Федеральное агентство связи

ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Н.И. Горлов

И.Б. ЕЛИСТРАТОВА

Ж.А. МИХАЙЛОВСКАЯ

Л.В. ПЕРВУШИНА

Л.В. СЕМЕНДИЛОВА

Измерения потерь оптическим тестером “photom”

Методические указания

к лабораторной работе №44

Новосибирск 2009

УДК 621.372.8

Д.т.н., проф., Горлов Николай Ильич

Ст. препод. Елистратова Ирина Борисовна

Доцент Михайловская Жанна Александровна

Доцент Первушина Любовь Валентиновна

Доцент Семендилова Людмила Викторовна

Аннотация. В методических указаниях к лабораторной работе №44 «ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ ОПТИЧЕСКИМ ТЕСТЕРОМ “PHOTOM”» рассмотрены основные принципы измерений вносимых затуханий методом светопропускания. Приведены цель работы, краткие сведения из теории, домашнее и лабораторное задания и рекомендации по их выполнению, указания по оформлению отчета, контрольные вопросы и список рекомендуемой литературы.

Для специальностей: 200900, 201000, 071700.

Кафедра “Линии связи”

Ил. – 9, табл. – 8, список лит. – 5 назв.

Рецензент: Запасный И.Н

Утверждено редакционно–издательским советом СибГУТИ в качестве методических указаний.

 Сибирский государственный

университет телекоммуникаций

и информатики, 2009 г.

1. Цель работы

1. Изучить:

• теоретические основы измерений вносимых затуханий методом светопропусканий;

• особенности измерений методом светопропусканий;

2. Получить практические навыки измерений вносимых затуханий с помощью оптического тестера.

2. Программа лабораторной работы

2.1 Изучение функционального назначения клавиш оптического лазерного источника излучения Photom362\363, переменного оптического аттенюатора и измерителя мощности моделиPhotom211A.

2.2 Исследование стабильности мощности источника излучения от длины волны().

2.3 Измерение потерь оптических аттенюаторов №1, №2, …. и №6.

2.4 Исследование частотной зависимости затухания, вносимого фиксированным оптическим аттенюатором.

2.5 Измерение потерь оптических волокон №1, №2 и №3 в разных окнах прозрачности.

2.6 Измерение потерь на изгибах оптического волокна в разных окнах прозрачности.

3 Подготовка к выполнению лабораторной работы (домашнее задание)

К выполнению лабораторной работы допускаются студенты только после самостоятельной подготовки, которая проводится заблаговременно, а не в часы лабораторных занятий. В процессе подготовки студент должен:

3.1 Детально изучить вопросы измерений вносимых затуханий методом светопропускания.

3.2 Изучить принципы построения оптических тестеров и методики оценки погрешностей измерений.

3.3 Знать программу и порядок выполнения лабораторной работы. Сделать заготовку отчета по лабораторной работе (каждый студент индивидуально) в соответствии с требованиями раздела 6 настоящих методических указаний и объемом лабораторного задания. Заготовка должна обязательно содержать наименование лабораторной работы, формулировку цели работы, программу работы.

3.4 Подготовить устные ответы на контрольные вопросы :

3. 4. 1. На какой из длин волн затухание в ОВ минимально?

      2. Наименьший уровень мощности на входе приемного устройства, при котором коэффициент ошибок ТКС находится в пределах нормы, это…

      3. Определить абсолютную погрешность измерения потерь, если абсолютная погрешность измерения оптической мощности равна Р = 0,1 дБм

      4. Определит затухание линии связи, если уровень мощности на входе -15 дБм, а уровень мощности на выходе -23 дБм

      5. Сколько дБм имеет мощность 10 мВт?

      6. Какой уровень выходной мощности имеет стабилизированный источник оптического излучения в оптическом тестере?

      7. Сколько мВт(мкВт) составляет мощность сигнала, уровень которого в относительных единицах равен Р = -10 дБм?

      8. Определите уровень мощности на входе приёмника, если её уровень на выходе передатчика составляет -9 дБм, длина линии 10 км, километрическое затухание линии 0,3 дБ/км

      9. Абсолютная погрешность показаний измерителя оптической мощности составляет Р = 0,01 дБм. Оцените погрешность измерения затухания методом светопропускания.

      10. По какой формуле определяется вносимое затухание, если шкала измерителя мощности оптического тестера проградуирована в логарифмических единицах?

      11. Определить затухание волоконно-оптической линии, если уровень мощности входного сигнала Рвх= -10 дБм, а уровень мощности выходного сигнала Рвых= -30 дБм

      12. Определить затухание волоконно-оптической линии, если уровень мощности входного сигнала Рвх= -12 дБм, а уровень мощности выходного сигнала Рвых= -24 дБм.

      13. Определить затухание волоконно-оптической линии, если уровень мощности входного сигнала Рвх= -15 дБм, а уровень мощности выходного сигнала Рвых= -45 дБм.

      14. Определить затухание волоконно-оптической линии, если мощность входного сигнала Рвх= 0,1 мВт, а уровень мощности выходного сигнала Рвых= -25 дБм.

      15. Определить затухание волоконно-оптической линии, если уровень мощности входного сигнала Рвх= -10 дБм, а мощность выходного сигнала Рвых= 10 мкВт.

      16. Определить абсолютную погрешность измерения потерь, если абсолютная погрешность измерения оптической мощности равна Р = 0,06 дБм.

      17. Определить затухание оптического сигнала, если известно, что уровень мощности входного сигнала Рвх= -19 дБм, а уровень мощности выходного сигнала Рвых= -48 дБм.

      18. Определить затухание оптического сигнала, если известно, что уровень мощности входного сигнала Рвх= -19 дБм, а уровень мощности выходного сигнала Рвых= -48 дБм.

      19. Как называется максимальный уровень мощности на входе приемного устройства, при котором коэффициент ошибок находится в пределах нормы?

      20. Какой источник излучения применяют в тестере?

      21. Определить затухание волоконно-оптической линии, если уровень входного сигнала равен -25 дБм, а мощность выходного сигнала 1 мкВт.

      22. Определить уровень выходного сигнала, если на входе мощность Рвх =1 мВт, а затухание ВОЛП составляет -15 дБ

      23. Определить мощность входного сигнала, если уровень выходного сигнала равен -40 дБм, а затухание ЛС составляет -20 дБ

      24. Определить погрешность измерения затухания методом светопропускания, если абсолютная погрешность измерения оптической мощности 0.04 дБм

      25. К какой группе измерений относится метод светопропускания?

      26. В целях снижения погрешности измерения методом обрыва, обусловленной плохой обработкой торца волокна, необходимо:

      27. Определить затухание волоконно-оптической линии, если уровень сигнала на входе составляет -30 дБ, а его уровень на выходе составляет -48 дБ.

      28. Что необходимо обеспечить при измерении затухания методом обрыва?

      29. Если мощность сигнала в относительных единицах составляет -40дБм, то сколько составит мощность этого сигнала в мВт?

      30. Линейные измерения включают в себя измерение следующих параметров:

      31. Определить уровень оптической мощности на выходе линии, если длина линии 200 км, километрические потери 0,2 дБ/км, уровень мощности на входе -10 дБм.

      32. Определить абсолютную погрешность измерения потерь, если абсолютная погрешность измерения оптической мощности Р=0.08 дБм.

      33. Определить затухание оптического сигнала, если мощность сигнала на входе волоконно-оптической линии Рвх=1 мВт, а на выходе Рвых=0,03 мВт.

      34. Сколько милливатт составляет мощность сигнанала, уровень которого в относительных единицах равен Р=10 дБм ?

      35. Какой уровень мощности будет на выходе линии передачи, если длина данной линии l= 10 км, затухание 2км= 0,35 дБ/км, а уровень на выходе передатчика составляет Рвых= -11 дБм?

      36. Чему равен уровень перегрузки фотоприемных устройств ?

      37. Определить мощность на выходе линии, если длина линии 10 км, километрическое затухание 0,5 дБ/км, а уровень на выходе передатчика -7 дБм.

      38. При подключении тестера непосредственно к выходу источника излучения он показал -10 дБм, уровень мощности, измеренный на выходе линии, составил 10 мкВт. Определить затухание вносимое линией.

      39. Тестер измеряет уровень мощности на выходе источника с погрешностью 0,1 дБм, а при измерении уровня выходной мощности погрешность составила 0,2 дБм. Определить абсолютную погрешность измерения затухания.

      40. Чем обусловлено дополнительное затухание сигналов в волоконных световодах?

      41. При каких измерениях рекомендуется использовать метод обрыва?

      42. Сколько миливатт или микроватт имеет сигнал, мощность которого в относительных единицах составляет 0 дБм?

      43. Увеличиваются, уменьшаются или остаются без изменений затухания в оптическом волокне по мере увеличения частоты сигнала?

      44. Для измерения переходного затухания, измерители оптической мощности должны позволять измерять оптическую мощность порядка:

      45. Назовите основные методы увеличения динамического диапазона оптического тестера.

      46. Какие измерения позволяет производить оптический тестер?

      47. Какой тип шкал используется в приемнике излучения?

      48. Зависит ли затухание, вносимое аттенюатором, от длины волны света, проходящего через него?

      49. Перечислите недостатки метода светопропускания.

      50. Перечислите преимущества метода светопропускания.

      51. Чем определяется полное затухание ОК ?

      52. Какие режимы имеет измеритель оптической мощности?

      53. Каким основным фактором ограничен динамический диапазон оптического тестера?

      54. Из каких основных устройств состоит оптический тестер?

      55. Как в иностранной литературе обозначается анализатор потерь оптической мощности?

      56. Что означает английское сокращение OPM?

57. Какое сокращение имеет международный союз электросвязи, секция - телекоммуникация?

58. Из чего состоят потери оптического кабеля?

59. Какие измерения позволяет производить оптический тестер?

60. Какой метод измерения затухания является наиболее простым?

61. В каких единицах измеряется коэффициент затухания?

62. В целях уменьшения случайной составляющей погрешности измерения повторяют не менее:

63. С помощью какого устройства при измерениях переходного затухания проводят юстировку входного торца влияющего волокна по максимуму сигнала на выходе приемника излучения?

64. Измерение переходного затухания обычно проводится при:

65. Какая длина волны излучения считается наиболее перспективной для целей мониторинга ВОЛП?

66. Как изменяется затухание в ОВ с увеличением частоты оптической несущей?

67. От каких внешних воздействий могут возникнуть приращения затухания волоконно-оптического кабеля?

68. Как влияет осевое смещение торцов ОВ на затухание ?

69. При каком методе измерения затухания показаниями измерительного прибора является рефлекторграмма?

70. Какие длины световых волн способствуют более эффективному поиску мест изгибов волокна?

71. Из чего состоят собственные потери волоконного световода?

72. Какая составляющая собственных потерь являются доминирующей?

73. По какой формуле определяются потери?

74. Каковы потери в 3-м окне прозрачности?

75. На каких длинах волн откалиброван измеритель мощности оптического излучения OLP-15A?

76. Зависят ли потери на изгибе ОВ от длины волны?

77. Зависит ли уровень выходной мощности оптического излучателя от длины волны?

78. Что характеризует окна прозрачности?

79. Что влияет на погрешность измерения?

80. Чем характеризуется аттенюатор?

81. Назовите основные методы увеличения динамического диапазона оптического тестера.

82. Назовите недостатки метода обрыва.

83. На каких два основных типа делятся измерения на ВОЛП?

84. Что регистрируют при измерении приращения затухания, на выходе волокна измеряемого волоконно-оптического кабеля до внешнего воздействия?

85. Чему равно вносимое затухание, если Рвых.=0,001 мВт, а Рвх. =0,1 мВт?

86. Чем обусловлено затухание сигналов в волоконных световодах?

87. Почему длины волн излучения =1,3 мкм, и особенно =1,55 мкм считаются наиболее перспективными в волоконно-оптических системах передачи?

88. Чем обусловлено остаточное вносимое затухание аттенюатора?

89. В целях уменьшения случайной составляющей погрешности, при методе вносимых потерь, измерения повторяют не менее:

90. В чем сущность системных измерений?

91. Дайте определение коэффициента затухания ОВ.

92. В какой последовательности проводят подготовку образцов к измерениям?

93. Почему рекомендуется при входном контроле измерять коэффициент затухания с двух сторон?

94. Какие характеристики должны иметь средства измерения оптической мощности для измерения переходного затухания?

95. Какими методами можно измерить затухание волоконных световодов?

5. До начала занятий по данной лабораторной работе каждый студент должен решить измерительные задачи в соответствии со своим вариантом. Последний определяется следующим образом:

,

где N– номер варианта;

int[X] – целая часть числа Х;

n– двузначное число, составленное из двух последних цифр номера зачетной книжки.

1. Задача № 1

Сколько милливатт имеет сигнал, мощность которого в относительных единицах составляет P,дБм?

Таблица 1 – Исходные данные к задаче № 1

N	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
P,дБм	-70	-60	-50	-40	-30	-20	-10	0	10	20
P,мВт

2. Задача № 2.

Определить затухание волоконно-оптической линии, если мощность входного сигнала Р_вх, мВт, а мощность выходного сигнала Р_вых, мВт

Таблица 2 – Исходные данные к задаче № 2

N	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Pвх, мВт	0,1	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5
Pвых, мВт	0,01	0,005	0,01	0,015	0,02	0,25	0,03	0,035	0,004	0,45
, дБ

3. Задача № 3.

Оценить погрешность измерения затухания методом светопропускания, если абсолютная погрешность измерителя оптической мощности равна Р,дБм.

Таблица 3 – Исходные данные к задаче № 3

N	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Р,дБм	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,01
, дБ

Ответы на измерительные задачи записать в сводной таблице 4.

Таблица 4 – Ответы по задачам варианта N=

№ задачи	1	2	3
Ответы