Блок оптического измерителя

Измеритель – это фотоприемник‚ который измеряет уровень мощности света‚ идущего из тестируемого волокна. Он преобразует оптическое излучение в электрические сигналы соответствующего уровня – чем больше мощность оптического излучения‚ тем выше уровень электрических сигналов. Измерители оптического рефлектометра специально рассчитаны на измерение крайне низких уровней обратного рассеяния световой энергии. В состав измерителя входит и электрический усилитель‚ предназначенный для дальнейшего повышения уровня электрического сигнала.

Френелевское отражение примерно в 40 000 раз сильнее обратного рассеяния. Измерить такую величину измеритель не в состоянии - она приводит к его перегрузке и насыщению. Поэтому выходной электрический сигнал «обрезается» тогда‚ когда достигает максимального уровня выходной мощности измерителя. Так что каждый раз‚ когда тестирующий импульс достигает конца волокна – все равно у механического соединения (стыка) или у конца всего волокна – это приводит к тому‚ что измеритель «слепнет» до окончания импульса. Этот период «слепоты» называется мертвой зоной.

Блок контроллера

Контроллер – это мозг оптического рефлектометра. Он подсказывает лазеру‚ когда надо посылать импульс; получает от измерителя данные об уровнях мощности; рассчитывает расстояния до точек рассеяния и отражения в волокне; в нем хранятся отдельные точки измерений; он посылает информацию на дисплей.

Одним из основных компонентов блока контроллера является очень точная схема синхронизации‚ которая используется для точного измерения разницы во времени между посылкой импульса лазером и обнаружением отраженного света измерителем. Умножив это время распространения импульса в обоих направлениях (туда и обратно) на скорость света в волокне (которая представляет собой скорость света в безвоздушном пространстве‚ скорректированную введением показателя преломления)‚ и поделив его пополам‚можно рассчитать расстояние от оптического рефлектометра до нужной точки.

Поскольку обратное рассеяние имеет место по всей длине волокна‚ то назад‚ в рефлектометр идет непрерывный поток света. Контроллер через определенные промежутки времени фиксирует уровни‚ которые были определены измерителем‚ и получает таким образом точки измерений. Каждая точка измерений характеризуется своим соответственным временем (соотносящим ее с расстоянием от рефлектометра) и уровнем мощности. Поскольку первоначальный импульс по мере своего распространения по волокну становится слабее (из-за потерь‚ вызванных релеевским рассеянием)‚ то‚ чем больше пройденное им по волокну расстояние‚ тем ниже уровень соответствующего обратного рассеяния. Поэтому по мере увеличения расстояния от рефлектометра уровни мощности обычно понижаются. Но когда имеет место френелевское отражение‚ то уровень мощности в соответствующей точке резко поднимается до максимума – намного выше уровня обратного рассеяния‚ имевшего место непосредственно перед этим.

Когда контроллер собрал все точки измерений‚ он выводит эту информацию на экран дисплея. Первая точка с результатами измерений выводится на левый край графика как точка начала волокна. Ее положение на вертикальной оси зависит от уровня мощности отраженного сигнала: чем выше мощность‚ тем выше находится точка. Последующие точки измерений располагаются правее. Получающаяся в результате этого рефлектограмма представляет собой наклонную линию‚ идущую из верхнего левого угла в правый нижний. Наклон рефлектограммы указывает на удельные потери (в дБ/км). Чем круче наклон кривой‚ тем больше значение удельных потерь. Сама линия образуется точками измерений‚ соответствующими уровням обратного рассеяния. Френелевское отражение выглядит на рефлектограмме в виде всплесков‚ идущих вверх от уровня обратного рассеяния. Резкий сдвиг уровня обратного рассеяния указывает на «точечную потерю»‚ что может означать наличие либо сварного соединения (оптоволоконного стыка)‚ либо точки с механическим напряжением‚ через которую свет выходит из волокна.