Измерение расстояний до неоднородностей с использованием оптических рефлектометров. Погрешность измерения

Оптический измерительный импульс от входа до выхода ОВ распространяется в сердцевине со скоростью

где с – скорость света в вакууме ;

n_c – показатель преломления сердцевины, который примерно составляет величины и эти величины указываются в паспорте на кабель с точностью не хуже, чем четыре знака после запятой.

Величина n_c ОБЯЗАТЕЛЬНО УСТАНАВЛИВАЕТСЯИЗМЕРИТЕЛЕМ ПО ПАСПОРТУ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА ПЕРЕД НАЧАЛОМ ИЗМЕРЕНИЯ.

12) Измерение затухания в волокне с использованием оптических рефлектометров. Расчёт коэффициента затухания оптического волокна по результатам измерений.

Затухание по результатам измерения рефлектограммы рассчитывается по следующей методике:

а) Определяют две точки в ОВ, между которыми необходимо определить величину затухания. Эти точки должны находиться обязательно на линейно-спадающем участке рефлектограммы.

б) В выбранных точках устанавливаются первый и второй маркеры.

Рефлектометр автоматически определяет уровень сигнала обратного рассеяния.

Маркер 1 – P₁, L₁.

Уровень Р₁ зарегистрирован на расстоянии L₁ от начала оптического волокна. Аналогично второй маркер даёт две точки.

Маркер 1 –

Затухание между точками 1 и 2 определяются как разность уровней .

Рефлектометр рассчитывает затухание между точкой ОВ на расстоянии L1 и точкой ОВ на расстоянии L2 от начала. Между этими точками рефлектометр рассчитывает расстояние . Затем рефлектометр рассчитывает коэффициент затухания оптического волокна на данном участке:

Коэффициент затухания нормируется:

Рассмотренная рефлектограмма на реальном ЭКУ практически не встречается. На реальных ЭКУ обычно имеются локальные неоднородности. В качестве примера рассмотрим рефлектограмму:

Любое сварное соединение вносит дополнительное затухание, отображаемое на рефлектограмме «ступенькой». При этом в зависимости от оптических параметров свариваемых волокон может быть «ступенька» вниз или вверх.

Затухание сварных соединений рефлектометра рассчитывается и указывается их знак.

Поэтому в соответствии с международными нормами затухание определяется по результатам измерений в двух направлениях:

а) А-Б;

б) Б-А.

< 0,2 или < 0,1

Наличие коннекторов на рефлектограмме отображается френелевским отражением.

13) Сопротивление изоляции «броня-земля» волоконно-оптических кабелей. Нормирование сопротивления изоляции.

Значительная часть ВОЛС строится с использованием технологии прокладки ВОК в грунт. В грунте есть влага. Конструкция кабеля предусматривает несколько степеней защиты ОВ от влаги.

Сигнализатором попадания влаги в кабель является понижение сопротивления изоляции «броня-земля».

Поэтому сопротивление изоляции (R_из) является важным параметром, который нормируется и контролируется на этапе строительства ВОЛС и на этапе технической эксплуатации ВОЛС. Для измерения сопротивления изоляции используются специальные измерительные приборы, например, типа ИРК ПРО или другие.

Существуют нормы на сопротивление изоляции ВОК, проложенного в грунте.

Сопротивление изоляции приводится к 1км ВОК и для неповреждённой внешней оболочки приводят к 1км, а если длина кабеля отлична от 1км .

14) Измерение сопротивления изоляции «броня-земля» волоконно-оптических кабелей. Назначение и конструкция контрольно-измерительных пунктов (КИП).

Принцип измерения сопротивления изоляции заключается в следующем:

Один пояс прибора подключается к броне ВОК, а другой к контуру заземления. На броню подаётся измерительное напряжение, которое по броне распространяется по всей длине кабеля. На противоположной стороне кабеля устанавливается режим изоляции брони от земли. Возникает ток утечки с брони через внешнюю оболочку в грунт, где проложен кабель. Чем меньше сопротивление изоляции, тем больше ток утечки.

Прибор по результатам измерений покажет сопротивление изоляции в Ом, кОм, мОм.

Назначение и конструкция КИП

Для обеспечения ввода линий ВОК в узел связи устанавливаются устройства ввода. Одним из элементов устройства ввода является КИП:

В устройстве ввода броня подключается к контакту «1» КИП-1 и через перемычку вводится на контакт «2», который заземляется, то есть подключается к контактам заземления узла связи. С другой стороны строительной длины возле оптической муфты устанавливают КИП-2 и броня от строительной длины №1 и отражённой длины №2 вводят специальными проводами из оптической муфты и подключают к контакту «1» и контакту «3» КИП-2 и через перемычку КИП-2 к контакту «2», который так же заземлён. Места установки КИП определяются проектом, КИПы могут быть установлены на каждой муфте или через несколько строительных длин, как правило через 3-4 строительные длины. Если в оптической муфте не предусмотрена установка КИП, то броня строительной длины соединяется непосредственно в муфте. Таким образом на ЭКУ броня всех строительных длин соединяется между собой через КИПы или направлено в муфте.

КИПы используются в процессе технической эксплуатации ВОЛС для измерения сопротивления изоляции брони ВОК относительно земли и поиска понижения сопротивления изоляции относительно рассчитанной нормы. После строительства ЭКУ определяется норма сопротивления изоляции на весь ЭКУ, а так же на участке КИП-КИП. При приёме в эксплуатацию производят сопротивление изоляции на всём ЭКУ и на участках КИП-КИП, при этом измеренная величина не должна быть меньше рассчитанной по норме.

Задачи

Задача №1

На выходе ПОМ оптического мультиплексора с помощью оптического тестера измерили уровень передачи .

Рассчитать ожидаемый диапазон оптических мощностей (минимальную, среднюю и максимальную на выходе ПОМ) с учётом погрешности измерений (погрешность измерительного прибора выбрать самостоятельно).

Решение

- максимальный уровень передачи на выходе ПОМ;

- средний уровень передачи на выходе ПОМ;

- минимальный уровень передачи на выходе ПОМ;

- перевод децибел в милливатты;

- максимальная мощность на выходе ПОМ;

- средняя мощность на выходе ПОМ;

- минимальная мощность на выходе ПОМ.

Ответ: ; ; .

Задача №2

На линейно падающем участке оптической рефлектограммы измеряли на длине волны установили два маркера М₁ и с координатами и , а М₂ с координатами и .

Рассчитать коэффициент затухания оптического волокна, сравнить с нормой и сделать вывод.

Решение

- затухание между точками 1 и 2;

- расстояние между точками;

- коэффициент затухания оптического волокна на участке;

.

Ответ: . Коэффициент затухания не соответствует норме, так как он нормируется.

Задача №3

При измерении расстояния до сварного соединения в оптическом рефлектометре непрерывно устанавливается показатель преломления сердцевины.

Рассчитать погрешность измерений расстояний для следующих условий:

1) Истинное расстояние до сварки ;

2) Истинный показатель преломления ;

3) Ошибки показателя преломлений .

Решение

Ответ: погрешность ожидаемая +548 (км)

Задача №4

При строительстве элементарного кабельного участка волоконно-оптической линии связи в грунт проложили три строительных длины ; ; и измерили сопротивление изоляции после прокладки ; ; .

Рассчитать:

1) Норму на сопротивление изоляции каждой строительной длины;

2) Ожидаемое сопротивление изоляции всех трёх участков после монтажа муфт;

3) Норму на сопротивление изоляции на смонтированный общий участок;

4) Сравнить рассчитанные величины с нормами и сделать выводы.

Решение