26.09.2021

Как работает оптический рефлектометр

Основным параметром оптического рефлектометра является динамический диапазон. Согласно рекомендациям Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission, МЭК) динамический диапазон рефлектометра определяется как разница между уровнем обратного рэлеевское рассеяние в начале рефлектограмм и пиковым значением собственных шумов фотоприемника при отсутствии сигнала. То есть динамический диапазон рефлектометра косвенно определяет длину ОВ, которую можно измерить рефлектометром.

Оптический рефлектометр

Диапазон определяется в децибелах, причем чем больше значение диапазона, тем большую длину ОВ можно измерить рефлектометром. Кроме этого, динамический диапазон зависит от мощности и продолжительности зондирующего импульса (импульс должен быть достаточно мощным, чтобы достичь конца ОВ), чувствительности фотоприемника (чтобы обеспечить измерение довольно слабых сигналов обратного рассеяния, поступающие из дуального конца ВОЛС), времени усреднения (чем больше время усреднения, тем меньше уровень шумов), длины волны и тому подобное. Поэтому перед измерением необходимо установить параметры измерения:

  • тип оптического волокна и длина волны измерения λ, нм;
  • значение показателя преломления ОВ n;
  • максимальный диапазон измерения длины линии Lmax, км;
  • продолжительность измеряемого импульса тр, нм или мкм
  • параметр, характеризующий общее число усреднений, Nav;
  • пороговые значения измеряемых величин;
  • расстояние L1 от начала ОВ до начала измеряемого участка, км
  • расстояние L2 от начала ОВ до конца измеряемого участка, км;
  • разрешение dL

Режимы измерения в оптическом рефлектометре

Оптический рефлектометр обеспечивает два основных режима измерения: с усреднением и без усреднения. В режиме с усреднением устанавливается количество усреднений или время измерения. В режиме без усреднения устанавливается период обновления рефлектограмм. Режим без усреднения используется, когда необходимо оперативно идентифицировать ОВ, предварительно оценить его параметры и тому подобное. Например, в аварийных ситуациях при повреждении ВОЛС для определения поврежденных волокон и расстояния до места повреждения. Режим измерения с усреднением применяется для получения рефлектограмм и последующего детального анализа и исследования параметров ОВ. При этом результаты измерения усредняются в соответствии со значением параметра усреднения Nav и отображается относительная шкала времени измерения. Процесс измерения заканчивается, когда параметр Nav достигает значения, установленного оператором.

Необходимо обратить внимание на то, что одновременно с началом процесса измерения на мониторе рефлектометра загорается знак лазерной опасности, который означает, что при измерении существует опасность повреждения сетчатки глаза невидимым для человеческого зрения оптическим излучением. Поэтому запрещается выполнять подключение или отключение ОВ в рефлектометра во время выполнения измерения (когда лазер работает).

После завершения процесса измерения формируется рефлектограмме с основными событиями и неоднородностями, которые имеют место в исследуемой линии связи

Начало ВОЛС на рефлектограмме выглядит пикового всплеска и называется мертвой зоной. Мертвая зона рефлектограмм возникает из-за перегрузки фотоприемника рефлектометра в результате отражения части мощности зондирующего импульса от входного разъемного соединения, с помощью которого рефлектометр подключается к ВОЛС. Длина мертвой зоны примерно равна нескольким десяткам метров. Для анализа начале линии используются компенсатор мертвой зоны – отрезок оптического волокна длиной около сотни метров с разъемными соединениями на его концах, который вложен в удобное для транспортировки бокс. Такой компенсатор играет функцию эквивалента ОВ, который устраняет мертвую зону в начале линии и позволяет корректно анализировать всю оптическую линию от ее начала до конца.