Рефлектометр. Виды и работа.Применение и устройство.Особенности

Как работает оптический рефлектометр

Если очень упрощенно, то рефлектометр посылает в оптоволокно световые (зондирующие) импульсы и измеряет обратное излучение. 

Обратное излучение, регистрируемое рефлектоме

Обратное излучение, регистрируемое рефлектометром, возникает в результате трех основных физических причин:

  • естественное обратное рассеяние импульса, которое позволяет определять затухание сигнала на расстоянии. Ученые предполагают, что коэффициент обратного рассеяния является постоянным для определенного волокна. То есть, если в волокне не будет никаких препятствий, неоднородностей, повреждений, на рефлектограмме будет отражаться только равномерное затухание сигнала;
  • эффект Релеевского рассеяния. С помощью обратного излучения, возникающего в результате такого рассеяния, рефлектометр фиксирует так называемые неотражающие события — те, где сигнал не отражается, но рассеивается (неоднородности волокна, места сварки, макроизгибы волокна).
  •  эффект Френелевского отражения. Когда световой поток падает на участок с плотностью выше, чем та среда, в которой он сейчас двигается, сигнал отражается от границы среды. С помощью этого типа излучения фиксируются отражающие события — разрывы, трещины, коннекторы и тому подобные вещи, которые вызывают резкий всплеск обратного потока зондирующего импульса.

Если более подробно, то во время работы рефлектометра происходит следующее:

  1. Оптический рефлектометр посылает короткие и мощные оптические импульсы в волокно с помощью лазерного светодиода. Чаще всего используются 2 лазерных светодиода, обычно работающие на длинах волн 1310 нм и 1550 нм.
  2. На следующем этапе излучение идет через оптический разветвитель прямо в оптоволокно, не попадая при этом в фотоприемник. Проходя по оптическому волокну, где небольшая часть излучения рассеивается, импульсы света сталкиваются с различного рода препятствиями, повреждениями, разрывами волокна и т. д. Сталкиваясь с ними, пучки света начинают движение в обратную сторону к фотоприемнику (для регистрации). Еще одно назначение оптического разветвителя — обеспечить пропускание отраженного в волокне излучения для его дальнейшей регистрации с целью измерения.
  3. Ну и наконец, отраженное излучение попадает на фотоприемник, который позволяет точно замерить задержки по времени для всех отраженных сигналов. Качество фотоприемника также оказывает влияние на точность измерений.
  4. На основании полученных данных формируется рефлектограмма, с помощью которой можно установить длину линии, затухание сигнала в ВОЛС, а также его потери на коннекторах, расстояния до мест неоднородностей волокна или обрывов. В рефлектограмме все неоднородности показателя преломления будут обозначаться как «события».

Видео

Рефлектограмма: как ее получить и проанализировать

Типичная рефлектограмма, которая выводится на монитор портативного прибора выглядит примерно так:


Как мы видим, в верхней части построен график с

Как мы видим, в верхней части построен график с результатами измерений линии, внизу обозначена таблица с «событиями». Для понимания, как расшифровываются все эти пики и ступеньки на рефлектограмме, давайте посмотрим вот такую шпаргалку:

  • «пики» на рефлектограмме — это отражающие события. Обрыв волокна, коннектор, сплиттер вызывают существенное отражение импульса, что и фиксирует рефлектометр;
  • небольшие «ступеньки» — это неотражающие события (макроизгиб волокна, место сварки, неоднородности в волокне);
  • частые «зигзаги» в конце рефлектограммы — это шум, регистрируемый после окончания линии;
  • угол наклона линии сигнала говорит о скорости его затухания.

График рефлектограммы построен на осях расстояния и оптической мощности.. Это позволяет определять уровень затухания сигнала после каждого зарегистрированного на рефлектограмме события, а также расстояние до него.

Специалисты, как правило, сохраняют рефлектограмму в памяти прибора (файлы формата SOR, Standard OTDR Record) для дальнейшего детального анализа уже на компьютере с помощью специального софта. Провести замеры на объекте может и не очень квалифицированный специалист, а вот заниматься анализом полученной рефлектограммы должен опытный инженер. Дело в том, что в автоматическом режиме не все события фиксируются OTDR, например, в некоторых случаях специалист может добавить в таблицу с помощью функций программного обеспечения какое-либо событие в ручном режиме. Если же в таблице появилось ошибочно найденное событие, то его можно будет вручную удалить.

Для того, чтобы рефлектограмма получилась качественной и содержала объективные результаты измерений, перед началом тестирования специалистам необходимо установить удлинительную катушку в точке подключения рефлектометра (для измерения потерь на первом коннекторе). А на другом конце оптоволокна нужно подключить коммутационный кабель (для фиксирования потерь в дальнем соединителе). Удлинительная катушка и коммутационный кабель должны быть такого же типа, как и исследуемое волокно.

Как правило, для удобства хранения, удлинительные

Как правило, для удобства хранения, удлинительные катушки помещаются в специальные контейнеры (длина катушки может составлять и 100-150 метров, и 1 км, в зависимости от длины тестируемого кабеля).

Также рекомендуется проводить снятие рефлектограмм

Также рекомендуется проводить снятие рефлектограммы в противоположных направлениях или переходить в ручной режим для получения уточненных данных. 

Основные параметры импульсного рефлектометра

В любом импульсном рефлектометре нам предоставляется возможность изменять длительность зондирующего импульса, усиление принимаемого сигнала, а в некоторых моделях и амплитуду зондирующего импульса. Все эти параметры напрямую влияют на визуальное представление рефлектограмм. Варьирование этих трех параметров позволяет добиваться максимально возможного предельного расстояния при сохранении информативности рефлектограммы.

Читайте также:

 Предельное расстояние – это максимальная длина кабеля определённой марки, которая может быть измерена импульсным рефлектометром.  Рефлектометры позволяют проводить диагностику на кабельных линиях типа ТПП на расстоянии до 6-7 км,  СБП – до 13-15 км, МКС – до 64 км, РК – до 64 км, АСБ – до 128 км.

Где применяются оптические рефлектометры

Оптические рефлектометры востребованы при прокладке, техническом обслуживании и эксплуатации волоконно-оптических сетей. Они позволяют решать сразу несколько задач:

  • измерять уровень потерь в волокне для подтверждения его технических характеристик, ввода сети в строй или ее приемки после проведения ремонтных работ;
  • выявлять места расположения дефектов или обрывов;
  • контролировать соосность волокон при их сращивании;
  • своевременно выявлять ухудшение свойств волокон путем сличения рефлектограмм, выполненных с определенным интервалом времени.

Виды оптических рефлектометров

Все оптические рефлектометры можно разбить на две группы:

  1. Для тестирования одномодовых волокон. Они работают на длинах волн 1310 и/или 1550 нм.
  2. Для тестирования многомодовых волокон. Они работают на длинах волн 850 и/или 1300 нм.

Эти приборы не являются взаимозаменяемыми. Различие между одно- и многомодовым волокном заключается в размере диаметра светопроводящего сердечника. В первом случае его значение – от 8 до 10 микрон, во втором – 50; 62,5; 100 или 125 микрон. Порт рефлектометра является местом перехода светового сигнала из тестируемого оптоволокна в оптоволокно самого прибора с дальнейшей его передачей в преобразователь. Соответственно, при попытке состыковать волокна с такими различиями в диаметре сердечника получить корректные данные не получится.

  		Конструкция одномодового (слева) и многомодово

Конструкция одномодового (слева) и многомодового оптоволокна (справа)

Еще один параметр, по которому можно классифицировать рефлектометры, – условия эксплуатации. Ряд приборов предназначен для тестирования только не подключенных к общей магистрали линий, по которым еще не передаются сигналы. В противном случае они могут выйти из строя. Другая группа рефлектометров применяется для проведения измерений в уже задействованных сетях. Они не реагируют на помехи и регистрируют только собственные отраженные импульсы.

По конструктивному исполнению приборы делятся на модульные и моноблоки. Модульные состоят из базовой платформы и дополнительных модулей, позволяющих увеличить функциональность приборов. Они оптимальны для тестирования сетей, отличающихся структурой и длиной. Моноблоки предназначены для решения четко очерченного круга задач. Изменить их функциональные возможности нельзя. Такие приборы подходят для обслуживания сетей с неизменной архитектурой и стабильной длиной.

Теги

Adblock
detector