Точность измерения натяжения волокна
Относительная точность при измерении натяжения волокна ограничивается величиной отношения сигнал/шум. Для BOTDR AQ8602 она равна ±0.02 % (при времени усреднения 216). Абсолютная точность ниже, так как величина fБ зависит не только от натяжения волокна, но и от степени легирования сердцевины и температуры волокна. Влияние же поперечного давления и скручивания волокна незначительно. Изменение температуры волокна на 10°С, учитывая, что частота рассеянного света изменяется со скоростью порядка 1 МГц/°С (рис. 4.19), приводит к погрешности в измерении натяжения
~0.02%.
|
|
Рис. 4.20. Рефлектограммы линии с двумя различными типами волокон
Спектры бриллюэновского рассеяния на l = 1552 нм для волокон AllWave (стандартное одномодовое волокно без водяного пика на l = 1383 нм) и DCF (одномодовое волокно с большой отрицательной дисперсией) приведены на рис. 4.21. Кроме основного
|
|
|
|
Рис.4.21. Спектры SPBS в волокнах AllWave и DCF на l = 1552 нм
Дополнительные пики в спектре бриллюэновского рассеяния возникают из-за того, что звуковая волна распространяется не в безграничной среде, а в слоистом цилиндрическом стержне, образованном оболочкой и сердцевиной волокна. Значения частоты основного и дополнительных пиков могут быть использованы для определения типа волокна.
Частоты основного пика бриллюэновского рассеяния fБ0 для волокон AllWave и DCF
различаются, как видно из рис. 4.21, примерно на 1 ГГц. Такое же смешение частоты
(учитывая, что
K = f Б - f Б 0 @ 0.5
e
ГГц ) вызывает удлинение волокна на 2 %. Для волокон
%
AllWave и TrueWave частоты основного пика fБ0 различаются примерно на 70 МГц (см. таблицу № 4.1), что соответствует удлинению волокна на 0.14 %. Отсюда следует, что так как предельно допустимая значение удлинения волокна меньше 0.25...0.3%, то при измерении натяжения волокон в линии передачи, где уложены волокна разного типа, необходимо вводить поправку на смещение частоты основного пика.
|
|
|
Таблица №4 .1 . Часто ты ос но вно го и до полнитель ных пико в в спек тре спо нтанно го б риллюэ нов ск о го
расс ея ния на l = 1 55 2 нм
| Тип волокна | Основной пик, ГГц | 2 - ой пик, ГГц | 3 -и й пик, ГГц | 4 - ый пик, ГГц | 5 - ый пик, ГГц |
| AllWave | 10.83 | 10.95 | 11.05 | 11.20 | – |
| TrueWave | 10.70 | 10.82 | 10.90 | – | – |
| DCF | 9.77 | 10.28 | 10.68 | 10.78 | 10.89 |
В волокнах одного типа вариации fБ0 вызваны, в основном, вариациями показателя преломления и скорости звука в волокне, возникающими из-за флуктуации степени
легирования сердцевины волокна. Для SM волокон одной производящей компании это
различие составляет около 10 МГц (Dε ~ 0.02%), а для SM волокон разных компаний около
|
Рис. 4.22. Гистограмма распределения сдвига частоты бриллюэновского рассеяния стандартных одномодовых волокнах компаний Fujikura и Alcatel
Таким образом, относительная погрешность при измерении натяжения волокон (±0.02%) ограничивается шумами BOTDR, а абсолютная погрешность (~0.05%) – и неопределенностью температуры волокна, и нерегулярностью параметров волокна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи, М.: ЛЕСАРарт, С. 288, 2003
|
|
|
2. Anderson, D.R, Johnson, L., Bell, F.G. Troubleshooting Optical-Fiber Networks, (Under- standing and using your OTDR), Second Edition, Elsevier Academic Press, P. 437, 2004
3. Фриман Р., Волоконно-оптические системы связи, М.: Техносфера, С. 441, 2003
4. Воронцов А.С., Турин И.О, Мифтяхетдинов С. X., Никольский К.К., Питерских С.Э.,Оптические кабели связи российского производства. Справочник, М.: Эко-Трендз, С. 288, 2003
5. Optical Fiber Telecommunications, Vol. IVA,B, ed. By LP. Kaminow and Li Tingye, Aca-demic
Press, P. 876, P. 1022, 2002
6. Yeniay A., Delavaux J-M., Toulouse J., "Spontaneous and Stimulated Brillouin Scattering Gain
Spectra in Optical Fiber", J. Lightwave Tech., Vol. 20, № 8, p. 1425-1431, 2002
7. Волокнная оптика. Сб. статей, Оптиктелеком, М.: Изд. "ВиКо", С. 158, 2002
8. Мальке Г., Тёссинг П. Волоконно-оптические кабели. Основы. Проектирования ка-
белей. Планирование систем. Corning Cable Systems, С. 351, 2001
9. Жирар А., Руководство по технологии и тестированию систем WDM, Пер. с англ. Под ред. A.M. Бортникова, У.У. Убайдуллаева, А.В. Шмалько, М.: EXFO, C.194, 2001
10. Классен К. Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной
технике, М.: Постмаркет, С. 352, 2000
11. Волоконно-оптическая техника: история, достижения, перспективы, Сб. статей под ред. Дмитриева С.А., Слепова Н.Н. М.: Изд. "Connect", С. 367, 2000
12. Убайдуллаев P.P., Волоконно-оптические сети. М.: Эко-Трендз, С. 267, 2000
13. Komachiya M, e t all, "Proof-testing and probabilistic lifetime estimation of glass fiber for
|
|
|
sensor applications", Appl. Opt., Vol. 38, № 13, p. 2767-2774, 1999
14. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения, М.: Изд.
Syrus. Systems, С. 672, 1999
15. BellerJ., "OTDRs and Backscatter Measurements", Ch. 11, in Fiber Optic Test and
Measurement, Ed. Derickson D., Prentice Hall PRT, 1998
16. Lafferiere J., Taws R., Wolszezak S., Guide to Fiber Optic Measurements, Wavetek, 1998
17. Семенов А. Б. Волоконная оптика в локальных и кооперативных сетях связи, М.:
КомпьютерПресс, С. 307, 1998
18. Семенов С.Л., Физические процессы, определяющие прочность и долговечность волоконных световодов, Канд. Дисс, ИОФАН, 1997
19. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика: Пер. с англ. / Под ред. П.В.Мамышева. М.: Мир, С. 324, 1996
20. Kurashima Г., Horiguchi Т., Izumita Н, Furukawa S., "Brillouin Optical-Fiber Time Do-main
Reflectometry", IECE Trans. Commun., Vol., E76-B, p. 382-389, 1993
21. Agraval G.P. Fiber-Optic Communication Systems. John Wiley, New York, С 541, 1992
22. Tekippe V.J., "Passive Fiber-Optic Components Made by Fused Biconical Taper Proc-ess", Fiber and Integrated Optics, Vol. 9, p. 97-123, 1990
23. Horiguchi Т., Tateda M. BOTDA - Nondestructive Measurement of Single-Mode Optical Fiber
Attenuation Characteristics Using Brillouin Interaction: Theory, J. Lightwave Tech., Vol. 7, №
8, p. 1170-1176, 1989
24. Kapron F., Adams В., Thomas E., Peters J., "Fiber-Optic Reflection Measurements Using OCWR
and OTDR Techniques", J. Lightwave Tech., Vol. 7, № 8, p. 1234-1241, 1989
25. Danielson В., "Optical time-domain reflectometer specifications and performance testing",
Appl., Optics, Vol. 24, № 15, p. 2313-2321, 1985
26. Kao С. К., "Волоконные световоды и кабели", Гл. 5, с. 155-204, в сб. "Волоконно-
оптическая связь", под ред. М. Дж. Хауса и Д. В. Моргана, М.: "Радио-связь", С. 270, 1982
Приложение А
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 245; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!