Разделы

Общая структурная схема устройства

Рис. 2.3 Структурная схема оптического генератора

С учетом изложенного в предыдущем разделе упрощенная структурная схема оптического генератора (ОГ) (рис. 2.3) содержит ЛИИ1, ЛИИ2 и ЛИИ3, работающие на длинах волн 1310, 1490 и 1625нм, оптического мультиплексора на основе оптического разветвителя (ОР) и блока накачки (БН), который с помощью переключателя S подключается к одному из трёх ЛИИ.

Если на оптическом выходе могут иметь место поочередно три оптических излучения с разными длинами волн, то на приемном конце световода возникает задача идентификации длины волны генератора и внесения поправки в результат измерения, т.к. передаточная характеристика фотоприемника в общем случае зависит от длины волны. В настоящее время действие генераторов на передающем и приемном концах синхронизируется с помощью служебной связи, что не всегда удобно и не исключает полностью ошибок и промахов при измерении затухания. Поэтому ставится задача автоматически в фотоприемном измерительном тракте вводить поправку в результат измерений в зависимости от выбранной длины волны ОГ.

Очевидно, что фотоприемное устройство (ФПУ) должно каким-то образом различать три состояния ОГ. Проще всего это сделать, если промодулировать оптические излучения ЛИИ1, ЛИИ2 и ЛИИ3 разными частотами. При этом глубина модуляции не имеет значения и может быть выбрана в пределах 10 .30% (рис. 2.4).

Важно отметить, что необходимо обеспечить постоянство средней мощности излучения всех ЛИИ, т.е. Р1 = Р2 = Р3. При этом условии упрощается процесс измерения затухания при коммутации длины волны излучения.

Таким образом, в ФПУ необходимо выделить «пилот - сигнал», соответствующий выбранной длине волны и осуществить автоматическую коррекцию результата измерения, как это видно из общей структурной схемы устройства (рис. 2.5).

Эта схема содержит упрощенные структурные схемы как оптического генератора, так и фотоприемного измерительного устройства.

Видно, что в зависимости от установленной длины волны на БН поступает с генератора-модулятора напряжение с частотой либо 270 Гц, либо 1000 Гц, либо 2000 Гц. В измерительном устройстве на выходе ФПУ подключены масштабный каскад (МК) и три полосовых фильтра, выделяющие сигналы указанных частот. Эти сигналы выпрямляется и переключают коэффициент передачи МК. С выхода МК сигнал, пропорциональный среднему значению фототока (а следовательно, и среднему значению измеряемой оптической мощности) поступает на один из входов логарифмирующего каскада (ЛК), на другой вход которого подключен источник опорного напряжения (ИОН). Выходное напряжение ЛК поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и затем отображается на дисплее цифрового индикатора (ЦИ). Таким образом, показания ЦИ пропорциональны логарифмическим единицам измерения входной средней мощности (на входе ФПУ или на выходе световода). При постоянной мощности излучения ОГ нетрудно измерить затухание световода, а

.

Рис. 2.4 Формы сигнала в зависимости от длины оптической несущей

Рис. 2.5 Общая структурная схема устройства

Действительно

а = 10 lg Р0/Рl, дБ

где Р0 - мощность света, вводимая в световод от ОГ;

Рl - мощность света на выходе световода.

Известно, что мощность света на выходе световода может быть выражена в линейных единицах измерения (Вт, мВт, мкВт и т.д.) и в логарифмических единицах (дБм).

Связь между ними:

Р, дБм = 10 lg

Это соответствует, к примеру:

Р = 1 мВт ® р = 0 дБм

Р = 10 мВт ® р = +10 дБм

Р = 1 Вт ® р = +30 дБм

Р = 0,1 мВт® р = -10 дБм

Р = 1 мкВт ® р = -30 дБм

и т.д.

Видно, что логарифмическая шкала более компактна, в ней используются только одни единицы: дБм, в то время как, в линейной шкале их несколько: Вт, мВт, мкВт и т.д.

Преобразуем формулу для затухания:

а = 10 lg

а = 10 lg

а = Р0, дБм - Р1, дБм, дБ

Таким образом, процесс измерения затухания, при введении логарифмических единиц измерения мощности, упрощается.

Достаточно измерить два уровня мощности и вычесть результаты измерения. При стабильном уровне ОГ ® Р0 можно не проводить часто измерения Р0, а только изредка проводить контрольные измерения с целью выявления грязи в оптическом коннекторе ОГ, старения ЛИИ и т.д.

Наиболее удобно сделать Р0 = 0, дБм (т.е. настроить схему так, чтобы на выходе ОГ Р0 = 1 мВт). В этом случае модуль измеренной мощности в ФПУ равен затуханию световода:

а = |-Р1|, дБм.

С учетом потерь в ОР (5дБ) ЛИИ должны развивать выходную мощность более 3 мВт или + 5 дБм.

Перейти на страницу: 1 2

Другие материалы

Расчет характеристик сигналов и каналов связи
Связь - это постоянно развивающаяся отрасль техники. Все более увеличивающееся информационное пространство человечества требует эффективных средств коммуникации, именно поэтому развитие связи и переда ...

Система передачи информации предприятия Минские тепловые сети
В настоящее время существует множество технологий, с помощью которых возможна организация системы передачи данных. В качестве среды передачи могут использоваться как различные кабельные ...

Проектирование кабельной линии АТ и С на участке железной дороги Армавир-Шедок
Главная задача, поставленная перед железнодорожным транспортом, обеспечение всевозрастающей потребности народного хозяйства в перевозках, повышение скоростей и безопасности движе ...

Копирайт 2019 : www.ordinarytech.ru