Непосредственный метод измерения дисперсии

Измерение дисперсии

Как отмечалось ране дисперсия ОВ определяется:

· модовой структурой,

· частотной зависимостью коэффициента распространения и

· частотной зависимостью диэлектрической проницаемости материалов ОВ.

Независимо от вида и характера дисперсии принято оценивать ее по максимальному относительному запаздыванию высшей передаваемой частоты спектра сигнала на единичном пути его распространения.

Измерение дисперсии проводят в основном для одномодовых волокон, для которых эта величина дает возможность достаточно полно оценить характеристики передачи и искажения сигналов, хотя и не отражает особенности, связанные с формой входного сигнала.

Для многомодовых волокон знания дисперсии недостаточно для полного описания характеристик передачи и распространения оптических сигналов, т.к. дисперсия является частным параметром.

Непосредственный метод определения дисперсии сводится к измерению относительного запаздывания на пути распространения импульсов для двух значений оптических длин волн λ ₁ и λ ₂.

Если τ ₁(λ ₁) и τ ₂(λ ₂) - временные задержки импульсов на пути l для соответствующих длин волн, то дисперсия, пс/(нм∙км):

.

Основная проблема - правильное измерение значения задержки. Импульсы, введенные в начало измеряемого кабеля, приходят к его концу искаженными, что создает неопределенность в выборе точек на кривых, описывающих импульсы, относительно которых измеряется запаздывание.

С уменьшением продолжительности импульсов и увеличением крутизны их фронтов погрешность измерения времени задержки должна уменьшатся, но при этом степень искажения увеличивается (увеличивается относительное уширение выходных импульсов). Поэтому форма и продолжительность входных импульсов выбирается оптимальной, исходя из этих соображений.

Т.к. измеряется групповое время запаздывания, то точки на оси времени, между которыми измеряют запаздывание, должны совпадать с абсциссами центров тяжести площадей, ограниченных кривыми, описывающими входной и выходной импульсы. При этом искажение импульсов и их расширение на выходе не повлияют на правильность измерения запаздывания.

Абсциссы центров тяжести импульсов:

.

Погрешность измерений тем меньше, чем больше запаздывание импульса, которое увеличивается с длиной пути распространения l. С ростом ширины полосы частот кабеля дисперсия уменьшается, поэтому необходимость в измерениях на более длинных образцах кабеля возрастает.

Дата добавления: 2014-01-15