Измерения, проводимые на оптических кабелях icon

Измерения, проводимые на оптических кабелях



НазваниеИзмерения, проводимые на оптических кабелях
Дата конвертации15.08.2012
Размер100.68 Kb.
ТипРеферат
Измерения, проводимые на оптических кабелях


ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИММЫЕ НА ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЯХТехнология оптоволоконных сред передачи является новой, быстроразвивающейся и наиболее перспективной, и измерения в этой областинаиболее важными.Комплекс измерений выполняется в процессе строительства и техническойэксплуатации волоконно-оптических линий связи локальных и корпоративныхсетей и предназначен для определения состояния кабельной системы и качествафункционирования оптических трансиверов активного оборудования, дляпредупреждения повреждений и накопления статистических данных, используемыхпри разработке мероприятий по повышению надежности связи. Проверяютзатухание, вносимое сростками кабелей, затухание, вносимое полностьюсмонтированной кабельной трассой, уровни мощности оптического излучения навыходе передатчика и входе приемника оптоэлектронных модулей оконечногооборудования, а также коэффициент ошибок. При необходимости определяютместа повреждений и неоднородностей. В анализе оптоволоконных кабелейи узлов существенно различаются две категории задач: промышленный иэксплуатационный анализ.Промышленный анализ включает в себя измерения узлов и параметров кабелейперед укладкой. Задачи измерений этого класса возникают при разработкенового оборудования, в процессе производства оптических кабелей и приподготовке кабелей к укладке для определения соответствия характеристиккабеля заданным нормам (анализ кабелей в бухтах). Параметры ихарактеристики оптических кабелей и аппаратуры линейного тракта,поставляемых предприятиями-изготовителями, измеряют в производственныхусловиях и оформляют в виде паспортных данных, которые должнысоответствовать действующим нормам ГОСТов и ТУ.Спецификация промышленного анализа кабелей включает в себя измеренияследующих параметров;погонного затухания в оптическом волокне,диаметра модового поля,геометрических и механических характеристик оптоволоконного кабеля,полосы пропускания и дисперсии; длины волны отсечки;профиля показателя преломления,энергетического потенциала и чувствительности фотоприемного устройства,уровней оптической мощности устройств. Учитывая требования высокой точности и автоматизации этого классаизмерений, они выполняются системным измерительным оборудованием. Измерения, выполняемые в процессе эксплуатации, предназначены дляопределения технического состояния линейных сооружений и аппаратуры,предупреждения повреждений и их устранения. Эти измерения делятся напрофилактические, аварийные и контрольные. Их проводят с использованиемспециальной контрольно-измерительной аппаратуры и встроенных программно-аппаратурных тестов компьютерного оборудования.Профилактические измерения предназначены для контроля техническогосостояния оптического кабеля и приемопередатчиков. Состав, объем ипериодичность измерений зависит от условий эксплуатации, состоянияконтролируемых объектов и других факторов.Аварийные измерения выполняются с целью быстрого определения места ихарактера повреждения оптического кабеля.Контрольные измерения осуществляются после ремонта и предназначены дляопределения качества выполнения ремонтно-восстановительных работ.Состав измерений и испытаний оптических волокон и кабелей, а такжеоптоэлектронных модулей активного оборудования на этапах строительства иэксплуатации приведен ниже.Параметры, измеряемые в процессе строительства и эксплуатации;коэффициент затухания,затухания оптических сростков, кабельной трассы,расстояние до места повреждения или неоднородности,уровни оптической мощности; на выходе излучателя, @азностьРCровнейР>птическойР<ощностиР=аР2ходеР?риемникаР?риР=епосредственномР?одключенииР:Р8сточникуР8РGерезР8змеряемыйР>бъектЮ разность уровней оптической мощности на входе приемника принепосредственном подключении к источнику и через измеряемый объект. Методотносится к группе "точка-точка", при которых измеритель и источникразмещаются по разные стороны тестируемого объекта. Достоинством методаявляется учет и исключение из результатов измерения потерь мощности навходе и выходе измеряемого объекта, недостатком - необходимость обеспеченияпримерного равенства этих потерь при проведении калибровки и в рабочемрежиме. Выполнять калибровку рабочего места с записью опорного значения вЗУ приемника. После завершения процедуры записи, приемник автоматическипереключается в режим измерения относительной мощности.На втором этапе выполняется определение затухания, значение которогосчитываетется прямо с индикатора приемника. Обязательным условиемпроведения измерений является использование для соединения тестовых шнурови контролируемого кабеля высококачественных разъемных соединителей,входящих в комплект тестера. Одновременно наличие тестовых шнуров позволяетдобиться достаточно эффективного подавления "паразитных" излучаемых ивытекающих мод, что увеличивает точность получаемого результата.В некоторых случаях используется метод прямого измерения. Согласно этомуметоду измеряют абсолютный уровень оптического сигнала на выходе источникаизлучения и на выходе тестируемого элемента (линии). Разность измеренныхуровней дает величину затухания. Реализация этого метода требуетпредварительной калибровки приборов и соединительных шнуров. Метод даетхорошие результаты при значительных величинах измеряемого затуханияПРИБОРЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧСКИХ ВОЛОКОН.Некоторые изготовители контрольного оборудования для кабельных системвыпускают приставки к своим кабельным сканерам, позволяющие тестироватьволоконно-оптические кабели. При подключении приставки контроллер сканераавтоматически опознает ее присутствие и запускает соответствующуюпрограмму. Результаты измерения уровня оптического сигнала выводятся наштатный индикатор основного прибора сканера и может быть при необходимостизаписаны в память для последующего документирования.Примером подобного устройства может служить Fiberkit фирмы Wavetek,предназначенный для подключения к кабельному сканеру Lantek Pro.Стандартный вариант устройства осуществляет измерения на длине волны 850нм, существует разновидность измерителя для работы на длине волны 1300 нм.Емкости внутренней памяти сканера достаточно для записи в него результатов500 измерений.Аналогичная приставка типа Fiber smartprobe может быть использована дляизмерителя Wirescope 155 производства компании и Scope Communication,рекомендуемого в качестве стандартного измерительного прибора длятестирования структурированной кабельной системы Mod Tap. Расширениевозможностей измерителя достигнуто введением в него функции измерения длиныоптического кабеля с выводом результата измерения на экран базового блока исравнения его с заданным стандартами значением.В тестере LANCat компании DataCom фотоприемник выполнен в виде сменногоблока, вставляемого в гнездо прибора и фиксируемого невыпадающими винтами.Источником сигнала служит дополнительный модуль с питанием отгальванического элемента или сетевого адаптера.Еще более широкими функциональными возможностями обладает комплектCertiFiber компании Microtest. В состав комплекта входят базовый иудаленный блоки, которые подключаются к паре световодов с двух сторонтестируемой линии. Во время работы не требуется переключения световодов.Тестирование осуществляется на двух длинах волн - 850 и 1300 нм, результаты1000 измерений записываются во внутреннюю память базового блока с указаниемдаты и времени проведения измерений, а также в случае необходимостиалфавитно-цифрового наименования трассы. Результаты измерений могут бытьсчитаны из памяти для анализа и распечатки стандартного протоколаизмерений.Кроме измерения затухания прибор определяет общую длину оптической линии,значение задержки сигнала, количество коннекторов и неразъемных сростков.По оценкам разработчиков, применение комплекта позволяет сэкономить до 75%времени, затрачиваемого на проведение тестирования, по сравнению со случаемизмерений с помощью обычного тестер.Оптические рефлектометры и локаторыОптические рефлектометры во временной области (Optical Time DomainReflectometer - OTDR), или просто рефлектометры, являются одним из наиболеемощных аппаратных средств для тестирования волоконно-оптических кабелей инаходят использование во время строительства, аттестации, эксплуатационногообслуживания, проверки кабельных трасс.Название прибора связано с тем. что существуют еще рефлектометры вчастотной области, не получившие широкого распространения.Это обусловлено тем, что рефлектометр:• позволяет за один цикл измерений одновременно определить целый рядосновных параметров оптического кабеля, в том числе его длину, погонноезатухание, наличие мест неоднородностей и повреждений, их характер потери всоединителях, сростках и т.д. без проведения подготовительных работ;• в отличие от оптических тестеров допускает выполнение большого комплексаизмерений с одного конца оптического кабеля.Основные недостатки рефлектометра как измерительного прибора состоят вследующем:• ограниченный динамический диапазон (не более 40 дБ ), что связано снебольшой мощностью сигнала обратного рассеяния:• высокая требовательность к качеству ввода излучения в тестируемоеволокно;• невозможность проведения измерения в реальном масштабе времени (времяполучения достаточно качественной рефлектограммы составляет не менее 30 с);• большая стоимость.Принцип действия рефлектометраРефлектометр как измерительный прибор реализует метод обратного рассеяния.В процессе проведения измерений контролируемое волокно зондируют черезразветвитель мощными оптическими импульсами небольшой длительности. Из-заотражений от распределенных или локальных неоднородностей возникает потокобратного рассеяния. В процессе регистрации этого потока определяетсязатухание кабеля как функция его длины, анализ которой позволяет выявитьместонахождение, характер неоднородностей и величины вносимых локальных ираспределенных потерь. Полученные результаты представляются в визуальнойформе.Управляющий процессор обеспечивает согласованную работу полупроводниковоголазера и электронного осциллографа. Для ввода оптических импульсов вволокно используется направленный ответвитель с оптическим соединителем.Поток обратного рассеяния через ответвитель поступает на фотоприемник, гдепреобразуется в электрическое напряжение, подаваемое, в свою очередь, навход вертикальной развертки Y-осциллографа. На экране последнего происходитформирование кривой обратного рассеяния.Для улучшения массогабаритных характеристик прибора и расширенияфункциональных возможностей рефлектометра, увеличения числа вариантовпредставления результатов измерения и их сохранения для дальнейшего анализамногие модели рефлектометров особенно портативных, выполняют поточечноеформирование рефлектограммы из значений, записанных во внутреннюю память вцифровом виде, а в качестве индикатора используется жидкокристаллическийдисплей.Высококачественные рефлектометры с высокой чувствительностью приисследованиях коротких трасс с малыми потерями в некоторых случаяхфиксируют неоднородность на расстоянии, которое в два раза превышает длинукабельной трассы. Этот эффект определяется двойным отражением зондирующихимпульсов от дальнего и ближнего конца волокна.По углу наклона прямых участков рефлектограммы можно рассчитать величинуудельных потерь, а по перепаду между начальной и конечной точками - общиепотери в тракте. Для облегчения считывания показаний горизонтальная осьиндикатора рефлектометра градуируется перед началом измерений в метрах,милях или футах, а вертикальная ось - в децибелах.Конструктивные особенности рефлектометровНа практике находят применение одномодовые и многомодовые рефлектометры,которые работают во всех основных окнах прозрачности волоконных световодови могут быть выполнены в виде стационарного прибора размером спрофессиональный осциллограф (так называемый рефлектометр дальнегодействия) или как портативный мини-рефлектометр. Небольшие габариты и массапоследних в сочетании с хорошими характеристиками при работе на кабельныхтрассах длиной до нескольких десятков километров привели к широкомураспространению мини-рефлектометров среди системных интеграторов,занимающихся созданием линии волоконно-оптической связи локальных икорпоративных сетей.Мини-рефлектометры реализуют основные функции метода обратного рассеяния ипозволяют:• измерять общую длину линии и расстояние до отдельных неоднородностей;• оценивать общее затухание кабельной трассы и отдельных ее участков,удельные потери, а также потери на неоднородностях и уровень обратногоотражения.Наглядность выполняемых измерений и информативность экрана индикатора всовременных мини-рефлектометрах увеличаглядностьР2ыполняемыхР8змеренийР8Р8нформативностьРMкранаР8ндикатораР2РAовременныхР<иниЭ@ефлектометрахРCвелич?<иР:омментариямиР1езР?одключенияР2нешнейР:лавиатурыЮми комментариями без подключения внешней клавиатуры.Обычно рефлектометр имеет мертвую зону, так как измерения потока обратногорассеяния невозможны до окончания действия зондирующего импульса. Дляустранения этого недостатка в рефлектометрах типа OFT-30 и OFT-50 немецкойфирмы Wandel & Goltermann предусмотрена внутренняя удлиняющая волоконнаякатушка, конец которой принимается за нуль шкалы.Для снижения стоимости рефлектометров предложено решение в виде плат дляустановки в PC-совместимые компьютеры (платы серии АОС фирмы Antel и платыFCS-300 и FCS-400 компании EXFO). Плата вставляется в слот стационарногоили переносного компьютера и несет на себе электронные компонентыформирования зондирующего импульса, приема отраженного сигнала, егопреобразования в электрический сигнал. Процедуры дальнейшей обработки иформирования рефлектограммы выполняет процессор компьютера, на которомпредварительно должно быть инсталлировало соответствующее программноеобеспечение. В случае необходимости в один компьютер может быть установленонесколько таких плат.Оптические локаторыКлассический рефлектометр даже в варианте мини-рефлектометра являетсясложным и дорогим прибором и за счет этого мало доступен широкому кругусредних и особенно мелких фирм, занимающихся созданием линий волоконно-оптической связи для локальных и корпоративных вычислительных сетей.Стремление разработчиков технологического оптоволоконного оборудования кудовлетворению потребностей пользователей этого сегмента рынка привело кпоявлению упрощенных моделей зондирующих оптических приборов, получившихназвание оптических локаторов или измерителей длины оптической линии.Принцип действия локаторов и измерителей также основан на методе обратногорассеяния, а упрощение достигнуто главным образом за счет отказа отиспользования графического дисплея и применения более простогоспециализированного программного обеспечения, выполняющего процедурыпостроения рефлектограммы. Это позволяет на 10-50% снизить стоимостьлокатора по сравнению с обычными рефлектометрами.В более сложном измерителе типа Photodyne серии 5200 американской фирмы ЗМграфический дисплей заменен на простой алфавитно-цифровой, куда можнопоследовательно выводить расстояние до дефекта или неоднородности ивеличину затухания сигнала на этом дефекте. Дальность действия измерителядостигает 82 кмВизуализаторы дефектовВизуализатор дефектов предназначен для выявления близких к концу кабеля(расстояние не свыше 5 км) обрывов и других дефектов волоконных световодовметодом просветки. Основой прибора является мощный лазер красного цветасвечения, для улучшения условий наблюдения световой поток этого лазераможет модулироваться с частотой 1 Гц. При подключении визуализатора кволокну место повреждения начинается светиться красным цветом.Некоторые модели оптических рефлектометров (например, Е6000А Hewlett-Packard) с модульной конструкцией позволяют встраивать модуль визуализаторадефектов в базовый блок.Идентификатор активных волокон используется в процессе проведенияпрофилактических работ на оконечных коммутационно-распределительныхустройствах и обеспечивает быструю и точную идентификацию волокон безпрерывания связи сCказаниемР=аправлениемР?ередачиРAигналаЮуказанием направлением передачи сигнала.Волоконно-оптический визуальный дефектоскоп FLS 230A




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

Измерения, проводимые на оптических кабелях iconПечат или на правах рукоп
Исследование оптических методов измерения кинетики деформаций при циклическом нагружении
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconРабочая программа дисциплины методы и техника регистрации оптических процессов
Пререквизиты: «Основы оптики», «Квантовая физика. Колебания и волны», «Физика конденсированного состояния», «Оптические и световые...
Измерения, проводимые на оптических кабелях icon1 Оптические телескопы и их использование. 1 История первых оптических наблюдений. 2 Схема и устройство оптических телескопов
Космические телескопы (в оптическом диапазоне) и открытия сделанные с их помощью
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconИстория очков
Очки — самый распространённый из оптических приборов, предназначенный для улучшения человеческого зрения и помощи ему при оптических...
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconО. Р. Турова, с. Солнцевка, Исилькульский р-н, Омская обл. Музей оптических приборов Урок-экскурсия, урок повторения и закрепления изученного материала с элементами самостоятельной работы. Класс?
Способствовать закреплению знаний о явлении прямолинейного распространения света в однородной среде, отражения и преломления света;...
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconОсновы оп (идо). Занятие №2 (конспект)
Средства измерения. Классификация средств измерения. Единство измерений. Метрология
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconТип урока
Основные и производные единицы. Правило вывода единиц измерения из формул. Измерительные приборы. Прямые и косвенные измерения
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconЕ. А. Карцев Москва, миэм, Б. Трехсвятительский пер д. 3/12
...
Измерения, проводимые на оптических кабелях icon«исследование приборов и методов измерения параметров двухполюсников»
...
Измерения, проводимые на оптических кабелях iconАвтоматизация калибровки бесплатформенных инерциальных навигационных систем на волоконно-оптических гироскопах 05. 13. 06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)
Бесплатформенных инерциальных навигационных систем на волоконно-оптических гироскопах
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы