Лабораторная работа № 9. Оптический рефлектометр

Оптический рефлектометр

Цель работы: ознакомление с принципом действия импульсного оптического рефлектометра во временной области (OTDR), приобретение навыков практической работы на рефлектометре, измерение затухания волоконно-оптического тракта, измерение потерь на отражение и определение места повреждения оптического волокна.

Рисунок 1 - Рефлектограмма исследуемого участка

Как видно из рис.1., на рефлектограмме можно выделить однородные участки 2 с постоянным коэффициентом затухания а, на которых СОР выгладит как прямая линия (в логарифмическом масштабе), наклон которой определяет коэффициент затухания. Наряду с линейным изменением уровня СОР на рефлектограмме имеются особенности, обусловленные различными неоднородностями. Начальный выброс сигнала 1 вызван френелевским отражением от входного торца исследуемого ОВ. Как правило, он вводит фотоприемник в насыщение, а время выхода из него определяет важный параметр рефлектометра - «мертвую зону», т.е. расстояние ∆ l_m, на котором невозможно обнаружить неоднородности и измерить rоэффициент затухания. Выброс сигнала с перепадом затухания 4 возникает при наличии в тракте разъемного соединителя, а также при наличии в ОВ малых включений инородных примесей или пузырьков воздуха. Такие отражения характеризуются возвратными потерями, которые рассчитываются по формуле

(1)

где R - коэффициент френелевского отражения.

Неразъемные соединения (сварные, клеевые и механические сростки ОВ), в которых обычно отсутствуют отражения, отображаются на рефлектометре ступенькой 3. Конец тракта ОВ или его обрыв определяется по отраженному от заднего торца импульсу 4 и следующему за ним участку 5 с резкими случайными перепадами уровня регистрируемого сигнала, обусловленными шумами фотоприемника. Пиками характеризуются отражающие элементы. Мощность отраженного сигнала, а, следовательно, положение вершины пика определяется мощностью зондирующего импульса и коэффициентом отражения, но не зависит от его длительности. Амплитуда пика характеризует качества соединения ОВ. Отсутствие отражения на качественных сварных соединениях связано с отсутствием скачка показателя преломления, т.к. Сколотые торцы ОВ сплавляются друг с другом. Для хорошо сваренного соединения ОВ появляющаяся «ступенька» на рефлектограмме очень мала. Потери на микроизгибах имеют аналогичные характеристики и их трудно отличить от потерь на сварных или механических соединениях. Таким образом, рефлектограмма позволяет судить о качестве ВОЛС, дает возможность обнаружить и локализовать подозрительные участки ВОЛС, проводить измерение потерь на соединениях и возвратных потерь на различных неоднородностях.

Таблица 1 – Результаты исследования рефлектограммы

Вывод: В ходе работы была исследована рефлектограмма представленного участка. В ходе исследования были найдены и описаны присутствующие неоднородности.