Обсуждение результатов

Оптическая рефлектометрия, используемая для исследования свойств многомодовых и одномодовых ВС и создания на их базе ВОЛП с высоким QoS, является высокочувствительным инструментом. Известно, что деформации ВС, определяемые внешними воздействиями, вызывают изменения трех его параметров: диаметра, диэлектрической проницаемости материала и длины (растяжение, удлинение при радиальном сжатии и укорочение при радиальном растяжении). В ряде работ показано, что изменение всех параметров ВС под воздействием внешних факторов приводит к изменению сигнала обратного рассеяния. Наибольшее влияние оказывает изменение числовой апертуры по длине ВС. Отмечается, что картина обратного рассеяния очень чувствительна к изменениям диаметра сердцевины ВС, хотя данная зависимость очень сложна и пока теоретически не рассчитана.

Учитывая полученные в настоящей главе выражения можно сказать, что определение координаты x места приложения внешнего воздействия при симметричной ЛЧМ-модуляции сводится к измерению приращения частоты зондирующего излучения за время распространения сигнала от входного торца по входному волокну до точки x и от точки x по выходному волокну до выходного торца. Более сложным представляется определение интенсивности внешнего воздействия для чего необходимо решить многофакторную задачу с учетом текущих коэффициентов поглощения и рассеяния в прямом и обратном направлении во входном и выходном волокнах.

Выше речь шла о локальных неоднородностях в ВС, однако рефлектомтерия дает уникальную возможность исследовать и распределенные неоднородности, то есть флуктуации параметров ВС по его длине. При этом получение обратно рассеянного сигнала с обоих концов ВС позволяет решить задачу локализации последовательно расположенных распределенных неоднородностей. Если предположить, чтофактор обратного рассеяния и эффективный коэффициент рассеяния не зависят от направления распространения света, то для распределений, эквивалентных , можно получить:

, (3.15)

. (3.16)

Первое из этих выражений включает зависимость от x только через члены и, таким образом, описывает флуктуации параметров ВС по длине. Второе зависит от и определяет среднее затухание света на участке [0, x ] ВС. Совместное решение (3.15) и (3.16) позволяет эффективно разделить вклад общего затухания и вклад зон потерь в сигнал обратного рассеяния.

Последовательно расположенные изгибные участки ВС практически не оказывают влияния на показания друг друга. Причем в ряде работ приведено строгое теоретическое обоснование этого факта с точки зрения описания модового континииума для распространяющего в ВС излучения. Показано, что использование двухчастотного излучения, сдвинутого на ячейке Брэгга, позволяет на порядок повысить чувствительность непрерывного частотного рефлектометра, и соответственно расширить динамический диапазон измерений. Проблема повышения точности ограничивалась нестабильностью работы частотно-сдвигающей ячейки. Применение симметричных амплитудно-фазовых волоконных УФДЛИ может решить эту проблему.

Кроме требования спектральной стабильности для УФДЛИ, применяемых в НРС, существуют достаточно жесткие пространственные требования при смешении референтного и сигнального излучений. Эффективный прием сигналов осуществляется при выполнении известного условия

, (3.17)

где q – угол между опорным и сигнальным пучками при фотосмешении на фотоприемнике, l – длина фоточувствительной поверхности приемника.

Для м, l = 10^-3 м и соответственно рад. Невыполнение этих жестких геометрических требований, характерное для фазовых УФДЛИ с разделенными частотами, приводят к серьезным практическим проблемам при построении фотоприемной системы НРС.

В случае использования симметричной амплитудно-фазовой модуляции техника регистрации излучения значительно упрощается, не требуется опорного луча, к источнику излучения не предъявляются требования по когерентности, весь оптический тракт менее сложен, хотя вводится анализатор и поляризатор.

Таким образом, преимущества реализации симметричного режима зондирования ВС с помощью симметричных волоконных УФДЛИ позволяют высоко оценить перспективы разработки на их основе СРС.

ГЛАВА 4

ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ систем РЭЛЕЕВСКОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ

Важными факторами применимости тех или иных ВС в задачах телекоммуникаций являются изгибные и микроизгибные потери, обратное рэлеевское рассеяние, а также долговременная стабильность собственно ВС и его элементов (ответвителей, волоконных решеток Брэгга (ВРБ) и т.д.) и их параметров (затухание, коэффициент разветвления, широкополосность, полоса пропускания, форма контура и т.д.).

Дата добавления: 2015-04-30