В данной статье будет изучено влияние взаимного смещения световодов оптического волокна на уровень сигнала.
Ключевые слова: ВОЛС, волоконно-оптические линии связи, передача данных, исследование.
This article will explain the effect of the mutual displacement of optical fibers on the signal level.
Keywords: FOCL, fiber optic communication lines, data transfer, research.
Введение
Для обеспечения приемлемого уровня сигнала при использовании волоконно-оптических линий связи необходимо следить за качеством соединения оптических кабелей, поскольку соединение, в котором допущено смещение, загрязнение или деформация световодов, весьма негативно влияет на уровень сигнала, внося затухание вплоть до полной потери сигнала.
На сегодняшний день самыми популярными способами соединения элементов волоконно-оптических сетей являются соединение с помощью механических соединителей и сваривание оптических волокон [1].
Соединение с помощью механических соединителей
На рисунке 1 изображен механический соединитель оптического волокна.
Рис. 1. Механический соединитель оптического волокна
Принцип работы данного устройства состоит в подаче двух концов кабеля с разных сторон с последующей их фиксацией и стыковкой в центре соединителя. Механические соединители обеспечивают худшие характеристики, чем, например, сварка, однако их монтаж гораздо легче и требует довольно простые приспособления для осуществления стыковки.
После сращивания волокон для дополнительной защиты и фиксации соединители помещают в специальные муфты или термоусадочные трубки, что повышает надёжность соединений.
Сварка оптических волокон
Сварка оптических волокон — гораздо более трудоёмкий процесс, нежели организация сращивания волокон с применением механических соединителей. Сварка оптического волокна — это процесс соединения двух волокон при помощи высокотемпературного воздействия. Такое воздействие происходит в сварочных аппаратах при использовании дугового разряда [2].
Рис. 2. Аппарат для сварки оптического волокна
Данный способ обеспечивает низкие потери сигнала и высокую надежность соединений, из-за чего он является более популярным методом стыковки световодов.
Влияние смещения оптических волокон на уровень сигнала
При соединении оптических волокон важно проводить юстировку как можно точнее, поскольку любое, даже самое маленькое смещение крайне негативно влияет на уровень сигнала.
При написании данной статьи было исследовано влияние смещения оптических волокон при помощи учебного стенда «Волоконно-оптическая линия связи», оптического рефлектометра серии «Топаз-7000-AR», высокоточного позиционера для юстировки оптических волокон.
Рис. 3. Учебный стенд и оборудование
С помощью высокоточного позиционера была проведена юстировка кабеля, после чего вносилось взаимное смещение оптических световодов. Все измерения проводились непрерывно в режиме «Тестер». Результаты измерений представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты измерений
|
№ |
Смещение по X |
Смещение по Y |
Смещение по Z |
Сигнал, дБ |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
-0.13 |
|
1 |
5 |
0 |
0 |
-3.45 |
|
2 |
10 |
0 |
0 |
-5.56 |
|
3 |
15 |
0 |
0 |
-7.10 |
|
4 |
20 |
0 |
0 |
-9.20 |
|
5 |
Оборот |
0 |
0 |
-15.71 |
|
6 |
0 |
1 |
0 |
-8.13 |
|
7 |
0 |
2 |
0 |
-43.79 |
|
8 |
0 |
3 |
0 |
-51.12 |
|
9 |
0 |
4 |
0 |
-57.2 |
|
10 |
0 |
Оборот |
0 |
-79.08 |
|
11 |
0 |
0 |
1 |
-13.03 |
|
12 |
0 |
0 |
2 |
-32.98 |
|
13 |
0 |
0 |
3 |
-50.05 |
|
14 |
0 |
0 |
4 |
-56.99 |
|
15 |
0 |
0 |
Оборот |
-79.08 |
Из результатов измерений, представленных в таблице 1, видно, что продольное смещение (ось X) оказывает гораздо меньшее влияние на сигнал, чем поперечное смещение по горизонтальной (ось Z) и вертикальной (ось Y) осям.
Точная юстировка оптических волокон является одним из самых важных условий качественного сигнала, что следует учитывать при проектировке и реализации волоконно-оптических линий связи.
Литература:
- Способы соединения оптических волокон | Optokon [Электронный ресурс]. — URL: https://optokon.ua/arts/soedineniya-opticheskikh-volokon/ (дата обращения: 19.12.2021)
- Сварка оптоволокна: оборудование, инструкции, видео | vols.expert [Электронный ресурс]. — URL: https://vols.expert/useful-information/svarka-optovolokna/ (дата обращения: 20.12.2021)
