Измерения уровней оптической мощности и измерения затухания
Курсовой проект
На тему:«Комплекс для контроля работоспособности волоконно-оптических линий»
Выполнил:Романов В.В.
Группа: ЗИС-121
Проверил: Пляскин М.Ю.
Омск 2016 г.
Содержание
Введение……………………………………………………………………….......4
1. Нормируемые параметры ВОЛС..…………………………………………....5
2. Методы и средства измерения значений нормируемых параметров ВОЛС…………………………………………………………………….…….......6
3. Структурная схема комплекса………………...……………………….…..…17
4. Методики проведения измерений…………………………………….……...19
Список использованной литературы………...…………………………………22
Введение
Измерение — совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу и хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений).
Полученное числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины.
Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений — мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и т. д.
Измерение физической величины включает следующие этапы:
1) сравнение измеряемой величины с единицей;
2) преобразование в форму, удобную для использования (различные способы индикации).
Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенный в основу измерений.
Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.
Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.
Классификация измерений
Прямое измерение – это измерение, при котором искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных.
При прямых измерениях измеряемую величину сравнивают с мерой непосредственно или же с помощью измерительных приборов. проградуированных в требуемых единицах.
Примеры:
- измерение длины линейкой;
- измерение массы с помощью весов;
- измерение напряжения вольтметром;
- ит.д.
Косвенные измерения – это измерения, при которых искомую величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.
Значение измеряемой величины находят путём вычисления по формуле
Q = F (x1, x2, …, xN),
где Q – искомое значение косвенно измеряемой величины;
F – функциональная зависимость, которая заранее известна;
x1, x2, …, xN – значения величин, измеряемых прямыми методами.
1. Нормируемые параметры ВОЛС:
· измерение уровней оптической мощности и затухания
· измерение возвратных потерь
· определение места и характера повреждения оптоволоконного кабеля
· стрессовое тестирование аппаратуры ВОСП
Дополнительно к эксплуатационным могут быть отнесены измерения спектральных характеристик источника и анализ дисперсии ВОСП, однако они редко проводятся в полевых условиях и на современном уровне развития технологии ближе к системным и лабораторным измерениям.
Для проведения этих измерений используются эксплуатационные приборы, перечисленные в таблице
Таблица 1. Эксплуатационные измерения ВОЛС
Параметр тестирования | Необходимое измерительное оборудование |
Оптическая мощность (выход источников, уровень принимаемого сигнала) | ОРМ, OLTS |
Затухание в кабеле, интерфейсах и волокнах | ОРМ, SLS, OLTS |
Уровень возвратных потерь | Анализатор ORL, OTDR |
Определение места и характера повреждения оптоволоконного кабеля | Визуальный дефектоскоп, OTDR |
Определение спектральных характеристик источника* | Оптический анализатор спектра |
Определение параметров дисперсии* | Анализаторы дисперсии |
Стрессовое тестирование ВОСП | Перестраиваемые аттенюаторы, ОРМ, SLS, OLTS |
* При эксплуатации практически не проводятся
Методы и средства измерения значений нормируемых параметров ВОЛС
Измерения уровней оптической мощности и измерения затухания
Измерения уровней оптической мощности и измерения затухания являются взаимосвязанными. Как известно, измерение затухания в любой системе передачи связано с определением уровня сигнала (его мощности) на входе и выходе. Применительно к оптическим системам передачи решение этой простой задачи имеет определенные трудности, поскольку измерение уровня сигнала в ВОСП зависит от параметров оптического интерфейса генератора тестового оптического сигнала (качества обработки торца волокна, точности юстировки излучателя относительно этого торца и др.). Кроме того, существенным является требование постоянства условий согласования источника сигнала с волокном. Все многообразие технических решений по измерению затухания в оптическом кабеле объясняется различными способами решения этих проблем.
Метод прямого измерения затухания, вносимого оптическим кабелем
Схема измерения - типичная схема измерения "точка-точка". Тестовый генератор и анализатор расположены по разным концам тестируемой ВОЛС (рис. 1).
Рис. 1. Типовая схема измерения затухания в оптическом кабеле
По определению затухание в линии определяется выражением:
Модификации схемы на рис.1 и технические решения, как правило, основаны на принципе уменьшения и учета влияния затухания в оптических интерфейсах приборов.
При проведении приемосдаточных измерений влияние оптических интерфейсов линейного оборудования ВОЛС должно измеряться и учитываться.
Измерение затухания без разрушения кабеля
Этот метод используется обычно для измерения узлов ВОЛС, проведения пошагового тестирования ВОЛС в точках, позволяющих подключить источник сигнала и ОРМ. Для повышения точности метода обычно используют статистическое накопление результатов или повторение измерений после разрушения нескольких сантиметров кабеля.
Измерения с разрушением кабеля
Метод используют при проведении строительно-монтажных и ремонтных работ (рис.2).
Рис. 2. Типовая схема измерения затухания в оптическом кабеле
SL=101g( PO / PL )
где:
PO - уровень сигнала, передаваемого стабилизированным источником сигнала в дБм,
PL – уровень сигнала, измеряемый оптическим измерителем мощности на конце измеряемого участка в дБм.
На практике обычно производят измерения не затухания в оптическом кабеле, а вносимое затухание, которое является суммой затухания в линии и потерями мощности в оптических интерфейсах передатчика и приемника. Обычно модификации схемы и технические решения основаны на принципе уменьшения и учета влияния затухания в оптических интерфейсах приборов. При проведении приемосдаточных измерений влияние оптических интерфейсов линейного оборудования ВОСП должно измеряться и учитываться.
Существует две разновидности схемы измерений:
- измерение затухания без разрушения кабеля
- измерение с разрушением кабеля