Pomiary światłowodowe

W części liniowej można odczytać miejsce i wielkość strat w światłowodzie. Spaw w światłowodzie manifestuje się małym, ostrym uskokiem. Wielkość uskoku wyrażona w decybelach jest stratą na spawie.

Niekiedy zdarzenie związane ze spawem może się manifestować wzrostem zamiast spadkiem. Zjawisko takie nazywamy zyskiem na spawie, co może być mylnie interpretowane jako wzmocnienie strumienia światła, którym w istocie nie jest. Zysk na spawie może pojawić się w reflektometrze, gdy łączymy dwa światłowody, które nie są z tej samej serii produkcyjnej lub pochodzą od różnych producentów. Występuje w przypadku, gdy złączone światłowody mają różne poziomy wstecznego rozproszenia promienia świetlnego. Aby uniknąć błędu wynikającego ze "wzmocnienia" na spawie, należy przeprowadzić pomiary umieszczając reflektometr kolejno na obu końcach światłowodu i oszacować straty danego zdarzenia, posługując się wzorem:

Strata<sub>(Zdarzenie)</sub> = (Strata<sub>Kierunek A</sub> + Strata<sub>Kierunek B</sub>)/2

Na spawie może pojawić się wynik 0,0 dB z tych samych przyczyn jak zysk: jest tak, jeśli wzrost rozproszonego promienia zwrotnego całkowicie kompensuje straty na spawie. W takim przypadku reflektometr nie wykryje zdarzenia i spaw nie zostanie zlokalizowany. Testowanie światłowodu z drugiego końca ujawni spaw i jego straty.

Podobnie do spawu manifestuje się złącze. Wyjątek stanowi ostry impuls pojawiający się tuż przed spadkiem. Impuls ten jest wywołany odbiciem Fresnela na szczelinie powietrza pomiędzy łączonymi światłowodami. Miarą straty złącza jest wielkość spadku mierzona w dB na osi Y tuż przed impulsem i na końcu spadku.

Zdjętą charakterystykę kończy ostry impuls wywołany odbiciem Fresnela wywołany przejściem pomiędzy światłowodem a powietrzem. Długość światłowodu mierzymy od początku wykresu do miejsca, gdzie zaczyna się ten impuls. Jeśli na końcu światłowodu brak odbicia Fresnela, oznacza to, że światłowód albo nie został prawidłowo ucięty, albo jest uszkodzony.

Określenie miejsca zdarzenia

Reflektometru można również użyć do zlokalizowania zdarzenia w kablu światłowodowym. Dokładność badania zależy do wielu czynników: prawidłowej kalibracji przyrządu, ustawienia odpowiedniej szerokości impulsu, dokładności podanego przez producenta współczynnika załamania rdzenia światłowodu oraz dokładnego wyliczenie nadmiaru światłowodu w kablu, tzw. długości optycznej kabla.

W reflektometrze można regulować szerokość impulsu w znacznym zakresie, dzięki temu można dobrać jego szerokość w zależności od długości testowanego światłowodu. Szerszy impuls ma więcej energii i dlatego jest w stanie badać dłuższy światłowód. Jednak użycie dłuższego impulsu zmniejsza dokładność lokalizacji zdarzenia. Aby uzyskać największą dokładność, należy użyć możliwie najkrótszego impulsu.

Współczynnik załamania rdzenia światłowodu powinien być zamieszczony w danych katalogowych światłowodu, przekazanych przez producenta. Współczynnik ten, wprowadzony do reflektometru, służy do wyliczenia odległości zdarzenia. Współczynnik załamania (n) powinien być podany z dokładnością nie mniejszą niż cztery miejsca po przecinku:

D[m] = (3&#215;10<sup>8</sup>&#215;T[s]) / 2&#215;n

Długość włókien światłowodowych w kablu jest większa od długości kabla. Bierze się to stąd, że włókna w tubie są ułożone luźno i spiralnie owinięte wokół dielektrycznego ośrodka wytrzymałościowego. Zwiększenie długości włókien światłowodowych w stosunku do długości kabla producenci podają w danych katalogowych jako procent długości kabla. Zwiększenie długości włókna w kablu należy zawsze brać pod uwagę przy określaniu długości kabla reflektometrem.

Pierwszą czynnością przy przeprowadzaniu badań reflektometrem jest wprowadzenie do niego współczynnika załamania i wybranie możliwie małej szerokości impulsu. Pozostałe parametry miernika należy ustawić zgodnie z instrukcją użytkowania. Po podłączeniu do badanego światłowodu reflektometr zdejmuje charakterystykę tłumienności i mierzy odległości zdarzeń w światłowodzie. Aby ustalić dokładne umiejscowienie zdarzenia w kablu (w odniesieniu do osłony, a nie światłowodu) reflektometr musi posłużyć się następującym wzorem:

D<sub>zdk</sub> = D<sub>refl</sub>/(1+&#945;/100)

gdzie: D<sub>zdk</sub> – odległość zdarzenia w kablu

D<sub>refl</sub> – mierzona przez reflektometr odległość zdarzenia w światłowodzie

&##945; – podana przez producenta wielkość będąca stosunkiem długości światłowodu do długości kabla (wyrażona w proc.).

Przykład 6.

Reflektometr wskazuje, że odległość uszkodzenia światłowodu wynosi 33,27 km. Producent kabla podaje w danych katalogowych, że długość światłowodu w kablu jest większa od długości kabla o 7%. W jakiej odległości od reflektometru znajduje się uszkodzenie kabla?

L<sub>zdk</sub> = L<sub>refl</sub>/(1+&##945;/100) = 33,27/(1+7%/100) = 31,09 km


TOP 200