Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Алгоритмы вычисления характеристик оптической линии


Алгоритмы определения параметров ВОЛП

Измерения методом обратного рассеяния это косвенные измерения. Они выполняются на ВОЛС в целях контроля условий распространения потока оптической мощности в прямом направлении. При измерении методом обратного рассеяния искомые параметры для прямого потока определяют путем обработки полученных в результате прямых измерений уровней мощности потока обратного рассеяния. Для корректного выполнения измерений и правильной интерпретации их результатов необходимо знать и учитывать принципы обработки данных прямых измерений.

При анализе характеристики обратного рассеяния необходимо учитывать следующее.

Метод обратного рассеяния служит для измерения относительных величин. Абсолютные значения мощности оптического излучения, введенной в оптическое волокно, и тем более мощности потока обратного рассеяния обусловлены совокупностью случайных факторов и принципиально не могут быть определены рассматриваемым методом. Существует неопределенность ввода, которую исключают методом сравнения, вычисляя искомую величину как разность уровней в заданных точках. Это следует из формулы (2.3), где погрешность неопределенности ввода входит в постоянную C, которая и исключается при вычитании.

Отражения оптического сигнала на неоднородностях в значительно большей степени изменяют характеристики потока, распространяющегося в обратном направлении, по сравнению с потоком, распространяющимся в прямом направлении. Во-первых, мощность отраженного потока никогда не превышает мощность зондирующего сигнала, но при этом она существенно превышает мощность потока обратного рассеяния. Во-вторых, на неоднородностях ОВ имеет место перераспределение энергии между модами, возбуждаются распространяющиеся в обратном направлении излучаемые и оболочечные моды. Следовательно, нарушается режим равновесного распределения мод. Это приводит к нелинейным изменениям мощности оптического излучения на прилегающих к неоднородности участках ОВ. Причем эти изменения для потоков, распространяющихся в прямом и обратном направлениях не связаны однозначно. И наконец, поскольку мощность отраженного сигнала на неоднородности значительно превышает мощность обратнорассеянного потока, при поступлении отраженного сигнала мощность на входе фотоприемного устройства скачком возрастает. Фотодиод насыщается и вследствие инерционности находится в состоянии насыщения некоторое время, в течение которого «слабые» сигналы обратнорассеянного потока не воспринимаются. Это приводит к возникновению на характеристике так называемой «мертвой» зоны за неоднородностями.



На неотражающих нерегулярностях также имеют место перераспределение энергии между модами, нарушение режима равновесного распределения мод, и соответственно, нелинейные изменения мощности оптического излучения.

В общем случае изменения оптической мощности и взаимосвязь прямого и обратного потоков оптического излучения на нерегулярностях обусловлены совокупностью случайных факторов и не поддаются строгому теоретическому описанию.

Как следствие, характеристика обратного рассеяния в области нерегулярности «искажена», и использовать данные из этой области непосредственно для определения параметров передачи ОВ недопустимо.

Вместе с тем усредненная характеристика обратного рассеяния квазирегулярных участков с высокой степенью точности описывается линейной зависимостью (2.2)-(2.3).

Учитывая вышесказанное, полагают, что вся исследуемая область характеристики обратного рассеяния может быть разбита на регулярные и нерегулярные участки. На регулярных участках характеристика описывается линейной зависимостью. На нерегулярных участках закон изменения характеристики и взаимосвязь ее с параметрами ВОЛП неизвестны.

В общем случае алгоритм определения параметров ВОЛП по характеристике обратного рассеяния включает последовательность следующих операций.

- Выделение точек, в которых для решения поставленной задачи необходимо определить уровни мощности потока обратного рассеяния.

- Выделение исследуемой области характеристики и разбиение ее на регулярные и нерегулярные участки.

- Аппроксимация характеристик регулярных участков прямыми и экстраполяция (продолжение) этих прямых на прилегающие нерегулярные участки.

- Определение уровней мощности обратного рассеяния в заданных точках путем отсчета значений по аппроксимирующим прямым.

- Расчет разности уровней для заданных точек и последующие вычисления искомых параметров ВОЛП по принятой методике.

Важнейшей операцией является аппроксимация характеристики линейной зависимостью

 

 

 

Используют два способа аппроксимации: метод двух точек и метод наименьших квадратов (рис. 2.18).

Принцип аппроксимации методом двух точек можно пояснить с помощью рисунка 2.18 а.

 

 

Где:

y1, y2 - уровни мощности обратнорассеянного потока в выбранных измерителем точках x1, х2 соответственно.

 

  (а) (б) Рис. 2.18 Методы линейной аппроксимации


Принцип определения параметров аппроксимации методом наименьших квадратов поясним с помощью рис 2.18 б. Исследуемый участок рефлектограммы между выбранными точками с координатами (х11 и хnn) разбивается на (п - 1) интервал и по рефлектограмме определяются значения (xii) для каждой границы интервалов (x1,y1), (x2,y2),…,(xn,yn). Параметры аппроксимации а, b получают из условия минимума значения суммы S квадратов отклонении Di, теоретической и экспериментальной кривой. Здесь

или

Условия минимума величины S описывает система уравнений

 

Ее решение записывается в виде

(2.10)

(2.11)

где

В оптическом рефлектометре должна быть предусмотрена возможность выбора способа линейной аппроксимации в зависимости от задачи и условий измерений, вида рефлектограмм.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Измерение затухания механических сростков оптических волокон | Основы логистических систем. Термины и определения

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 449; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.