (А) появилась в основном из-за потерь, вносимых при изгибе волокна, то тогда на длине волны 1550 нм ступенька (Б) существенно увеличится (до 2 дБ).

Оглавление
и
предисловие
книги

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

Далее из этой книги → Метод шлейфа

Эта страница несколько разъясняет тему "Нормы потерь на стыке, при измерении оптоволоконных (оптических) кабелей рефлектометром" из переписки.