Pomiar tłumienności metodą reflektometryczną
ITpedia
Użytecznymi przyrządami do badanie światłowodów są reflektometry, często nazywane miernikami OTDR (Optical Time Domain Reflectometer). Przyrządy te, wykorzystując metodę radiolokacyjną, pozwalają na lokalizację uszkodzeń i niejednorodności włókna światłowodowego w kablu światłowodowym oraz pomiar tłumienia odcinkowego i całkowitego światłowodu. Zasada pomiaru polega na pomiarze wstecznego rozproszenia mocy transmitowanej przez światłowód. Do światłowodu, poprzez sprzęgacz, wprowadza się sygnał optyczny w postaci wąskiego impulsu. Sygnał odbierany, wywołany wstecznym rozproszeniem, pochodzącym z niejednorodności rozłożonych wzdłuż łącza światłowodowego, jest kierowany poprzez sprzęgacz na fotodetektor. W tej metodzie pomiaru jako nadajników używa się laserów impulsowych, generujących impulsy o długości od kilku µs do kilku ns, a nawet ps.
Istotnym elementem reflektometru jest integrator (procesor sygnałów), który uśrednia wyniki pomiarów pochodzące z większej liczby odbieranych impulsów. Wynik pomiaru jest wyświetlany na ekranie reflektometru w postaci graficznej, gdzie oś X reprezentuje odległość, a oś Y – tłumienie. Przebieg na ekranie ma postać linii prostej o nachyleniu – 
, gdzie jest tłumieniem światłowodu na jednostkę długości.
Analizując „zdjętą” charakterystykę można określić wielkość tłumienia światłowodu, straty na spawach i złączach, odbicia ORL oraz miejsce wystąpienia anomalii. Nie można natomiast określić charakterystyk ograniczających pasmo, takich jak dyspersji chromatycznej lub dyspersji polaryzacyjnej PMD (polarization mode dispersion). Reflektometr służy tylko do mierzenia i wyświetlania charakterystyk tłumienności światłowodu.
Martwa strefa reflektometru
Martwa strefa (dead zone) jest zawsze związana z obecnością odbić o dużej amplitudzie. Pojawia się, gdy sygnał zwrotny ze światłowodu nasyca wzmacniacz reflektometru. Po przesterowaniu wzmacniacz powoli odzyskuje swoją czułość, a do momentu jej osiągnięcia sygnał wyjściowy wzmacniacza niesie informację przekłamaną. Martwa strefa pojawia się w miejscu wprowadzenia sygnału na początku światłowodu i w miejscach wystąpienia zdarzeń, takich jak złącza lub spawy. Jednostką liniową miary martwej strefy są metry. Problem martwej strefy na początku światłowodu można przezwyciężyć wprowadzająć pomiędzy reflektometr a badany światłowód patchcord lub odcinek kabla o długości nieco większej niż spodziewana martwa strefa.
Budowa reflektometru
Funkcje poszczególnych bloków są następujące:
Synchronizator - Wytwarza impuls wyzwalającypodstawę czasu monitora, równocześnie uaktywniając nadajnik impulsu laserowego. Niekiedy synchronizator zapewnia regulację momentu uaktywnienia nadajnika.
Nadajnik - układ formujący krótki impuls światła laserowego. Czas trwania impulsu jest regulowany, zazwyczaj w granicach od 1 ns do 10 μs. Długość fali promienia laserowego może być przełączana, aby można było ją dostosować do badanego przedmiotu.
Sprzęgacz - element rozdzielający , który pozwala przejść promieniowi laserowemu do badanego światłowodu, natomiast kierując promień odbity - do fotodetektora.
Fotodetektor - układ zamieniający sygnał optyczny na elektryczny.
Integrator - układ wzmacniająco-uśredniający. Wzmocnienia wymaga słaby sygnał z fotodetektora. Układ uśredniający eliminuje zakłócenia; jego działanie polega na zapamiętywaniu kolejnych odbitych sygnałów i ich uśrednieniu przed wyświetleniem na monitorze.
Monitor - jest to lampa CRT lub wyświetlacz LC. Wyświetla zwrotne sygnały w formie wykresu, oś Y jest wyskalowana w dB, oś X w km.
Pamięć - pamięć wewnętrzna lub stacja dyskietek, służące do zapamiętywania danych w celu ich późniejszego przetwarzania. Dodatkowo reflektometr wyposażony jest w interfejs R 232, służący do przenoszenia zapamiętanych danych do komputera. Niektóre reflektometry mają drukarkę do tworzenia na papierze kopii informacji z ekranu.
Testowanie reflektometrem OTDR jest jedyną dostępną metodą pozwalającą zlokalizować przerwę w światłowodzie, który jest umieszczony w kablu światłowodowym i którego osłona nie ma widocznych uszkodzeń; zapewnia najlepszy sposób określania strat wynikających z poszczególnych spawów, złączy lub innych przyczyn anomalii występujących w systemie; pozwala personelowi technicznemu określić, czy straty w spawie mieszczą się w normie albo czy wymagane są przeróbki; zapewnia również najbardziej czytelne przedstawienie integralności łącza światłowodowego.
Znając optyczny współczynnik załamania (n) materiału, z którego jest wykonany światłowód, i czas powrotu odbitego impulsu (T), reflektometr wylicza odległość do zdarzenia w sposób następujący:
Reflektometr również mierzy odebraną moc optyczną odbitych impulsów światła i wyświetla charakterystykę tłumienności optycznej światłowodu w funkcji odległości.
Sposób określania zakresu pomiarowego reflektometru:
1. Dysponujemy reflektometrem, który ma w specyfikacji podaną wartość zakresu dynamicznego Zdyn = 25 dB dla fali 1550 nm.
2. Światłowód ma 
= 0,25 dB/km dla fali 1550 nm.
3.Przybliżony zakres reflektometru wyniesie:
Powyższe wyliczenie należy wykonać dla wszystkich wymaganych długości fal.
