Реферат: Сигнатурный анализ Измерение параметров и характеристик волоконно-оптических линий связи и их
СОИ - схема однократного измерения.
В приведенной схеме анализатора выполняется три основных операции:
1) формирование тест-последовательности;
2) формирование сигнатуры;
3) отображение сигнатуры.
Первая операция протекает следующим образом. Из исследуемого устройства через пробник в анализатор поступают сигналы трех видов: тактовые импульсы, сигналы запуска ПУСК и сигналы останова СТОП. Фронт сигнала ПУСК подготавливает регистр сдвига формирователя сигнатур к приему тест-последовательности и задает фронт временных ворот, а фронт сигнала СТОП – их срез. Таким образом интервал времени, разделяющий фронты сигналов ПУСК и СТОП определяет длительность временных ворот как показано на рисунке 4.
Полученный стробирующий импульс (временные ворота) и тактовые импульсы подаются в формирователь тест-последовательности, в который через пробник данных также поступает последовательность данных из исследуемого устройства.
В моменты совпадения фронтов тактовых импульсов с битами данных образуются биты тест-последовательности. Причем на её структуру не влияют никакие изменения данных в промежутках между фронтами тактовых импульсов.
 |
????? ????-?????????????????? (????? ??? ? ???) ????? ????????, ??????? ???????? ??????? ????? ?????????? ???? ? ????. ????? ????-?????????????????? (????? ??? ? ???) ????? ????????, ??????? ???????? ??????? ????? ?????????? ???? ? ????.
Синхронизация работы всех узлов анализатора осуществляется тактовыми импульсами исследуемого устройства.
Сформированное двоичное число, определяющее сигнатуру, поступает в два блока памяти (БП). БП1 хранит это число в течение одного цикла измерения. Это число преобразуется дешифратором в четырехзначный шестнадцатеричный код - сигнатуру, который и высвечивается на дисплее. БП2 хранит результаты формирования сигнатур, полученных за два цикла измерения следующие один за другим. Если сигнатуры не совпадают, то на дисплее высвечивается надпись: "Нестабильная сигнатура". Это позволяет обнаружить случайные сбои в работе исследуемого устройства.
Измерение параметров и характеристик волоконно-оптических линий связи и их компонентов
Общие сведения. Измеряемые параметры
Основными характеристиками оптических кабелей (ОК) и оптических волокон (ОВ) являются: дисперсия и затухание (поглощение).
Дисперсия
В ОВ возникает несколько типов дисперсии: модовая (многомодовая, межмодовая) и хроматическая (внутримодовая, спектральная).
Модовая дисперсия возникает вследствие того, что каждая мода проходит разный путь по ОВ, как показано на рисунке 5, а следовательно имеет различную скорость вдоль оси волокна.
|
|
Скорость света, распространяющаяся в волокне, зависит от длины волны. Следовательно, импульс, занимающий конечную полосу длины волн в спектре, будет уширяться из-за того, что его составляющие с различными длинами волн будут распространяться с разными скоростями. Это явление называется хроматическая дисперсией, которая складывается из материальной дисперсии и волновой дисперсии.
Материальная дисперсия вызывается зависимостью групповой скорости света от длины волны. Эта зависимость обусловлена тем, что показатель преломления стеклянных волокон меняется с изменением длины волны. Материальная дисперсия сказывается, если передаваемый сигнал имеет широкий спектральный интервал. На рисунке 6 показано уширение импульса в следствие материальной дисперсии (а – входной ипульс, б – выходной импульс).
Волноводная дисперсия по своему действию подобна материальной, но возникает вследствие зависимости фазовой и групповой скоростей каждой моды световой волны от длины волны. В общем случае она мала по сравнению с другими видами дисперсий.
Затухание (поглощение)
При распространении по ОВ сигнал затухает вследствие оптических потерь, которые пропорциональны длине световода. Затухание измеряется в децибелах на единицу длины и на практике применяются от 0.2 дБ/км до 10дБ/км.
Затухание обусловлено тремя основными причинами:
1) поглощение света примесями (в качестве примесей выступают ионы металлов и гидроксильные ионы ОН из-за наличия воды в стекле);
2) рассеяние света;
3) потери на излучение на микроизгибах ОВ.
Существует два основных механизма рассеяния света в ОВ. Первый из них - рэлеевское рассеяние, вызываемое неоднородностью диэлектрических свойств вследствие хаотического распределения молекул в аморфном стекле.
Второй механизм связан с технологическими неоднородностями на поверхности раздела сердцевины и оболочки. Вследствие этого лучи света, падающие на поверхность под некоторым углом, отражаются под разными углами, что приводит к смешению мод.