Потери в ВОЛС неизбежны. Как выявить их величину?
Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру кабельных тестеров по ссылке в самом конце настоящего раздела, а также рекомендуемые приборы для тестирования кабельных и сетевых инфраструктур. Также рекомендуются статьи для последующего самообразования.
§11. Распределение потерь в линии связи
Измерения потерь проводятся для оценки качества ВОЛС. В большинстве случаев потери излучения, а не дисперсия, являются основным фактором, ограничивающим длину ретрансляционного участка линии связи.
В настоящее время разработана и широко используется измерительная аппаратура, позволяющая не только определять с высокой точностью величину полных потерь в линии с помощью мультиметров, но и распределение потерь вдоль линии с помощью оптических рефлектометров. Однако такие измерения и их интерпретация обладают определенной спецификой, свойственной волоконно-оптической технике.
Полные потери α, вносимые линией связи длиной L, складываются из потерь в строительных длинах оптического кабеля, потерь в сварных соединениях волокон и потерь в разъемных соединениях пигтейлов на концах линии.
α(дБ) = qвL + (N+1)αсв + 2αр (1.7)
где qв - погонные потери в волокне (дБ/км), N = L/Lст - число строительных длин оптических кабелей, уложенных в линию, Lст - строительная длина оптического кабеля.
Рис. 1.12. Схема распределения потерь в ретрансляционном участке линии
Наиболее высокие требования предъявляются к величине потерь в оптическом кабеле и сварных соединениях волокон. Требования к величине потерь в разъемных соединениях менее жесткие.
Таблица 1.2. Распределение номинальных потерь в линии связи
| Рабочая длина волны | Потери в оптическом кабеле | Потери в сварных соединениях | Потери в разъемных соединениях | Полные потери линии |
| 1550 нм | 0.2 × 80 = 16 дБ | 0.05 × 17 = 0.85 дБ | 0.3 × 2 = 0.6 дБ | 17.45 дБ |
| 1310 нм | 0.33 × 80 = 26.4 дБ | 0.05 × 17 = 0.85 дБ | 0.3 × 2 = 0.6 дБ | 27.85 дБ |
§12. Потери в сварных соединениях волокон
Сварка SM-волокон производится с помощью автоматизированных сварочных аппаратов, выполняющих не только сварку волокон, но и оценку величины потерь в месте соединения. Юстировка и оценка выполняются по смещению сердцевин волокон, что позволяет получать средние потери порядка 0.02 дБ.
Такие показатели достигаются только при соблюдении технологических требований: точной настройке аппарата, использовании качественного скалывателя и тщательной очистке поверхности волокон.
Рис. 1.13. Примерный вид дефектов сварных соединений волокон
На практике величина потерь зависит не только от качества сварки, но и от различий диаметров модовых пятен соединяемых волокон.
Рис. 1.14. Гистограмма распределения диаметра модовых пятен в SM-волокнах компании Hitachi
§13. Потери в разъемных соединениях волокон
Торцевые поверхности одномодовых волокон в оптических разъемах имеют сферическую форму. Для PC-разъемов радиус закругления составляет 10-25 мм, для APC-разъемов - 5-12 мм.
Рис. 1.15. Схема образования оптического контакта в месте соединения наконечников разъемов PC и APC
Основной причиной потерь в месте соединения разъемов является смещение сердцевин соединяемых волокон относительно друг друга.
Рис. 1.16. Сложение различных видов неконцентричности в наконечнике
Рис. 1.17. Расположение сердцевины волокна в типовом и образцовом разъемах
Рис. 1.18. Гистограмма распределения потерь при соединении некалиброванных разъемов
Рис. 1.19. Настройка разъемов с использованием образцового разъема
Рис. 1.20. Гистограмма распределения потерь при соединении калиброванных разъемов
Таблица 1.3. Потери при соединении разъемов
| Параметр | Некалиброванные разъемы | Калиброванные разъемы | ||
| Соединение с образцовым разъемом | Среднее | 0.20 | Среднее | 0.14 |
| 94% | < 0.30 | 95% | < 0.30 | |
| 97% | < 0.40 | 99% | < 0.40 | |
| Соединение «любой с любым» | Среднее | < 0.30 | Среднее | 0.15 |
| 60% | < 0.30 | 94% | < 0.30 | |
| 85% | < 0.50 | 98% | < 0.40 | |
| Макс. | 1.2 | Макс. | 0.71 | |
§14. Погрешности при измерении потерь с помощью рефлектометра
Показания рефлектометра зависят не только от коэффициента пропускания линии, но и от коэффициента рассеяния волокна. Поэтому в измерениях возникают систематические погрешности.
Для уменьшения влияния вариаций диаметра модового пятна измерения рекомендуется выполнять с обеих сторон линии с последующей обработкой результатов.
Рис. 1.21. Схема обработки рефлектограмм, измеренных с обеих сторон линии
§15. Погрешности при измерении потерь с помощью мультиметров
Измерение полных потерь в ВОЛС выполняется при помощи оптических мультиметров и источников излучения.
Рис. 1.22. Измерение потерь в ВОЛС с помощью мультиметров
Основные причины возникновения погрешностей:
- нестабильность источника излучения;
- нелинейность шкалы мультиметра;
- разная чувствительность фотоприемных блоков;
- отклонение потерь в разъемах от номинальных значений.
Для повышения точности рекомендуется выполнять измерения в обоих направлениях распространения света и усреднять полученные результаты.
