Mérése kromatikus diszperzió - studopediya
Jelenleg egymódusú az erőfölényes helyzetben a szakterületen üvegszálas kommunikációt. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy ellentétben a multimódusú szál, egymódusú támogatja keresztirányú térbeli koherenciáját fény és offline intermode diszperziós. Kromatikus diszperziója korlátozza a sebesség és körű információkat átvitel egymódusú egyetlen spektrális csatorna.
Kromatikus diszperzió szélesítését fényimpulzus időtartamára mentén történő terjedés folyamán a szál, társított különbség csoport sebességek terjedési a spektrális komponensek az impulzus. A fényforrás a nagy sebességű fots tipikusan félvezető lézerek egy meglehetősen szűk, de véges szélessége az emissziós spektrum.
A egymódusú optikai szál kromatikus diszperziója miatt keletkezik a kölcsönhatás a két hatás - az anyag és a hullámvezető diszperzió. Anyagi diszperzió miatt keletkezik a nemlineáris függése a törésmutatója kvarc hullámhosszának és a megfelelő csoport sebesség, míg az oka a hullámvezető diszperzió függ a hullámhossz a kapcsolat a csoport sebesség a mag átmérője, és a törésmutató különbség mag és burkolat. A harmadik komponens a diszperzió, úgynevezett polarizációs módus diszperzió (PMD) a másodrendű diszperzió vagy eltérés csoport késleltetést határozzuk meg a polarizációs a szál jellemzőitől és a hasonló hatású, hogy a hatás a kromatikus diszperzió. PMD másodrendű beállítva extrém határ, amely lehet kompenzálni kromatikus diszperzió.
Változása csoport sebességek, azaz a A szélesedés miatt kromatikus diszperzió # 964; hr a lineáris közelítés egyenesen arányos a szálhosszúság L és a szélessége a spektrum # 916; # 955; fényimpulzusra.
ahol D # 955; - kromatikus diszperziós együttható (kromatikus diszperziós együttható). Ez a kis változás a késleltetés a fényimpulzus egy egységnyi hosszúságú szál szakasz (1 km) hullámhosszon pelenkázó (1 nm) a hordozó impulzus. Unit - ps / (nm · km). , Értékét, mint a származék a spektrális függés a csoport késedelem # 964; d (# 955):
Az adatátviteli sebességű optikai rendszer egy kommunikációs csatorna maximális, ha a csoport késedelem nem függ a hullámhossz, azaz D # 955; = 0. hullámhossz # 955; 0. megfelelő ez a feltétel az úgynevezett nulla diszperziós hullámhosszon. Ezen a hullámhosszon, a kromatikus diszperziós tényező vesz a null értéket. Egység - nm.
A környéken a pont a nulla-diszperziós függését a kromatikus diszperzió a hullámhossz lehet közelíthető egy lineáris összefüggés:
ahol S0 - a lejtőn a spektrális függését kromatikus diszperzió (nulla-diszperziós siope) hullámhosszon nulla diszperziós, mért ps / (nm 2 · km).
A ajánlásaival összhangban az ITU-T G.650, három szabályozott diszperzió mérési módszer:
· Egy fázisú mérési módszer (fázistolás technika);
· Az interferometrikus eljárás (interferometrikus technika);
· Pulse mérési módszer (impulzus késleltetést technika).
A leggyakoribb módszer az, hogy megmérjük a diszperziós fázis módszer és annak módosítását, a differenciál-fázis módszerrel. Ezek a módszerek a legnagyobb pontosságot és könnyű a végrehajtás [D3].
ÖSSZEFOGLALÁS fázis módszer összehasonlítani a fázis a továbbított jelet a mérés optikai szál a referencia fázis. A kapott fáziseltolódás értékét # 966, (# 947;) a csoporthoz kapcsolódó késlelteti képlet:
ahol f - frekvencia modulált jel. késedelem méréseket el kell végezni több hullámhosszon. Végre mérések több szempontból is:
· Használjon több fényforrást fix hullámhosszon és a szélessávú fotodetektort;
· Használjon egy forrás hangolható hullámhosszú (hangolható lézer vagy egy szélessávú forrás hullámhossz kiválasztó) és a szélessávú fotodetektor;
· Használjon szélessávú forrás fényérzékelő hullámhossz választó.
Abban az esetben mérjük a kromatikus diszperzió állítható üzemi hullámhosszú kell létrehozni a korlátokat a spektrális tartomány, és egy lépést a hullámhossz változása. Blokksémája fázismérő a kromatikus diszperzió módszerrel szélessávú sugárzás forrása és fotodetektor a választó hullámhosszak ábrán bemutatott 10.19.
A jel a oszcillátor áramforrás szabályozza a sugárzás. Modulált fénysugárzás által továbbított vizsgált szál, használják a mért jel jut a fázisban mérő. Ugyanez a referencia oszcillátor jelet betápláljuk a fázisban mérő másik csatorna, referenciaként szolgál jelet. Fázis mérő méri közötti fáziseltolás a referencia és a mért jeleket. A méréseket megismételjük minden egyes kiválasztott hullámhosszon. A képlet (10.3.12) kapott relatív fáziseltolódás értékek számított értéke a relatív késleltetés minden hullámhosszak, amelyeken méréseket. A mérési eredmények feldolgozása, hogy válassza ki a funkcionális függőség # 964, (# 947;), amelynek a mért értékek hullámhosszon leginkább közel áll a mért értékek.
A nemzetközi szabványok azt javasolják, hogy az egyes szálak és a spektrális méréshatár kiválasztásához funkcionális függőségeket egy bizonyos polinomok képviselő erő a hullámhossz függvényében # 947; ismeretlen együtthatók. A folyamat során a matematikai feldolgozása a mérési értékek ezen együtthatók számítjuk. Széles körben használják, például, három vagy öt-tagú Solmeyera funkciót. Fejlesztési szakasz módszer a differenciál-fázis módszerrel (Differential Phase Shift módszer), ha a mért relatív fáziseltolódások és relatív késleltetések # 964; 1 és # 964; 2 a két jel a szomszédos szorosan egymás mellett elhelyezkedő hullámhosszokon # 955; 1 és # 955; 10.
Az érték hullámhosszon diszperziót # 955; 1/2. felével egyenlő a hullámhossz # 955; 1 és # 955; 2. határozza meg a lineáris közelítés az alábbi képlettel:
Interferencia egy alternatív módszert, és a blokk diagram valósul alkalmazásával a Mach-Zehnder interferométer és bemutatott ábrán 10.20.
A forrásból származó sugárzás után szélessávú hullámhossz kiválasztó belép a Mach-Zehnder interferométer. Amikor a lineáris mozgás a szál végén, része a referencia ágban az interferométer, hozzuk egy referencia csatorna ismert közötti különbség az optikai hosszúságú, amely lehetővé teszi, hogy értékének kiszámításához a csoport késedelem a fényjel a vizsgálati szál kerül a mérőkar az interferométer. A interferometrikus módszert alkalmazzuk, amikor jellemzőinek mérése rövid szegmenseit szálak több méter hosszú és főleg, hogy ellenőrizzék a gyártási folyamat gyártásához szálak és az átviteli rendszer elemei.
Kapcsolási mód mérésére kromatikus diszperzió. Szabványos ITUT G650 szabályozza továbbá az eljárás alapja egy olyan közvetlen mérése késedelem optikai impulzusok különböző hullámhosszúságú, miközben áthalad az előre meghatározott hossza a szál (idő offlight). Ebben az eljárásban, az egyik lehet mérni a késleltetés az optikai lézerimpulzusok egy előre meghatározott része a szál folyosón „oda-vissza”, azaz a A tükröződés a távoli végén a rost. CD mérési pontosság ennél a módszernél alacsonyabb, mint a mérés pontosságát fázis módszer, mert kevesebb pontosságú a késleltetés. Készülék végez méréseket ebben az esetben továbbra is majdnem ugyanaz, mint a fázis mérési módszerrel. Ahelyett, hogy a fázis mérő által mért impulzus eljárás alkalmazására van szükség egy másik berendezés, amely képes mérjük a relatív késleltetés két impulzust.
Mivel a pontosságát az impulzus eljárás fordítottan arányos időtartamát az impulzus használt, az szükséges, hogy ezek hossza kevesebb volt, mint 400 ps.