Контрольная работа: Вимірювання у ВОСП

Рисунок 6 – Структурна схема вимірювання профілю показника заломлення засобами відеодіагностики

6. Вимірювання загасання ОВ та втрат на зростках

Принцип вимірювання коефіцієнта загасання за характеристикою зворотного розсіювання ОВ полягає в наступному. На лінійній монотонній дільниці характеристики будівельної довжини ОВ виділяють дві точки, в яких вимірюють потужності зворотнорозсіяного потоку (рис. 6). Загасання дільниці визначається як різниця рівнів (Р₁ – Р₂ ), коефіцієнт загасання визначається згідно з (5).

Більшість рефлектометрів передбачає режим вимірювання загасання, при якому оператор на рефлектограмі розміщує два маркери. Подальші операції виконуються автоматично, на пристрій відображення виводиться значення коефіцієнта загасання.

В місці з`єднання ОВ виникають зміни модового складу оптичного випромінювання, що веде до спотворення рефлектограми в деякій зоні поблизу місця з`єднання. Протяжність цієї зони сягає 100-200 м, тому оцінка загасання стика, що одержується безпосередньо як різниця рівнів оптичної потужності зворотного розсіювання до та після стика, має велику похибку, що може сягати 100% та більше.

Засіб вимірювання загасання на стиках ОВ, що застосовується у більшості рефлектометрів, полягає у наступному. Дільниці характеристики зворотного розсіювання в ОВ у будівельних довжинах до та після стика апроксимуються відомою залежністю (найчастіше лінійною). Потім шляхом екстраполяції вперед (характеристика до стика) та назад (характеристика після стика) оцінюються рівні оптичної потужності зворотнорозсіяного потоку в кінці першої (Р₁ ) та на початку другої (Р₂ ) будівельних довжин ОВ, що з`єднуються, тобто на місці стика.

Загасання стика оцінюється як різниця

.

Більшість рефлектометрів виконують це вимірювання в автоматичному режимі. Найчастіше застосовується засіб п`яти точок, що реалізований у рефлектометрах фірм «Anristu», «Wavetek» та ін. Оператор в режимі «Вимірювання загасання на стиках ОВ» розміщує п`ять маркерів (рис. 7): два (1, 2) на монотонно спадаючій характеристиці однієї будівельної довжини, два (4, 5) – на монотонно спадаючій характеристиці наступної будівельної довжини та один маркер (3) в місці стика.

Важливо, щоб маркери 1, 2 та 4, 5 не були встановлені на викидах та провалах характеристики. В режимі лінійної апроксимації через точки 1, 2 та 4, 5 начебто проводяться прямі лінії. Відстань уздовж осі ординат між цими прямими DР в точці встановлення маркера 3 пропорційна значенню втрат в місці стика. Весь процес вимірювання після встановлення маркерів автоматизовано, результат вимірювань виводиться на пристрій відображення.

Як відзначено вище, вигляд дільниці характеристики зворотного розсіювання в місці нероз`ємного з`єднання ОВ визначається втратами енергії та френелівським відбиттям в місці з`єднання ОВ з різними показниками заломлення серцевин. Відбиття значно більше впливають на рівень потоку зворотного розсіювання, ніж прямого потоку. Фактично при вимірюванні загасання стика за характеристикою зворотного розсіювання вони вносять систематичну похибку. При вимірюваннях з протилежних кінців лінії ця похибка входить в одержані оцінки з різними знаками. Тому з метою виключення цієї похибки загасання в зростку вимірюється з протилежних кінців лінії, кінцевий результат дорівнює середньоарифметичному значенню результатів вимірювань з урахуванням їх знака. Згідно з рис. 7 маємо:

- загасання стика при вимірювання з кінця А дорівнює

;

- загасання стика при вимірюванні з кінця Б дорівнює

;

- загасання, що вноситься нероз`ємним з`єднанням, дорівнює

.

Сучасні пристрої для зварювання оптичних волокон забезпечують досить низькі втрати. Так, наприклад, вітчизняний пристрій «Сова-20», забезпечує втрати у зварному з`єднанні, що не перевищують 0,08 дБ для багатомодових ОВ та 0,03дБ для одномодових ОВ. Апарат FSM-305 фірми «Fujikura» забезпечує втрати у зварному з`єднанні, що не перевищують 0,02 дБ для багатомодових ОВ, та 0,01 дБ для одномодових ОВ.

Вимірювання відстані до місця неоднорідності виконується безпосередньо за допомогою рефлектограми шляхом вибору режиму вимірювань та встановлення маркера у відповідному місці рефлектограми, результат вимірювань виводиться на пристрій відображення.