Pomiary optyczne

Swiatłowody długodystansowe, używane początkowo wyłącznie do instalacji łączy dalekosiężnych o dużej przepływności, z czasem stały się podstawą tworzenia komputerowych sieci lokalnych LAN o mniejszym zasięgu. Najpierw jako włókna wielomodowe, a następnie do budowy sieci rozległych WAN z włókami jednomodowymi i koherentnym źródłem światła laserowego. We wszystkich tych sytuacjach istnieje olbrzymie zapotrzebowanie na optyczne przyrządy pomiarowe o wysokiej precyzji, przeznaczone nie tylko dla długodystansowej techniki światłowodowej. Wśród tej grupy przyrządów największym zainteresowaniem cieszą się optyczne reflektometry OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) - przeznaczone do diagnozowania torów światłowodowych jednomodowych i wielomodowych. Za ich pomocą można przeprowadzać bardzo szczegółowe pomiary optycznych traktów cyfrowych, nawet z uwzględnieniem urządzeń końcowych współdziałających z torem światłowodowym.

Obraz na ekranie reflektometru optycznego OTDR

Zaawansowane wersje reflektometrów optycznych winny umożliwiać testowanie z rozdzielczością nie gorszą niż 1 ns, dla co najmniej następujących pomiarów fizycznych:

• pomiar podstawowych parametrów źródła światła: mocy, długości fali i szerokości widmowej nadajnika optycznego;
• pomiar charakterystyki przenoszenia i badanie fluktuacji fazy sygnału w badanym włóknie światłowodowym;
• pomiar czułości odbioru sygnałów optycznych;
• pomiar tłumienności spawów i złączy światłowodowych w torze, wraz z lokalizacją ich odległości od źródła;
• badanie strat związanych z dyspersją w światłowodzie;
• badanie tolerancji toru i urządzeń końcowych na zmiany częstotliwości zegara;
• badanie kształtu impulsów elektrycznych na wyjściu urządzenia końcowego.

W nowych reflektometrach OTDR możliwe jest testowanie charakterystyk przenoszenia kolejno w trzech oknach światłowodowych (850 nm, 1310 nm i 1550 nm) bez zakłócania ich środowiska transmisyjnego, dzięki wydzielonej wzajemnej sygnalizacji na fali optycznej o długości 1625 nm – a więc poza klasycznymi pasmami przenoszenia informacji. Wysoko ocenianą cechą charakterystyczną reflektometrów OTDR jest ich dynamika tłumienności, określana jako zmiana sygnału optycznego od wartości maksymalnej (mierzonej na początkowych metrach badanego światłowodu) do wartości, gdy moc sygnału optycznego w linii jest równa mocy sygnału szumów reflektometru, czyli dla SNR=1 (Signal to Noise Ratio). Odpowiednio wysoka dynamika tłumienności reflektometru (25–30 dB), uzyskiwana przy niskim poziomie szumów własnych reflektometru, pozwala na testowanie jednorodnych torów światłowodowych o długości powyżej 50 km.