Lucrare de Laborator N 3 [PDF]

Zitiervorschau

Lucrare de laborator nr. 3 Metode deMăsurare a caracteristicii de retrodifuziune

INTRODUCERE

1.1 Scopul lucrării: Familiarizarea cu metodele de măsurare a parametrilor fibrei optice în timpul fabricaţiei şi utilizării ei. Studierea în mai aproape a metodei de măsurare a caracteristicilor de retrodifuziune ca măsurare în timpul exploatării fibrei optice. 1.2 Sarcina de laborator 1.2.1 Să se studieze medodele contemporane de măsurare a parametrilor fibrei optice . 1.2.2 Să se studieze instructajul de comportare cu echipamentele reţelei de calculatoare şi a locului de efectuare a lucrării de laborator. 1.2.3 Să se obţină descrierea textuală din reprezentarea grafică. 1.2.4 Să se studieze principalele metode de măsurare a caracteristicilor de retrodifuziune în timpul exploatării fibrei optice . 1.3 Îndrumări metodice privind măsurarea caracteristicii de retrodifuziune 1.3.1 Noţiuni generale Această metodă permite caracterizarea transmisiei prin fibre optice, injectând semnalul de test doar la un singur capăt al acestuia, semnalul de măsură privindu-se în acelaş loc. Tehnica în limba engleză are denumrea caracteristicii de atenuare a fibrei optice, precum şi localizarea defectelor de limii ale acestora. Principiul metodei constă în a injecta la un moment de timp t0 un impuls foarte îngust la unul din capetele fibrei optice (z0 = 0). Ca sursă de obicei se foloseşte o diodă laser care lucrează în regim de impulsuri. La acelaş capăt al fibrei optice se montează (prin cuplorul bidirecţional) un analizator, care prin intermediul unui receptor optic de bandă largă monitorizează semnalele reflectate şi/sau retrodifuzate pe percursul propagării impulsului de test prin fibră. Deoarece metoda se bazează pe rezoluţia în timp a impulsurilor retrodifuzate, rezultă că semnalul recepţionat la momentul t0 + t provine de la un punct situat la distanţa y de la capătul fibrei optice (z0 = 0):

z=

νgt 2

ν g=

c n

, (1.1) unde: (1.2) unde: vg – reprezintă viteza de grup a GMPL care poartă impulsul de test prin fibră. Pentru a calcula puterea impulsului retrodifuzat, pornim de la puterea totală a impulsului Pe de la ieşirea imiţătorului laser şi de la caracteristicile de atenuare globale αie de intrare/ieşire de la capătul de test al fibrei optice (pierderi de injecţie, atenuarea cuplorului bidirecţional, reflexiei Fresnel, etc.). Puterea retrodifuzată în dBm este dată de relaţia: z

Pr ( dBm )=Pe ( dBm )−α ie ( dB ) +Pra ( dB )−2∫ α ( x ) dx ( dB )

(1.3) Termenul Prd(dB) reprezintă acea parte a puterii impulsului de test care este retrodifuzată din punctul z către intrarea fibrei optice. 0

Puterea retrodifuzată are două componente:

1. Difuzia Rayleigh. 2. Reflexiile pe o discontinuitate a indecelui de refracţie a miezului (n1-δn1), cauzată de obicei de deformări mecanice ale acestuia sau de defecte de structură. În lipsa reflexiilor Prd(dB) este practic constant: 1 dP ( z ) dBm α ( z )=− ⋅ r , 2 dz km (1.4) Această expresie defineşte profilul atenuării de-a lungul fibrei optice şi se deduce direct ca fiind panta curbei Prd(dB), pe care aparatele ODTR aflate în exploatare le afişează în timp real pe ecranele lor. O asemenea curbă pune în evidenţă toate tipurile de atenuare care apar într-o legătură cu fibra optică: 1. Atenuarea liniară (intrinsecă) a fibrei. 2. Atenuările suplimentare datorate factorilor externi (îndoiri, deformări, constrîngeri mecanice). 3. Atenuările localizate (defecte de structură).

[ ]

La apariţia unei reflexii se observă de obicei un vîrf de semnal datorate creşterii accentuale a lui Prd(dB). Aceasta este, de exemoplu, cazul extremităţii de ieşire a fibrei optice care să fie cauzat de un conector care nu este bine adaptat. 1.4 Schema de laborator:

Generator de impulsuri

λ variabil în Iλ

Cuplor Optic

Măsură şi afişaj

Fibră testată

Fig.1.1. Principiul metodei de măsurare prin radiodifuziune. Performanţele unui aparat de radiodifuziune ODTR pot fi apreciate prin trei parametri de bază: 1. REZOLUŢIA – defineşte distanţa dintre două puncte care pot fi distinse:

∂ z=

ν g τ 1. 2 2

(1.5) 2. DINAMICA – defineşte plaja maximă a valorilor pe care le poate lua semnalul retrodifuzat:

D ( dB )=P e−Pr min−α ie + Prd , (1.6) unde: Pr min – sensibilitatea receptorului din ODTR. 3. PORTANŢA – este distanţa maximă la care ODTR poate măsura:

z max =

D 2⋅α ,

(1.7) unde: α – atenuarea liniară a fibrei optice, este dată din catalog. Rezultatele măsurării: Vîrful reflexiei de intrare

Atenuare localizată

Reflexia la sfîrşitul fibrei

Conector zgomot l Fig.1.2. Rezultatele obţinute în urma măsurărilor. Concluzii: Efectuînd prezenta lucrare şi studiind materialul teoretic noi am făcut cunoştinţă cu mai multe metode de măsurare a parametrilor fibrelor optice în timpul fabricaţiei şi exploatării lor. S-

a studiat metoda de măsurare a caracteristicelor de retrodifuziune şi am văzut în graficul prezentat mai sus toate perturbaţiile introduse la transmisunea unui semnal prin fibra optică testată. Am studiat parametrii cei mai importanţi care caracterizează tehnica de măsurare ODTR. 1.4 Întrebări pentru verificare şi autocontrol a cunoştinţelor 1.De care valori este caracterizată radiodifuziunea. 2

Măsurile tehnicii securităţii la lucru cu aparatele electrice.

3

Numiţi parametrii tehnici a fibrelor optice în timpul fabricaţiei şi exploatării .

4

Principiul metodei de măsurare prin radiodifuziune.

5. Examinînd rezultatele obţinute ce concluzie finală aveţi? 6. Tipurile de atenuare care apar într-o legătură cu fibra optică 7. Metode de măsurare a parametrilor fibrelor optice în timpul fabricaţiei şi exploatării lor .