Файл: Исследование основных функций измерителя оптической мощности rifocs 555B.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.03.2024
Просмотров: 11
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа 8
Исследование основных функций измерителя оптической мощности RIFOCS 555B
1. Цель работы:
1.1 Изучить основные функции измерителя оптической мощности RIFOCS 555B;
1.2 Освоить технологию тестирования волокно-оптической линии с помощью тестера RIFOCS 555B.
2. Порядок выполнения работы
2.1 Измерить мощность оптического тестера на двух длинах волн
2.2 Измерить затухание бухты оптического волокна методом замещения, оценить погрешность измерения
2.3 Измерить затухание бухты оптического волокна обрывным методом, оценить погрешность измерения
3. Краткие теоретические сведения
Рисунок 1- Измерительный источник излучения RIFOCS 265А (слева) и измеритель оптической мощности RIFOCS 555B (справо)
Измерительные источники излучения RIFOCS серии 250 и измеритель оптической мощности RIFOCS 555B предназначены для работ по установке, обслуживанию и ремонту волоконнооптических систем. Они имеют удобные обрезиненные корпуса, предохраняющие приборы от поломок при падении. Каждый прибор комплектуется ST, FC/PC или SC адаптерами по выбору. Все приборы работают в режиме излучения постоянного и модулированного сигнала.
Основные характеристики RIFOCS 555B:
• Измерения мощности оптического сигнала на следующих длинах волн: 0.85, 1.3, 1.55мкм.
• Точность измерений: 0.01дБм/-60дБм
• Один комплект батареек (2шт.) обеспечивает работу прибора в течение 100 часов.
Окна прозрачности - интервалы длин волн λ, в которых электро-магнитное излучение не поглощается или поглощается незначительно при прохождении сквозь земную атмосферу. Окна прозрачности существуют в радио- (1 мм≤λ≤30 м) и оптическом (0,3 мкм≤λ≤5,2 мкм) диапазонах.
Одномодовые и многомодовые оптические волокна
Несмотря на огромное разнообразие оптоволоконных кабелей, волокна в них практически одинаковые. Более того, производителей самих волокон намного меньше (наиболее известны Corning, Lucent и Fujikura), чем производителей кабелей.
По типу конструкции, вернее по размеру серцевины, оптические волокна делятся на одномодовые
(SМ) и многомодовые (ММ).
Рисунок 2 - Одномодовые и многомодовые оптические волокна.
В случае многомодового волокна диаметр сердечника (обычно 50 или 62,5 мкм) почти на два порядка больше, чем длина световой волны. Это означает, что свет может распространяться в волокне по нескольким независимым путям (модам). При этом очевидно, что разные моды имеют разную длину, и сигнал на приемнике будет заметно "размазан" по времени.
Из-за этого ступенчатые волокона (вариант 1), с постоянным коэффициентом преломления (постоянной плотностью) по всему сечению сердечника, уже давно не используется из-за большой модовой дисперсии.
На смену ему пришло градиентное волокно (вариант 2), которое имеет неравномерную плотность материала сердечника. На рисунке хорошо видно, что длины пути лучей сильно сокращены за счет сглаживания. Хотя лучи, проходящие дальше от оси световода, преодолевают большие расстояния, они при этом имеют большую скорость распространения. Происходит это изза того, что плотность материала от центра к внешнему радиусу уменьшается по параболическому закону. А световая волна распространяется тем быстрее, чем меньше плотность среды.
В результате более длинные траектории компенсируются большей скоростью. При удачном подборе параметров, можно свести к минимуму разницу во времени распространения. Соответственно, межмодовая дисперсия градиентного волокна будет намного меньше, чем у волокна с постоянной плотностью сердечника.
Однако, как бы не были сбалансированы градиентные многомодовые волокна, полностью устранить эту проблему можно только при использовании волокон, имеющих достаточно малый диаметр сердечника. В которых, при соответствующей длине волны, будет распространяться один единственный луч.
Реально распространено волокно с диаметром сердечника 8 микрон, что достаточно близко к обычно используемой длине волны 1,3 мкм. Межчастотная дисперсия при неидеальном источнике излучения остается, но ее влияние на передачу сигнала в сотни раз меньше, чем межмодовой или материальной. Соответственно, и пропускная способность одномодового кабеля намного больше, чем многомодового.
Таблица 1 - Сравнение одномодовых и многомодовых технологий.
| Параметры | Одномодовые | Многомодовые |
| Используемые длины волн | 1,3 и 1,5 мкм | 0,85 мкм, реже 1,3 мкм |
| Затухание, дБ/км. | 0,4 - 0,5 | 1,0 - 3,0 |
| Тип передатчика | лазер, реже светодиод | светодиод |
| Толщина сердечника. | 8 мкм | 50 или 62,5 мкм |
| Возможная скорость передачи. | 10 Гб, и более. | до 1 Гб. на ограниченной длине |
| Область применения. | телекоммуникации | локальные сети |
Волокна DS и NZDS.
Стандартное одномодовое волокно, имеющее ступенчатый профиль показателя преломления, было разработано, так, что, нулевое значение дисперсии пришлось на длину волны 1,31 мкм. (второе окно прозрачности).
Со временем оказалось, что более перспективным с точки зрения оптической связи является длина волны 1,55 мкм - 3-е окно прозрачности. Было разработано волокно с нулевой дисперсии на длине волны 1,55 мкм, так называемое волокно со смещенной дисперсией (DS). Это было сделано путем изменения профиля показателя преломления, что увеличило волноводную дисперсию.
Следующим шагом явилась разработка волокна со смещенной ненулевой дисперсией (NZDS), позволившего решить задачу подавления нелинейных эффектов, упомянутых выше.
Поскольку дисперсия в NZDS меньше, чем в стандартном волокне, то расстояние, на которое можно передать сигнал без компенсаторов дисперсии, возрастает. Наиболее заметным это становится, начиная со скоростей передачи 10 Гбит/сек.
4. Контрольные вопросы
4.1 Основные характеристики ОТ и его принцип работы.
4.2 Какие схемы измерения оптического волокна вы знаете?
4.3 Назовите все типы оптических волокон? Опишите их конструкцию и характеристики.
4.4 Назовите количество способов определения типа оптического волокна (SM, MM)?
4.5 Экспериментальным путем определить из 2-х оптических волокон их тип (SM, MM)?
4.6 Назовите отличие пачкорда от пигтейла?
5. Содержание отчета
5.1 Цель работы
5.2 Краткие теоретические сведенья
5.3 Результаты выполнения практической части
5.4 Вывод по результатам работы