СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ МНОГОМОДОВОГО ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА С ПОВЫШЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ МОДОВОЙ ЗАДЕРЖКОЙ
METHOD OF IDENTIFYING MULTIMODE OPTICAL FIBRE WITH HIGH DIFFERENTIAL MODAL DELAY

Изобретение относится к волоконно-оптической технике связи и может быть использовано для идентификации многомодового оптического волокна с повышенными значениями дифференциальной модовой задержки при отборе оптических волокон для линий передачи локальных сетей и сетей доступа, предназначенных для работы со скоростью передачи Гбит/с и более.
Известен способ измерения дифференциальной модовой задержки многомодового оптического волокна /1/, заключающийся в том, что в многомодовое оптическое волокно вводят последовательность оптических импульсов малой длительности, на противоположном конце волокна принимают сигнал и оценивают дифференциальную модовую задержку по искажениям формы оптических импульсов на приеме. Реализация данного способа является достаточно дорогой, поскольку требует применения высокоскоростного приемника и запоминающего осциллографа. Его трудно реализовать на коротких линиях протяженностью до 300…500 м. И, кроме того, он требует выполнения измерений с двух сторон линии, что представляет неудобство для полевых условий.
Известен способ измерения дифференциальной модовой задержки многомодового оптического волокна /2/, заключающийся в том, что в многомодовое оптическое волокно вводят последовательность оптических импульсов малой длительности, на противоположном конце волокна принимают сигнал и измеряют уровень его мощности, при этом измерения повторяют многократно при разных условиях ввода/вывода, перемещая измерительные одномодовые оптические волокна вдоль диаметра измеряемого многомодового оптического волокна на входе и выходе, и рассчитывают ДМД с помощью специального алгоритма по результатам измерений распределений оптической мощности вдоль сечения исследуемого волокна. Реализация данного способа является достаточно дорогой и в полевых условиях он практически неприменим.
Известен способ идентификации многомодового оптического волокна с повышенными значениями дифференциальной модовой задержки, заключающийся в том, что на ближнем конце в оптическое волокно вводят оптический зондирующий сигнал, принимают поступающий на ближний конец из оптического волокна сигнал обратного рассеяния и по результатам его обработки оценивают дифференциальную модовую задержку. При этом частота зондирующего сигнала изменяется строго по линейному закону, зондирующий оптический сигнал вводят через оптический разветвитель в измеряемое оптическое многомодовое волокно и через поляризатор в одномодовое оптическое волокно. Поступающее из указанных оптических волокон обратно на ближний конец оптическое излучение суммируется в оптическом разветвителе, где формируется сигнал, модулированный с некоторым периодом биений. Этот сигнал поступает на вход приемника оптического излучения, затем его преобразуют в электрический сигнал, после чего с помощью специального алгоритма при использовании преобразования Фурье переходят из частотной во временную область и рассчитывают дифференциальную модовую задержку. К недостаткам данного способа относятся все основные недостатки присущие оптическим рефлектометрам, работающим в частотной области. Проблемы частотных рефлектометров связаны прежде всего со спектральным анализом сигнала биений (в особенности для релеевского отражения), с обеспечением необходимой длины когерентности зондирующего сигнала и заданных режимов модуляции зондирующего сигнала. Для достижения приемлемых результатов требуется значительное время измерений. И, наконец, потребность в лазерном источнике непрерывного оптического излучения приводит к увеличению стоимости его реализации.
Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.
Эта сущность достигается тем, что согласно способу идентификации многомодового оптического волокна с повышенными значениями дифференциальной модовой задержки на ближнем конце в оптическое волокно вводят оптический зондирующий сигнал, принимают поступающий на ближний конец из оптического волокна сигнал обратного рассеяния и по результатам его обработки оценивают дифференциальную модовую задержку, при этом оптический зондирующий сигнал вводят в оптическое волокно в виде последовательности оптических импульсов, поступающий на ближний конец из оптического волокна сигнал обратного рассеяния подают на вход анализатора поляризации оптического излучения, на выходе которого принимают мощность оптического излучения одной поляризации и измеряют характеристику обратного рассеяния, при биениях которой ниже установленного уровня идентифицируют многомодовое оптическое волокно с повышенными значениями дифференциальной модовой задержки.
На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.
Устройство содержит генератор зондирующих импульсов 1, выход которого подключен ко входу источника оптического излучения 2 (лазер), выход которого через оптический разветвитель 3 подключен на ближнем конце линии передачи к оптическому волокну 4. На ближнем конце линии передачи оптическое волокно 4 через оптический разветивитель 3 подключено ко входу анализатора поляризации оптического излучения 5, выход которого подключен ко входу фотоприемника 6. Выход фотоприемника 6 соединен со входом блока обработки 7, а выход блока обработки 7 соединен со входом блока отображения 8. При этом второй выход генератора зондирующих импульсов 1 соединен со вторым входом блока обработки 7.
Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает последовательность зондирующих импульсов, которая поступает на вход источника оптического излучения 2, с выхода которого оптические зондирующие импульсы через оптический разветвитель 3 поступают на ближнем конце линии передачи в многомодовое оптическое волокно 4. На ближнем конце линии передачи сигнал обратного релеевского рассеяния из многомодового оптического волокна 4 через оптический разветвитель 3 поступает на вход анализатора поляризации оптического излучения 5, с выхода которого оптическое излучение обратного релеевского рассеяния одной поляризации поступает на вход фотоприемника 6, где преобразуется в электрический сигнал, который с выхода фотоприемника 6 поступает на вход блока обработки 7. При этом зондирующие импульсы со второго выхода генератора 1 поступают на второй вход блока обработки 7, обеспечивая синхронизацию, что позволяет измерить зависимость мощности обратного рассеяния от времени - характеристику обратного рассеяния. В блоке обработки 7 оценивают уровень биений характеристики и, если он ниже некоторого установленного уровня, идентифицируют многомодовое оптическое волокно как волокно с повышенными значениями дифференциальной модовой задержки.
Данный способ в отличие от прототипа реализуется во временной области. Это позволяет существенно сократить интервал времени на выполнение измерений и, соответственно, затраты на производство работ по отбору волокон. При этом упрощается его реализация в полевых условиях. Все это позволяет расширить область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Bottacchi S. Multi-Gigabit transmission over multimode optical fibre. Theory and design methods for 10GbE systems. - John wiley & Sons, 2006. - 653 p.
2. Патент US 6788397 В1.
3. Патент US 2006215975 A1.