Оптический рефлектометр

Оптический рефлектометр Yokogawa AQ 7275

Опти́ческий рефлекто́метр (англ. OTDR, Optical Time Domain Reflectometer) — измерительный прибор предназначенный для регистрации параметров и выявления дефектов в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС).

Принцип действия рефлектометра

Принцип работы рефлектометра основан на анализе отражённых оптических импульсов, излучаемых лазером в оптическое волокно.

Измерения проводимые с помощью оптического рефлектометра основано на явлении обратного отражения (от коротких импульсов света введённых в волокно), вызванные различными неоднородностями или дефектами оптического волокна на всём его протяжении.

Короткие импульсы лазера излучающего в инфракрасной (ИК) области спектра, распространяясь вдоль оптического волокна, испытывают поглощение в волокне, а так же отражения и затухания на любых неоднородностях волоконно-оптической линии.

Оптический импульс от лазерного излучателя вводится в волокно через направленный ответвитель. Этот импульс распространяется по волокну теряя со временем свою интенсивность в соответствии с коэффициентом затухания волокна, а незначительная часть оптической мощности рассеивается и от любой неоднородности в волокне отражается обратно к источнику. Обратно отражённое излучение через направленный ответвитель попадает на фотодетектор, преобразуется в электрический сигнал, усиливается и непрерывно записывается через одинаковые малые интервалы времени. Таким образом получается большое количество измерений мощности отражённого сигнала выполненных в течении определённого времени. Зная скорость распространения данной длины волны в волокне несложно определить расстояние до каждой точки вызвавшей тот или иной отражённый сигнал. Для большей точности измерения и устранения шумов проводится серия измерений от нескольких десятков импульсов. Полученные данные обрабатываются и результат измерения выводится на графический дисплей. В результате на экране отражается график показывающий уровень отражённого сигнала от времени (или длины линии связи).

Измерение затухания с помощью рефлектометра основано на том эффекте, что коэффициент обратного рассеяния является постоянным для данного волокна, то есть в каждой точке волокна рассеивается назад одинаковое количество оптической мощности, но из-за затухания самого волокна на фотоприёмник рефлектометра попадает линейно уменьшающаяся оптическая мощность.

В случае дефекта волокна или в местах стыков (сростков) происходит резкое увеличение обратного излучения (отражения) и по времени фиксации этого излучения вычисляется расстояние до дефекта, стыка или обрыва волокна.

Длина волны излучения на которой производятся измерения с помощью рефлектометра зависит от типа исследуемого волокна и обычно производятся на длине волны света равной 0,85 или 1,31 мкм для многомодовых волокон и на длине волны света равной 1,31 или 1,55 мкм для одномодовых волокон.

По полученным данным формируется характеристика, называемая рефлектограммой. Анализ принятых импульсов позволяет однозначно определить длину волоконно-оптической линии, затухание сигнала в ней, включая потери на соединителях и коннекторах, расстояния до мест неоднородностей волокна, которые могут быть связаны с обрывом или изменением его структуры.

Современный оптический рефлектометр представляет собой сложный и дорогостоящий прибор, проводящий комплекс измерений в автоматическом режиме, самостоятельно вычисляющий все необходимые характеристики. При динамическом диапазоне 32-34 дБ дальность действия рефлектометра доходит до ~ 400 км.

Возможности

Типичный вид рефлектограммы рабочей линии связи

Современный оптический рефлектометр обеспечивает:

• проведение тестирования ВОЛП в автоматическом режиме (рефлектометр самостоятельно определяет оптимальные параметры для проведения измерений, анализирует полученные результаты и представляет информацию в виде рефлектограммы и подробной таблицы).
• определение длины оптической линии и расстояний до точек неоднородностей оптического волокна (сростки, точки коммутации и т. п.)
• расчёт затухания в линии, величины возвратных потерь и величины отражённого сигнала.
• определение мест повреждений ВОЛС.
• вывод на экран, хранение во внутренней памяти и передачу на внешний носитель результатов измерения и тестирования для дальнейшего анализа.
• формирование в электронном виде акта приёмосдаточных испытаний оптического кабеля.

Конструктивное исполнение

Оптический рефлектометр может быть выполнен в виде:

• самостоятельного устройства
• приставки для совместной работы с компьютером или ноутбуком

См. Также

• Рефлектометр
• Оптическое волокно
• Волоконно-оптическая линия связи