Pomiary tłumienności światłowodu

Pomiary włókna światłowodowego wykonuje się podczas procesu wytwarzania, przy odbiorze od dostawcy, podczas prac instalacyjnych i przed odbiorem zmontowanego systemu okablowania światłowodowego. Pomiary odgrywają również istotną rolę w usuwaniu problemów występujących podczas eksploatacji systemów okablowania światłowodowego, pozwalając na wykrycie i precyzyjną lokalizację uszkodzeń.

Pomiar tłumienności światłowodu jest podstawową czynnością podczas badania włókna światłowodowego i toru światłowodowego. Istnieją dwie metody pomiaru tłumienności światłowodu: transmisyjna i reflektometryczna. Pierwsza z nich to podstawowy pomiar stosowany do sprawdzania światłowodów, a dokładniej – ich tłumienności. Druga, wykorzystując pomiar wstecznego rozproszenia mocy transmitowanej przez światłowód, pozwala na określenie tłumienności odcinków i całości łącza światłowodowego oraz lokalizację uszkodzeń i niejednorodności włókna.

Do pomiaru strat w światłowodach i urządzeniach światłowodowych używa się mierników mocy optycznej i źródeł światła. Światło jest wprowadzane do jednego końca światłowodu, miernik mocy jest podłączany do drugiego, aby mierzyć odbieraną moc optyczną. Źródłem światła może być laser albo dioda LED o odpowiednich parametrach, jednak najczęściej jest nim nadajnik wchodzący w skład zestawu testującego. Niekiedy używa się alternatywnie źródła światła wykorzystywanego w sprzęcie telekomunikacyjnym.

Ponieważ straty w światłowodzie zależą od długości fali, do pomiarów wykonywanych za pomocą mierników mocy powinno używać się fal świetlnych o długościach używanych w sprzęcie telekomunikacyjnym. Są to długości fal 1310 nm lub 1550 nm. Przy testowaniu sieci WDM powinno się wziąć pod uwagę dodatkowe okoliczności (patrz "Pomiar strat WDM").

Jednostki pomiarowe tłumienności światłowodu

Do pomiaru strat mocy światła w światłowodzie, niezbędnego do wyznaczenia tłumienności światłowodu, używa się mierników mocy światła. Jednostką pomiarową mocy światła jest miliwat (mW). Jednak bardziej czytelna jest prezentacja wyników pomiarów tłumienności w decybelach (dB). Sposób ten jest powszechnie stosowany w elektronice, wszędzie tam, gdzie chodzi o określenie wielkości wzmocnienia lub strat w układzie lub systemie. Wynik pomiaru w decybelach jest stosunkiem mocy, napięcia lub innego parametru mierzonego w dwu punktach, jednym zlokalizowanym na wejściu systemu i drugim na wyjściu. Wzór na wzmocnienie wyrażone w decybelach ma postać:

G (dB) = 10 log (P_wy/P_we)

Jeśli moc wyjściowa jest mniejsza od mocy wejściowej to G (dB) zawsze będzie przyjmowało wartość ujemną. W większości zastosowań techniki światłowodowej moc na wejściu światłowodu będzie większa od mocy na wyjściu i dlatego zdefiniowano parametr straty światła L (dB):

L (dB) = -G (dB), gdzie L (dB) = 10 log (P_we/P_wy)

Strata L (dB) jest powszechnie używanym parametrem określającym tłumienność światłowodu. W celu wyznaczenia tego parametru źródło światła dołącza się do jednego końca światłowodu (patrz rys. poniżej). Jeśli wiemy, że moc źródła światła na wejściu światłowodu wynosi 0,1 mW, a miernik mocy na wyjściu kabla wskaże 0,05 mW, to zgodnie z formułą określającą parametr L (dB) otrzymamy:

L (dB) = 10 log (0,1 mW/0,05 mW) = 3 dB

Strata mocy światła wynosi w tym światłowodzie 3 dB

Wartość tłumienności wyrażana w decybelach nie jest wartością absolutną – bezwymiarową. Pomiar absolutny można wyrazić w formie dBm. Jednostka dBm jest logarytmem stosunku mierzonej mocy do 1 mW mocy odniesienia.

Wzór przyjmuje następującą postać:

P (dBm) = 10 log (P_we/1 mW)