СПОСОБ ОТБОРА МНОГОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ РАБОТЫ С ОДНОМОДОВЫМ ИСТОЧНИКОМ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
METHOD OF SELECTING MULTIMODE OPTICAL FIBRES OF FIBRE-OPTIC TRANSMISSION LINE FOR OPERATION WITH SINGLE-MODE OPTICAL RADIATION SOURCE

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодовых оптических волокон волоконно-оптической линии передачи для работы с одномодовым источником оптического излучения.
Известен способ [1] отбора многомодовых оптических волокон по результатам оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по полосе пропускания, заключающийся в том, что измеряют полосу пропускания многомодовой оптической линии передачи в условиях равномерной засветки торца многомодового оптического волокна оптическим излучением на входе, по которой и оценивают пропускную способность многомодовой оптической линии передачи. Это так называемый метод OFL - overfilled launch. Для высокоскоростной передачи по многомодовой волоконно-оптической линии в качестве источников оптического излучения используются одномодовые источники оптического излучения - лазеры. Лазеры возбуждают в многомодовом оптическом волокне ограниченное число мод и в многомодовой волоконно-оптической линии передачи формируется, так называемый, маломодовый режим. В маломодовом режиме работы многомодовой волоконно-оптической линии передачи ее пропускная способность зависит от дифференциальной модовой задержки линии передачи и распределения мощности оптического излучения на торце многомодового оптического волокна на входе. Последнее, в свою очередь, зависит от параметров источника оптического излучения и условий его согласования с многомодовым оптическим волокном. Полоса пропускания линии передачи не коррелированна с дифференциальной модовой задержкой, параметрами источника излучения и условиями его согласования с многомодовым оптическим волокном, что приводит к ошибкам при отборе многомодовых оптических волокон волоконно-оптической линии передачи для работы с одномодовым источником оптического излучения.
Известен способ [2] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по полосе пропускания, заключающийся в том, что измеряют полосу пропускания многомодовой оптической линии передачи в маломодовом режиме при подключении одномодового источника оптического излучения к многомодовому оптическому волокну на входе через одномодовое оптическое волокно, по которой и оценивают пропускную способность многомодовой оптической линии передачи в маломодовом режиме. Это так называемый метод RML - restricted mode launch. Полученные данным способом оценки полосы пропускания также не коррелированны с дифференциальной модовой задержкой и не зависят от параметров источника оптического излучения и условий его согласования на входе, что приводит к ошибкам при отборе многомодовых оптических волокон волоконно-оптической линии передачи для работы с одномодовым источником оптического излучения.
Известен способ [3] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающийся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника оптического излучения, которые вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи через одномодовое оптическое волокно, торец которого перемещают на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи по торцу многомодового оптического волокна с заданным шагом вдоль диаметра многомодового оптического волокна, и на каждом шаге перемещения одномодового оптического волокна на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи на ее выходе измеряют диаграмму дифференциальной модовой задержки. Для этого приемник оптических сигналов подключают через одномодовое оптическое волокно, торец которого перемещают на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи по торцу многомодового оптического волокна с заданным шагом вдоль диаметра многомодового оптического волокна, и на каждом шаге перемещения одномодового оптического волокна на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи на импульсное воздействие зондирующего сигнала на ее входе, а затем по совокупности результатов измерений импульсных откликов, полученных при одном и том же положении оптического волокна на входе, строят диаграмму дифференциальной модовой задержки. Каждую из полученных диаграмм дифференциальной модовой задержки сравнивают с шаблоном (диаграммой допустимых значений дифференциальной модовой задержки) и, если для всех измеренных диаграмм дифференциальной модовой задержки соответствующие оценки дифференциальной модовой задержки не превышают заданных шаблоном допустимых значений, многомодовое оптическое волокно волоконно-оптической линии передачи отбирают для работы с одномодовым источником оптического излучения.
Данный способ требует выполнения большого объема измерений и, как следствие, значительных затрат времени и ресурсов, что особенно нежелательно при инсталляции линий передачи.
Сущностью предлагаемого изобретения является сокращение времени и объема измерений.
Эта сущность достигается тем, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника оптического излучения, которые вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи через одномодовое оптическое волокно, торец которого перемещают на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи по торцу многомодового оптического волокна с заданным шагом вдоль диаметра многомодового оптического волокна, измеряют импульсный отклик оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи на импульсное воздействие зондирующего сигнала, по совокупности результатов измерений импульсных откликов строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, которую сравнивают с диаграммой допустимых значений дифференциальной модовой задержки, при этом на выходе многомодовой оптической линии передачи многомодовое оптическое волокно подключают к элементу с высоким коэффициентом отражений в рабочем диапазоне длин волн, приемник оптических сигналов подключают к многомодовой волоконно-оптической линии передачи на ее входе через то же одномодовое оптическое волокно, что и источник оптического излучения, и импульсные отклики измеряют на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по совокупности результатов измерений импульсных откликов строят диаграмму дифференциальной модовой задержки и, если оценки дифференциальной модовой задержки для диаграммы, построенной по результатам измерений импульсных откликов, не превышают соответствующих оценок диаграммы допустимых значений дифференциальной модовой задержки, многомодовое оптическое волокно волоконно-оптической линии передачи отбирают для работы с одномодовым источником оптического излучения.
На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.
Устройство содержит многомодовую волоконно-оптическую линию передачи 1 с многомодовым оптическим волокном 2, одномодовое оптическое волокно 3, импульсный одномодовый источник оптического излучения 4, одномодовый направленный разветвитель 5, юстировочное устройство 6, фотоприемное устройство 7, средство измерений 8, устройство хранения, обработки и отображения данных 9, устройство с высоким коэффициентом отражений в рабочем диапазоне длин волн 10, при этом конец многомодового оптического волокна 2 на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 подключен к устройству с высоким коэффициентом отражений в рабочем диапазоне длин волн 10, импульсный одномодовый источник оптического излучения 4 подключен к первому выводу направленного разветвителя 5, второй вывод которого подключен к входу одномодового оптического волокна 3, а третий вывод направленного разветвителя 5 ко входу фотоприемного устройства 7, выход одномодового оптического волокна 3 с помощью юстировочного устройства 6 соединен со входом многомодового оптического волокна 2 многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1, выход фотоприемного устройства 7 подключен ко входу средства измерений 8, выход которого подключен ко входу устройства хранения, обработки и отображения данных 9.
Устройство работает следующим образом. Зондирующие импульсы от импульсного одномодового источника оптического излучения 3 через направленный разветвитель 5 и одномодовое оптическое волокно 3 поступают в многомодовое оптическое волокно 2 многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1, на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 они отражаются в устройстве с высоким коэффициентом отражений в рабочем диапазоне длин волн 10. Отраженные оптические импульсы по многомодовому оптическому волокну 2 поступают на ближний конец многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 и через одномодовое оптическое волокно 3 и одномодовый направленный разветвитель 5 поступают на вход фотоприемного устройства 7, в котором они преобразуются в электрический сигнал. Затем электрический сигнал с выхода фотоприемного устройства 7 поступает на вход средства измерений 8, которое выполняет измерения импульсных откликов, а данные измерений импульсных откликов с выхода средства измерений 8 поступают на вход устройства хранения, обработки и отображения данных 9. Юстировочное устройство 6 перемещает торец одномодового оптического волокна 3 по торцу многомодового оптического волокна 2 вдоль диаметра многомодового оптического волокна 2 с заданным шагом, при этом на каждом шаге средство измерений выполняет измерение импульсного отклика, а устройство хранения, обработки и отображения данных 9 запоминает данные измерений импульсных откликов для каждого шага, строит по ним диаграмму дифференциальной модовой задержки, сравнивает ее с диаграммой допустимых значений дифференциальной модовой задержки и отображает полученные результаты сравнения.
В отличие от известного способа, которым является прототип, ввод/вывод импульсных сигналов в многомодовое оптическое волокно выполняют через одно и то же одномодовое оптическое волокно на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, что сокращает число измеряемых откликов на импульсное воздействие в m раз, где m - количество шагов перемещения одномодового оптического на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для прототипа. Таким образом сокращается время и объем измерений при реализации предлагаемого способа по сравнению с прототипом. Кроме того, импульсы от импульсного источника оптического до фотоприемника в отличие от известного способа, которым является прототип, проходят вдвое большее расстояние, что практически в два раза увеличивает задержку между импульсами модовых составляющих в многомодовой оптической волокне и, соответственно, увеличивает чувствительность и снижает погрешность измерений по сравнению с прототипом, что, в итоге, также сокращает общее время отбора многомодовых волокон для работы с одномодовыми источниками оптического излучения при инсталляции многомодовой волоконно-оптической линии передачи.
ЛИТЕРАТУРА
1. EIA/TIA-455-204(FOTP-204) Measurement of bandwidth on multimode fiber. - 2000.
2. RML laser bandwidth measurement as per TIA-EIA 455-204 and IEC 60793-1-41.
3. US 6788397.