Введение 4
1. Теоретическая часть 6
1.1. Принцип работы рефлектометра 6
1.2 Обработка сигнала в рефлектометре 7
1.3 Назначение OTDR 10
1.4 Технические характеристики рефлектометрических измерений 11
1.4.1. Динамический диапазон 12
1.4.2 Пространственное разрешение 15
2.Основные типы современных рефлектометров 17
2.1 Описание основных типов рефлектометров 17
2.2 Обзор предлагаемых на рынке рефлектометров OTDR 18
2.3 Обзор рефлектометра Yokogawa AQ7275 19
2.4 Обзор рефлектометра EXFO AXS - 110 21
2.5 Обзор рефлектометра Senter ST3200 23
2.6 Обзор рефлектометра OTDR - AM - 01 24
3. Методическая работа с рефлектометром OTDR-AM-01 26
3.1. Предупреждающие знаки, используемые в методической работе 27
3.3 Основы работы с рефлектометром 29
3.3.1 Предисловие 29
3.3.2 Схематическое изображение панели управления 29
3.3.3 Световые индикаторы 30
3.4.4 Разъемы прибора 30
3.4 Информационный экран рефлектограметра 32
3.5 Основные определения и классификации событий 33
3.5.1 События 33
3.5.2 Классификация событий 33
3.5.3 Анализ событий 34
3.5.4 Нормы оптических потерь и затуханий 34
4. Проведение лабораторной работы «Определение основных параметров оптического волокна с помощью OTDR AM-01» 36
Порядок выполнения работы: 36
Пример отчета 41
Заключение 57
Используемая литература 58
Приложение 1: Техническое описание рефлектометра OTDR-AM-01 60
Приложение 2: Сравнительные характеристики различных рефлектометров 62
Быстрое развитие волоконной оптики и, в частности, волоконно-оптических систем передачи (ВОЛП) потребовало разработки удобных в эксплуатации и надежных методов диагностики характеристик волоконных световодов (ВС) и кабелей на их основе. Среди многочисленных методов таких исследований наибольшее внимание привлекает так называемый метод обратного рассеяния (МОР), или как его часто называют OTDR-метод (optical time domain reflectometry - оптическая рефлектометрия во временной области). Большой интерес обусловлен рядом особенностей МОР:
• во-первых, он обладает уникальной способностью определить распределение характеристик, в частности потерь света, по длине ВС без их разрушения;
• во-вторых, МОР достаточно универсален и пригоден для изучения целого ряда параметров ВС;
• в третьих, МОР перспективен для изучения различных физических процессов и создания распределенных датчиков физических величин и полей.
В общих чертах, принцип действия МОР основан на анализе временной формы сигнала, рассеянного назад при прохождении по ВС коротких зондирующих оптических импульсов. В такой форме данный метод получил название OTDR, однако в ряде случаев анализируются также поляризационные свойства обратного рассеяния, кроме того, зондирующий сигнал может иметь не импульсную (во времени) форму. Для усовершенствования МОР во временной области в начале 80-х годов был разработан МОР в частотной области [1].
Современный этап развития рефлектометрических систем направлен на дальнейшее улучшение их характеристик, изыскание новых принципов зондирования и регистрации рефлектометрической информации, разработку высокоточных измерительных преобразователей и базируется на использовании систем с непрерывным излучением. Такой акцент объясняется:
• во-первых, энергетической эквивалентностью импульсного зондирования с высокой пиковой мощностью и малой длительностью импульса и непрерывного зондирования с малой мощностью излучения и большим временем наблюдения;
• во-вторых, отработанной методикой получения пространственно-разрешенных измерений, основанной на методе линейной частотной модуляции;
• в-третьих, значительным прогрессом в области создания высокотехнологичной и недорогой элементной базы (источников излучения с большой длиной когерентности, широкополосных устройств управления параметрами излучения и быстродействующих фотоприемных устройств) [2].
Цель работы - разработка методики проведения лабораторной работы для студентов радиофизического факультета на основе рефлектометра AM-OTDR-01.
В работе проведен литературный обзор по OTDR методу (optical time domain reflectometry - оптическая рефлектометрия во временной области). Приведены классификации рефлектометров по назначению. Предоставлены сравнительные характеристики различных оптических рефелектометров, в частности рефлектометр OTDR AM-01. Для рефлектометра AM-01 приведено подробное описание информационного экрана, кнопок назначения и панели индикаторов. Приведены типы встречающихся событий и их допустимые номинальные и максимальные значения. Составленная методическая работа для студентов радиофизического факультета. Приведен подробный отчет по лабораторной работе.
При решении задач был проведен литературный обзор по рефлектометрии оптических волокон. Проведен краткий обзор типов рефлектометров по их назначению. Предоставлены основные характеристики некоторых рефлектометров. Подробно, описаны кнопки управления, а так же информационная панель рефлектометра OTDR-AM-01. К работе прилагается перевод пользовательского руководства по основным этапам работы рефлектометра и его характеристик. Составлена методика измерения оптических волокон с помощью оптического рефлектометра OTDR-AM-01 и предоставлен подробный отчет для данный работы.
Способность рефлектометров обнаруживать разъемы, стыки и повреждения кабеля в основном зависит от таких характеристик, как ширина мертвой зоны, динамический диапазон, максимальная длина кабеля, точность измерения расстояний, порог потерь, линейность измерений и разрешающая способность. За регистрацию и замеры событий отвечает программный анализатор OTDR. В определенных обстоятельствах анализатор может неправильно интерпретировать события или даже не обнаружить их. Понимание принципов работы рефлектометра и программного анализатора, а также смысла технических эксплуатационных характеристик OTDR позволит пользователям получить от него максимальную отдачу.
