13.4.Характеристики оптических рефлектометров

Основными метрологическими характеристиками рефлектометров являются:

Динамический диапазон,

Мертвая зона

Разрешение,

Точность,

Длина волны.

Динамический диапазон

Динамический диапазон - одна из главных характеристик OTDR, так как она определяет максимально различимые длины волокна. Чем выше динамический диапазон, тем точнее будет рефлектограмма (с наименьшим шумом), и тем лучше будет обнаружение неоднородностей. Динамический диапазон относительно трудно определить, так как нет стандартных методов вычислений, используемых всеми производителями.

Один из методов его определения дан в рекомендации IEC 61746. Динамический диапазон для OTDR определяется путем измерения разницы между экстраполярной точкой рефлектограммы ближнего конца волокна (взятой на пересечении экстраполярной трассы и оси затухания) и пиковым уровнем шумов после окончания волокна (рис. 12.5).

Уровень шумов считается достигнутым, когда более 98% точек измерения относятся к шумам.

Динамический диапазон выражается в децибеллах (дБ).

Усреднение результатов производится в течение 3-х минутного периода.

Такое значение динамического диапазона рекомендуется также и Bellcore.

Рис. 12.5 Динамический диапазон OTDR

Некоторые производители используют другие методы определения динамического диапазона OTDR, что делает сравнение этих величин крайне затруднительным.

RMS (метод квадратного корня). Динамический диапазон - разница между экстраполярной точкой рефлектограммы на ближнем конце волокна (взятом на пересечении между экстраполярной трассой и осью затухания) и действующим значением уровня шумов, определяемым, как квадратный корень пикового значения. Разница с IEC 61746 составляет 1,56 дБ.

Метод обнаружения конца. Динамический диапазон по этому методу определяется, как разница между точкой, отстоящей на 4% от вершины Френелевского отражения в начале волокна, и действующим уровнем шумов. Это значение примерно на 12 дБ выше, чем значение в рекомендации IEC 61746.

Уровень вершины плюс 0,3 дБ. Динамический диапазон - это разница между передним концом отраженной рефлектограммы и вершиной, которая на 0,3 дБ выше пикового уровня шумов.

Мертвая зона

Назначение OTDR - прием и измерение сигналов, отраженных от неоднородностей оптического волокна. Как уже упоминалось выше, фотоприемник в идеале одинаково хорошо должен отображать как низкоуровневые сигналы Релеевского рассеяния, так и всплески обратного сигнала, отраженные от границ с резким перепадом коэффициента распространения, т. е. результаты Френелевского отражения, мощность которых на несколько порядков выше. На практике изготовление фотоприемника со столь высоким динамическим диапазоном невозможно. Поэтому при получении сигнала Френелевского отражения, который более чем в 4000 раз больше сигнала обратного рассеяния, фотодиод насыщается. Фотоприемнику требуется определенное время для восстановления своих свойств, и в этот период становится невозможным выполнение каких-либо измерений. Длина волокна, которая не определяется в момент насыщения фотоприемника, называется мертвой зоной (рис. 12.6).