Методы и средства измерения затухания. Часть 2

Присоединение измеряемого ОВ к блоку излучателя осуществляется либо путем приваривания к технологическому кабелю, либо с помощью координатно-юстировочного устройства.

Измерение затухания производят в следующем порядке. К выходу технологического кабеля источника излучения присоединяют вход измеряемого ОВ. Измерение уровня мощности Р₂ осуществляется с помощью измерителя мощности, подключенного к выходу испытуемого ОВ с помощью измерителя мощности, подключенного к выходу испытуемого ОВ с помощью адаптера. Оставляя условия ввода излучения без изменений, подготавливают выходной торец ОВ, обламывая отрезок волокна 1÷3 см. Вновь измеряют уровень мощности Р₂ на выходе ОВ. Измерение мощности Р₂ на выходе ОВ. Измерение мощности Р₂ производят не менее трех раз. Если абсолютная разница между двумя любыми измерениями превышает 0,1 дБ, исключают один из результатов и увеличивают количество измерений. Такая процедура направлена на уменьшение случайной погрешности вызванной плохой обработкой торца волокна и некачественной установкой его в адаптере. Не изменяя условий ввода излучения обламывают оптическое волокно кабеля на расстоянии = 1м от места сварки с технологическим кабелем, подготавливают выходной конец короткого отрезка ОВ и измеряют уровень мощности А₁ на его выходе. Измерение мощности А₁ на его выходе. Измерение мощности А₁ также производят не менее трех раз, обламывая отрезок ОВ длиной 1÷3 см при неизменных (начиная с начала измерений) условиях ввода сигнала.

Затухание А и коэффициент затухания α рассчитывается по следующим формулам:

где:

где:

(А1)_i – уровень мощности на выходе короткого (≈1 м) участок ОВ при i-ом измерении (dВ);

(А2)₂ – уровень мощности на выходе испытуемого ОВ длиной L при i-ом измерении (dB);

А_ср – среднее значение затухания при nизмерениях (дБ), n_min = 3;

α – коэффициент затухания (дБ/км);

L – длина испытуемого ОВ (км).

Данный метод предполагает постоянство мощности вводимой в ОВ и стабильность модового состава излучения. Поэтому необходимо соблюдать постоянство условий ввода излучения, сохранять неизменным положение волокна в юстировочном устройстве, принимать меры по стабилизации параметров излучения источника сигнала.

Из перечисленных, эталонный метод обрыва относится к наиболее точным. Абсолютная погрешность измерения затухания, при соответствующих метрологических характеристиках компонентов структурной схемы рис. 3.1, может составлять (0,02 ÷ 0,03) дБм. К недостаткам метода следует отнести его разрушающий характер (при каждом измерении теряется от 1 до 5 м оптического волокна), а также возможность применения только для неоконцованного волокна. Поэтому он находит применение при лабораторных исследованиях ОК, измерении затухания оптических кабелей не армированных оптическими соединителями.

Метод вносимого затухания основан на последовательном измерении мощности на выходе испытуемого волокна и на выходе вспомогательного ОВ, армированного оптическим соединителем. Метод рекомендован для измерения затухания ВОЛС, оптические волокна которых армированы оптическими соединителями. Метод основан на измерении мощности оптического излучения первоначально при непосредственном подключении приемника излучения к источнику, а затем через исследуемое ОВ, концы которого армированы оптическими соединителями. Структурная схема измерения вносимого затухания представлена на рис. 3.2

Первое измерение производится по схеме рис. 3.2, а. При этом измеряют уровень мощности А_вх оптического излучения на выходе «эквивалентного источника». Он представляет собой источник излучения с подключенными к нему вспомогательным коротким отрезком ОВ, армированным по концам. Затем, измеряется уровень мощности на выходе исследуемого ОВ — А_вых, рис. 3.2, б. В этом случае излучение вводится в измеряемое ОВ с выхода «эквивалентного источника излучения» путем соединения через проходную розетку армированных концов вспомогательного и измеряемого ОВ. Уровни мощности А_вх и А_вых измеряются не менее трех раз. Вносимое затухание определяется как разность уровней

(А_вх)_i и (А_вых)_i – уровень мощности оптического излучения при i-ом измерении.

В условиях эксплуатации, когда вход и выход ОВ разнесен на значительные расстояния, при определении вносимого затухания возникает необходимость использования двух измерителей оптической мощности, показания которых необходимо сличить по одному источнику оптического излучения. Основными источниками погрешности измерения в данном методе являются:

— стабильность уровня мощности на выходе излучателя;

— стабильность и повторяемость характеристик оптических соединителей;

— точность обеспечения режима РРМ, либо условий ввода основной моды для одномодовых волокон;

— погрешность сличения показаний двух измерителей мощности;

— нелинейность измерителей мощности;

— погрешность от переключения пределов;

— зависимость затухания ОВ от длины волны;

— потери от изгибов.

В целом, погрешность данного метода оказывается, как правило, большей, чем в методе обрыва, но вполне удовлетворительной для практических измерений затухания.