CC BY
14МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИИ ПОТЕРЬ НА ИЗГИБАХ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА
Гайвоненко Александра Евгеньевна
старший преподаватель Сибирского государственного университета телекоммуникаций
и информатики, г. Новосибирск
METHODS AND MEASURING THE BENDING LOSS OPTICAL FIBER
Gayvonenko Aleksandra, senior lecturer Siberian State University of Telecommunications and Informatics, Novosibirsk, Russian Federation
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены измерения параметров оптических линий связи с помощью двух основных измерительных приборов: измерителя оптических потерь и оптического рефлектометра. Дополнительные потери мощности оптического сигнала на неоднородностях и дефектах оптического волокна измеряются в основном двумя методами: методом светопропускания и методом обратного рассеивания. Визуально же возможно увидеть на макроизгибе оптического волокна с помощью производственного теплофена. ABSTRACT
The article describes the measurement of parameters of optical links through two main instruments: the meter optical loss and OTDR. Additional power loss of the optical signal at irregularities and defects of the optical fiber is measured mainly by two methods: the method of light transmission and backscatter method. Visually it is also possible to see macrobending optical fiber using thermophysical production.
Ключевые слова: оптическое волокно; изгиб; макроизгиб; потери на изгибе; измеритель оптических потерь; оптический рефлектометр; теплофен.
Keywords: optical fiber; bending; macrobend; bending loss; measuring optical loss; OTDR; thermophysical.
В процессе распространения по оптическому волокну оптический сигнал затухает вследствие влияния многих факторов. В частности, из-за выхода части световой энергии из сердцевины волокна наружу на дефектах, возникающих в стекле при чрезмерных изгибах волокна. Такие изгибы называются мактоизгибами. Именно поэтому измерениям потерь на таких изгибах оптического волокна в настоящее время уделяется особое внимание. В практике измерения параметров оптических линий связи нашли применение два основных измерительных прибора: измеритель оптических потерь и оптический рефлектометр.
Измерение потерь проводятся методом светопропускания и методом обратного рассеивания. Экспериментальная часть включает в себя измерение мощности источника излучения, мощности на выходе волоконно-оптических линий связи на основе различных типов световодов в отсутствие и при наличии изгибов. С помощью расчета определяется критический радиус изгиба исследуемых волоконных световодов [2].
Первый метод измерения потерь в оптических волокнах на изгибах показан на установке, представленной на рисунке 1. Применяемый излучатель типа МПО-1 - суперлюминесцентный диод, испускает излучение с длиной волны 0.85 мкм (или с длиной волны 1,55 мкм для одно-
модового волокна) [1]. В качестве приемника используется цифровой измеритель оптической мощности - ОМЗ-65.
Перед измерениями оптическое волокно (ОВ) выдерживают в нормальных климатических условиях не менее 3 часов. Измерения проводятся в фиксированном положении ОВ, далее осторожно создают петлю из ОВ и вкладывают ее в углубление радиуса R. Потери определяют по формуле:
îï — Aj AQ .
(1)
где А0 - уровень сигнала в фиксированном положении ОВ, А1 - уровень сигнала в петле радиуса R ОВ.
Производят несколько измерений с петлями разного радиуса и, взяв среднее арифметическое значение экспериментальных данных, находят потери на изгибах [1]:
a —-10lg \l-
а
RA
(2)
где а - диаметр сердцевины ОВ, мкм; R - радиус изгиба ОВ, мкм, Д - разность показателей преломления сердцевины и оболочки, равна 0,01 [2].
Источник излучения
t
Оптическое
Приемник излучения
Устройство Смеситель Фильтр мод —
ввода мод оболочки
t
Регистрируещее устройство
Рисунок 1. Схема установки для измерения зависимости потерь в ОВ при изгибах
В результате измерений находится критический радиус изгиба волокна по формуле:
2
R
3<Д
кр
nf - nl)
(3)
где п1, п2 - показатели преломления сердцевины и оболочки, Л - длина волны применяемого излучения.
Данные методы измерения потерь на изгибах оптического волокна дают наглядную картину поведения излучения на данных видах деформации [1].
Второй метод измерения потерь на изгибах оптического волокна основан на использовании оптических рефлектометров. В основе метода лежит явление обратного
релеевского рассеяния. Для реализации этого метода измеряемое волокно зондируют мощными оптическими импульсами, вводимыми через направленный ответви-тель. Вследствие отражения от рассеянных и локальных неоднородностей, распределенных по всей длине волокна, возникает поток обратного рассеяния. Регистрация этого потока позволяет определить функцию затухания по длине с того же конца кабеля, что является важным достоинством метода. Одновременно фиксируют местоположения и характер неоднородностей [2]. Структурная схема измерения методом обратного рассеивания показана на рисунке 2.
Оптический рефлектометр
Многомодовое ОВ длиной Li
5
Многомодовое ОВ длиной L2
ВО
соединитель
Рисунок 2. Структурная схема измерительной установки.
15
В результате рэлеевского рассеивания и френелев-ского отражения импульса можно получить график зависимости отраженного от неоднородностей сигнала от длины линии (рефлектограмму).
Затухание сигнала а (дБ) между точками 1 и 2 определяется как:
(х = Y1 - Y
2
(4)
где Y1 и Y2 - уровни сигнала обратного рассеивания (дБ) в точках 1 и 2, соответственно.
Как видно из изложенного материала, дополнительные потери мощности оптического сигнала на макроизгибах измеряются в основном двумя методами: методом светопропускания и методом обратного рассеивания. Визуально можно увидеть выходящий световой поток на макроизгибе ОВ с помощью производственного
теплофена. На дисплее теплофена будет высвечиваться разным тоном интенсивность потери тепла, т.е. интенсивность нагревания от изгиба волокна. Таким образом, можно судить, на каком участке световой поток выходит из ОВ сильнее и значит потери на этом участке больше.
Список литературы
1. Марин В.П., Гродзенский С.Я. Надежность и испытания изделий радиоэлектроники. ГСС: Учебное пособие / Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). — М., 2006.
2. Миронов С.А., Вознесенский А.О. Оптические направляющие среды и пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи/ Методические указания по измерениям оптического сигнала. Ч.1. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. - 41 с.
ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ PE+ TlGaSe2
Годжаев Эльдар Мехрали оглы
Зав каф. Физики и НИЛ «Физика и техника наноструктур» Азербайджанского технического университета, д.ф.м.н,.проф,Заслуженный деятель науки Азербайджанской Республики
Гасанова Амалия Газанфар кызы Докторант кафедры Физики Азербайджанского технического университета
Гараджаев Бабакиши Гараджа оглы к.ф.м.н, доцент кафедры Физики Азербайджанского технического университета,
THE DYNAMIC MECHANICAL PROPERTIES OF THE COMPOSITE PE+TlGaSe2
Gojaev Eldar Mehrali, Head of Physics Department and laboratory "Physics and technology of nanostructures" AzTU, Dr.ph.s.,
prof., Honored Scientist of Azerbaijan Republic
Hasanova Amalia Qazanfar, doctorant of Physics department at AzTU
