Сварка оптических волокон

1. Сварка оптических волокон Теория и методические аспекты

2. Нормативы В соответствии с нормами приемосдаточных измерений элементарных кабельных участков – ЭКУ (Приказ Госкомсвязи России от 17.12.97 №97) установлены следующие нормативы для неразъемных соединений ЭКУ:

3. Нормативы Значение потерь для каждого неразъемного соединения определяется как среднее арифметическое результатов измерений оптическим рефлектометром с двух сторон ЭКУ Формула расчета затухания на сварке: Затухание = (OTDR AB + OTDR BA) / 2

4. Неоднородности при сварке Длина волны 1550 нм наиболее восприимчива к наличию микроизгибов в непосредственной близости от места сварки. Поэтому если на длине волны 1310 нм параметры в норме, а на длине волны 1550 нм существенно выше нормы, высока вероятность неправильной укладки ОВ и наличия микроизгиба

5. Принцип работы рефлектометра При измерении рассеянной назад мощности зондирующего импульса, фиксируется не только параметр затухания на сварке, но и величина систематической ошибки, связанной с разницей диаметров модовых полей различных отрезков волокна, в т.ч. разных производителей.

6. Принцип работы рефлектометра Если измерять со стороны ОВ с меньшим коэффициентом релеевского рассеяния (больше модовое пятно) в сторону ОВ с большим коэффициентом релеевского рассеяния (меньше модовое пятно), то будет фиксироваться ступень вверх, т.к. мощность обратного рассеяния возрастает и наоборот.

7. «Ступеньки» на сварках Разница диаметров модовых пятен правильно свариваемых волокон в пределах допусков, установленных стандартом ITU-T G.652,является основным источником ошибки. Однако «ступеньки» меняют свой знак в зависимости от направления измерения, поэтому эту ошибку можно исключить используя формулу при двунаправленном измерении.

8. Вид рефлектограмм Здесь: α – истинное затухание на сварке Δα – систематическая ошибка, связанная с разницей диаметров модовых пятен

9. Истинное затухание на сварке Тогда истинное затухание на сварке можно измерить путем двунаправленного измерения: Затухание = ((α+Δα)+(α-Δα))/2 = α

10. Разница в диаметре модовых пятен Теоретически, разница в диаметре модовых пятен может возникать как при использовании ОВ разных производителей, так и при использовании ОВ одного производителя, но относящегося к разным партиям. Допуски по диаметру модового пятна для ОВ G.652.D на длине волны 1310 нм составляют 9,2±0,4мкм

11. Разница в диаметре модовых пятен Максимальное значение систематической ошибки (Δα) при сварке волокна с MFD=8,8 мкм и волокна с MFD=9,6 мкм равно 0,38 дБ с вероятностью около 1/400. Среднее значение систематической ошибки составляет 0,19 дБ.

12. Причины истинного затухания на сварке • Неравенство диаметров модовых пятен • Зависимость от качества сварки: • Смещение сердцевин волокон друг относительно друга • Допуски внешнего диаметра • Радиус собственной кривизны волокна • Френелевское отражение

13. Разница модовых пятен Истинное затухание (α), вызванное разницей модовых пятен вычисляется по формуле: Затухание α = -20log 2·(MFD+допуск)·(MFD-допуск)/((MFD+допуск)2+(MFD-допуск)2) Максимальное значение < 0,033 дБ Среднее значение < 0,009 дБ

14. Качество сварки Потери, вызванные качеством сварки, могут быть практически полностью устранены при соблюдении чистоты, технологии сварки и использовании исправных современных сварочных аппаратов

15. Практические результаты Результаты множества экспериментальных практических исследований доказали, что при измерении истинного затухания на сварке путем двунаправленного измерения всегда укладываются в установленные нормативы, при соблюдении технологии сварки и использовании исправного инструмента и оборудования

16. Выводы • При измерении затухания с помощью рефлектометра, в местах сварки на рефлектограмме может возникать видимая ступень кривой затухания, вызванная особенностями метода измерения. Для исключения систематической ошибки измерения рекомендуется проводить замеры в обоих направлениях с последующим расчетом по формуле среднего арифметического • Величина изнак систематической ошибки не имеет отношения к истинной величине затухания на сварке и зависит от расхождения диаметров модовых пятен волокон. Ошибка возникает из-за разницы коэффициентов обратного релеевского рассеяния соединяемых волокон • Практические результаты двунаправленных измерений согласуются с теорией и укладываются в нормативы