dispersie în fibră. Dispersia cromatică. Parametrii principali. Profilul indicelui de refracție

Programele de calculator sunt întocmite în conformitate cu cerințele Sistemului Unificat de Documentare a Programelor (ESPD). ESPD - un set de GOST-uri care stabilesc regulile pentru proiectarea, conținutul, structura documentelor programului.
Această instrucțiune conține fragmente din ESPD. Informații complete pot fi obținute direct de la GOST.

Algoritm de proiectare a programului scurt

Pe scurt, algoritmul de proiectare a programului și tipurile de documente ale programului sunt prezentate în figură. Procesul de înregistrare este descris mai detaliat mai jos.

Înregistrarea documentului de program

Document de program - un document care conține informații necesare pentru dezvoltarea, fabricarea, întreținerea și funcționarea programelor.

Fiecare document de politică individual este întocmit conform cerințelor (comune pentru toate documentele ESPD) GOST 19.101-77, GOST 19.103-77, GOST 19.104-78, GOST 19.105-78, GOST 19.106-78, GOST 19.604-78 (mai mult descriere detaliata Datele GOST urmează mai jos) și GOST pentru un document de politică specific.

Cerințe generale pentru documentele programului. GOST 19.105 - 78

Cerințe pentru documentele programului realizate în formă tipărită. GOST 19.106 - 78

GOST 19.106-78 stabilește regulile de execuție a documentelor de program pentru metoda de execuție tipărită.

Este important de reținut că acest GOST nu se aplică documentului de program „Textul programului”.

Materiale pentru documentele de politică trebuie să fie în următoarea ordine:

  • Partea de titlu:
    • fișa de aprobare (nu este inclusă în numărul total de foi de document);
    • pagina de titlu (prima pagină a documentului);
  • Parte informativă:
    • adnotare;
    • fisa de continut;
  • Parte principală:
    • textul documentului (cu figuri, tabele etc.);
    • aplicații;
    • lista de termeni, lista de abrevieri, lista de figuri, lista de tabele, indexul subiectelor, lista documentelor de referinta;
    • parte de înregistrare:
    • schimba foaia de inregistrare.

Adnotarea indică ediția programului, subliniază pe scurt scopul și conținutul documentului. Dacă documentul este format din mai multe părți, adnotarea indică numărul total de părți. Conținutul documentului este plasat pe o pagină (pagini) separată (numerotată) după adnotare, prevăzută cu titlul „CUPRINS”, nenumerotat ca secțiune și inclus în numărul total de pagini ale documentului.

Formatarea textului:

  • Documentul program se realizează pe o parte a foii, la două intervale; permis după un interval sau un interval și jumătate.
  • Rezumatul este plasat pe o pagină separată (numerotată) cu titlul „SUMAR” și nu este numerotat ca o secțiune.
  • Titlurile secțiunilor sunt scrise cu majuscule și plasate simetric față de marginile din dreapta și din stânga textului.
  • Subtitlurile sunt scrise din paragraf literă mică(cu excepția primului capital).
  • Nu este permisă separarea cu silabe în titluri. Nu puneți un punct la sfârșitul titlului.
  • Distanța dintre titlu și următorul text, precum și între titlurile secțiunii și subsecțiunii trebuie să fie egală cu:
    • la executarea unui document în mod dactilografiat - două intervale.
  • Pentru secțiunile și subsecțiunile, al căror text este scris pe aceeași pagină cu textul secțiunii precedente, distanța dintre ultimul rând de text și următorul titlu trebuie să fie egală cu:
    • la executarea unui document în mod dactilografiat – trei intervale dactilografiate.
  • Secțiunile, subsecțiunile, paragrafele și subparagrafele trebuie numerotate cu cifre arabe cu un punct.
  • În cadrul secțiunii ar trebui să existe o numerotare continuă pentru toate subsecțiunile, paragrafele și subparagrafele incluse în această secțiune.
  • Numerotarea subsecțiunilor include numărul de secțiune și numărul de serie al subsecțiunii incluse în această secțiune, separate printr-un punct (2.1; 3.1 etc.).
  • Dacă există secțiuni și subsecțiuni, numărul de serie al paragrafului și al subparagrafului (3.1.1, 3.1.1.1 etc.) se adaugă la numărul subsecțiunii după punct.
  • Textul documentului trebuie să fie scurt, clar, excluzând posibilitatea unei interpretări greșite.
  • Termenii și definițiile trebuie să fie uniformi și să respecte standardele stabilite, iar în lipsa acestora - general acceptate în literatura științifică și tehnică și să fie menționați în lista de termeni.
  • Explicațiile necesare pentru textul documentului pot fi făcute prin note de subsol.
  • O notă de subsol este indicată printr-un număr cu o paranteză plasată la nivelul liniei de tăiere de sus a fontului, de exemplu: „dispozitiv de imprimare2) ...” sau „hârtie5)”.
  • Dacă nota de subsol se referă la un singur cuvânt, semnul notei de subsol este plasat direct lângă acest cuvânt, dar dacă se referă la propoziție în ansamblu, atunci la sfârșitul propoziției. Textul notei de subsol este plasat la sfârșitul paginii și separat de textul principal printr-o linie lungă de 3 cm trasată în partea stângă a paginii.
  • Ilustrațiile, dacă există mai multe în acest document, sunt numerotate cu cifre arabe în întregul document.
  • Formulele din document, dacă sunt mai multe, sunt numerotate cu cifre arabe, numărul este plasat în partea dreaptă a paginii, între paranteze la nivelul formulei.
  • Semnificația simbolurilor și coeficienților numerici incluși în formulă trebuie să fie dată direct sub formulă. Valoarea fiecărui caracter este tipărită pe o nouă linie în ordinea în care sunt date în formulă. Prima linie a decriptării trebuie să înceapă cu cuvântul „unde”, fără două puncte după el.
  • Referințele la standarde (cu excepția standardelor întreprinderii), specificațiile tehnice și alte documente (de exemplu, documentele organelor de supraveghere de stat, regulile și normele URSS Gosstroy) sunt permise în documentele programului. Când se face referire la standarde și specificații, este indicată denumirea acestora.
  • Trebuie să faceți referire la document în ansamblu sau la secțiunile acestuia (indicând denumirea și denumirea documentului, numărul și denumirea secțiunii sau a anexei). Pentru referiri repetate la o secțiune sau aplicație, este indicat doar numărul.
  • Notele la text și tabele indică doar date de referință și explicative.
  • O nota nu este numerotata. După cuvântul „Notă” puneți un punct.
  • Mai multe note trebuie numerotate consecutiv cu cifre arabe cu un punct. După cuvântul „Notă” puneți două puncte.
  • Abrevierile cuvintelor din text și legendele de sub ilustrații nu sunt permise.
  • Material ilustrat, tabele sau text cu caracter auxiliar pot fi întocmite sub formă de cereri.
  • Fiecare cerere trebuie să înceapă pe o pagină nouă cu cuvântul „ANEXĂ” în colțul din dreapta sus și să aibă un titlu tematic, care este scris simetric față de text cu majuscule.

În GOST există o fișă de probă, care indică câmpurile, locurile pentru paginare și cifrare.

Aplicații în teză este secțiunea în care includeți materiale vizuale. Vizibilitatea poate fi prezentată în formă diferită- diagramă, tabel, figură, tabel comparativ etc. Aceste materiale sunt atât de voluminoase încât nu pot fi incluse în lucrarea în sine. Așa că am venit cu aplicații. Diferitele universități au cerințe diferite, dar există reguli generale aplicații de proiectare în lucrări științifice. Deci, cum proiectați o aplicație?

Cum să proiectați corect o aplicație

Cererile se întocmesc la sfârșitul lucrării științifice, după lista de referințe. Puteți să le depuneți împreună cu munca dvs. sau, mai bine, să le atașați la diplomă într-un dosar separat. Dacă tivneriți anexe la textul tezei, separați-le de partea principală cu o foaie goală.

Aplicațiile sunt numerotate în colțul din dreapta sus al paginii. Dacă aplicația ocupă 2 foi, atunci pe ultima foaie trebuie să scrieți „Sfârșitul aplicației...”. În cazul în care cererea include trei sau mai multe foi, pe a 2-a și pe cele ulterioare se marchează „Continuarea cererii...”, iar pe ultima – „Sfârșitul cererii...”. Dacă o aplicație în compoziția sa are mai multe figuri sau tabele în același timp, atunci nu uitați să le numerotați. Fiecare ilustrație este numerotată separat.

Dați cererilor dvs. titluri care au legătură cu textul manuscrisului dvs. Am pus link-uri către aceste aplicații în text. "Cm. aplicarea ..., fig. ...". Pentru ca cititorul să înțeleagă totul, pentru a evita confuziile și întrebările inutile, întocmește aplicațiile în mod clar, cu o decodare a tuturor simbolurilor care pot fi găsite în tabele, figuri și diagrame.

Specificați aplicația în sine în cuprinsul lucrării dvs. Verificați-vă instituție educațională despre dacă să puneți paginarea continuă sau să vă creați propria pentru aplicații. În același timp, salvăm numerele aplicațiilor.

Cum se întocmește o anexă la contract

Anexa la contract trebuie să fie întocmită corespunzător, în caz contrar, este plină de faptul că documentul nu va avea forță juridică. Pentru început, familiarizați-vă cu standardele GOST pentru proiectarea aplicațiilor și încercați să respectați cu atenție toate standardele. După ce faceți față lucrării, vă sfătuiesc să dați documentul pentru verificare specialiștilor sau să solicitați imediat ajutor de la firme speciale care pregătesc și execută documentația.

Dacă decideți să faceți totul singur, atunci lăsați-vă ghidat de acest indiciu:

  1. Întocmim documente care vor deveni anexă la contract (grafice, tabele, acte, liste etc.).
  2. Aplicațiile sunt imprimate pe coli separate și capsate mai multe pagini într-un singur document sau broșură.
  3. Anotați numerotarea în conformitate cu reglementările.
  4. Toate documentele trebuie marcate cu cererea. Pe foaia inițială a documentului, scriem în colțul de sus „Anexa Nr.” și punem numărul de serie în dreapta. Imediat sub acesta scriem numele documentului administrativ „la contractul de servicii” și detaliile acestuia (numărul și data semnării).
  5. În documentul principal plasăm un marcaj despre aplicație.
  6. După ce am indicat titlurile secțiunii, după ce plasăm lista documentelor atașate. Facem sub forma unei liste numerotate. În ea indicăm numele, numărul de foi și copii, nu uitați să respectați numerotarea.

Când o undă electromagnetică interacționează cu electronii legați ai unui dielectric, răspunsul mediului depinde de frecvența optică.Această proprietate, numită dispersie cromatică, se manifestă ca o dependență de frecvență a indicelui de refracție și Apariția dispersiei cromatice este asociată cu caracteristici frecvențele la care mediul absoarbe radiațiile electromagnetice din cauza oscilațiilor electronilor legați. Departe de frecvențele de rezonanță ale mediului, comportamentul indicelui mediu este bine descris de ecuația Sellmeier

unde este frecvența de rezonanță și mărimea rezonanței. Însumarea în ecuația (1.2.6) se realizează pe toate frecvențele de rezonanță ale substanței, care contribuie la regiunea spectrală de interes pentru noi. În cazul fibrelor optice, parametrii sunt determinați prin potrivirea criteriilor de dispersie măsurate la ecuația (1.2.6) atunci când depind de compoziția miezului. Pentru sticla de cuarț în vrac, acești parametri sunt: ​​µm, unde și c este viteza luminii în vid.

Dispersia într-o fibră optică are o importanță decisivă în propagarea impulsurilor optice scurte, deoarece diferitele componente spectrale ale spectrului de impulsuri se propagă la viteze diferite.Chiar și în cazurile în care efectele neliniare nu sunt importante, lărgirea impulsurilor dispersive poate fi dăunătoare liniilor de comunicație optică. . În modul neliniar, combinația dintre dispersie și neliniaritate poate duce la o imagine diferită calitativ, care este discutată în capitolele următoare. În descrierea matematică, efectele de dispersie în fibră sunt luate în considerare prin extinderea constantei de propagare a modului într-o serie Taylor în apropierea frecvenței purtătoare.

După cum se arată în sect. 2.3, anvelopa pulsului se deplasează cu viteza grupului și parametrul determină lărgirea pulsului. Parametrii sunt legați de indicele de refracție și derivatele acestuia prin relații

unde este indicele de refracție de grup.

Pe fig. 1.4 și 1.5 arată dependențele de lungimea de undă X pentru sticla de cuarț, obținute cu ajutorul ecuațiilor (1.2.6), (1.2.9), (1.2.10). Asta e minunat. care tinde spre zero la aproximativ 1,27 µm și devine negativă pentru lungimi de undă mai mari. Lungimea de undă la care este adesea denumită lungime de undă cu dispersie zero. Cu toate acestea, trebuie remarcat că la , dispersia nu este zero. Descrierea propagării impulsurilor în apropiere necesită includerea unui termen cubic în expansiune (1.2.7). Astfel de efecte de dispersie de ordin superior pot distorsiona impulsurile optice ultrascurte atât în ​​mod liniar, cât și în mod neliniar.

Orez. 1.4. Dependența indicelui de refracție și a indicelui de refracție de grup al sticlei de cuarț de lungimea de undă.

Orez. 1.5. Dependența de lungime de undă Pentru sticlă de cuarț. Parametrul de dispersie este aproape de 1,27 µm. Parametrul este prezentat în funcție de µm.

Cu toate acestea, luarea în considerare a acestora este necesară numai atunci când lungimea de undă a impulsului X se apropie de o valoare în câțiva nanometri.

Curbele prezentate în Fig. 1.4 și 1.5 sunt construite pentru sticlă de cuarț în vrac. Comportamentul de dispersie pentru fibrele de sticlă reale, în general, diferă de cel prezentat în aceste figuri din următoarele două motive. În primul rând, miezul fibrei poate avea o cantitate mică de impurități, cum ar fi ecuația (1.2.6), în acest caz, ar trebui să fie utilizată cu parametrii corespunzători unui anumit număr de niveluri de impurități. În al doilea rând, prezența unei structuri de ghid de undă reduce oarecum indicele de refracție efectiv al modului în comparație cu indicele de refracție din materialul în vrac, iar această scădere depinde de frecvență. Ca rezultat, pentru a obține o dispersie completă într-o fibră optică, la dispersia materialului trebuie adăugată o componentă de ghid de undă. În general, contribuția la ghidul de undă este neglijabilă pe întreaga regiune spectrală, cu excepția regiunii din apropierea lungimii de undă cu dispersie zero, unde dispersia ghidului de undă și dispersia materialului devin comparabile. Efectul principal al contribuției ghidului de undă este o ușoară deplasare către regiunea lungimii de undă lungi; µm pentru ghiduri de lumină tipice. Pe fig. 1.6 arată dispersia totală măsurată într-o fibră optică monomod. Pentru a cuantifica dispersia, se folosește parametrul de dispersie utilizat în mod obișnuit în literatura de fibră optică în loc de Următoarea relație

Orez. 1.6. Dependența de lungime de undă măsurată a parametrului de dispersie D al unei fibre monomod. Lungimea de undă cu dispersie zero este deplasată la o lungime de undă de 1,312 um datorită contribuției dispersiei ghidului de undă la dispersia totală a fibrei.

stabileşte o legătură între

O caracteristică interesantă a dispersiei ghidului de undă este că contribuția sa la (sau depinde de) parametrii fibrei: raza miezului a și diferența dintre indicii de refracție ai miezului și ai placajului.Acest fapt poate fi folosit pentru a schimba lungimea de undă a dispersiei zero la 1,55. µm, unde fibrele au pierderi minime.Asemenea fibre deplasate în dispersie pot fi utilizate în viitor în sistemele de comunicații optice.Este posibil să se creeze fibre cu o curbă de dispersie foarte plată, având o dispersie mică într-un interval spectral larg de μm. Acest lucru se realizează prin utilizarea mai multor straturi de placare. Figura 1.7 prezintă curbele de dispersie măsurate pentru două astfel de fibre cu placare multiplă având placaje cu două sau trei straturi în jurul miezului. Pentru comparație, este prezentată și curba de dispersie pentru fibra cu o singură placare ( linie întreruptă.Fibra cu patru straturi are o dispersie scăzută nm) pe o regiune spectrală largă de la 1,25 la 1,65 µm. Fibrele cu caracteristici de dispersie modificate sunt utile pentru studiul efectelor neliniare atunci când într-un experiment sunt necesare proprietăți speciale de dispersie.

Efectele neliniare în fibrele optice pot fi calitativ complet diferite în funcție de semnul dispersiei

Orez. 1.7. Dependența de lungime de undă a parametrului de dispersie pentru trei tipuri diferite de fibre optice. Etichetele se referă la fibre optice cu un singur, dublu și, respectiv, cu patru învelișuri.

parametrii sau Deoarece

parametrul se numește de obicei dispersia vitezei de grup. La lungimi de undă, parametrul (vezi Fig. 1.5) și fibra se spune că au dispersie normală. În modul normal de dispersie, componentele de înaltă frecvență (deplasate în regiunea albastră) ale spectrului pulsului optic se propagă mai lent decât componentele de joasă frecvență. Situația opusă apare în modul așa-numitei dispersii anormale, adică atunci când După cum se poate observa din Fig. 1.5, fibrele de sticlă au o dispersie anormală în regiunea lungimilor de undă mai mari decât lungimea de undă cu dispersie zero. Modul de dispersie anormală prezintă un interes considerabil pentru studierea efectelor neliniare, deoarece în acest mod pot exista solini în fibrele optice - impulsuri optice pentru care dispersia și efectele neliniare exact se anulează reciproc.

În prezent, fibra monomod ocupă o poziție dominantă în tehnologia de comunicații prin fibră optică. Acest lucru se datorează faptului că, spre deosebire de fibra multimodală, fibra monomode menține coerența spațială transversală a luminii și lipsește dispersia intermodală. Dispersia cromatică limitează viteza și intervalul de transmitere a informațiilor pe o fibră monomod folosind un canal spectral.

Dispersia cromatică este lărgirea duratei unui impuls de lumină atunci când se propagă de-a lungul unei fibre, asociată cu diferența în vitezele grupului de propagare a componentelor spectrale ale impulsului. Sursa de lumină în FOTS de mare viteză sunt de obicei lasere semiconductoare cu o lățime destul de îngustă, dar finită a spectrului de emisie.

Într-o fibră monomodală, dispersia cromatică apare datorită interacțiunii a două fenomene - dispersia materialului și a ghidului de undă. Dispersia materialului apare din dependența neliniară a indicelui de refracție al cuarțului de lungimea de undă și de viteza grupului corespunzătoare, în timp ce cauza dispersării ghidului de undă este dependența de lungime de undă a raportului dintre viteza grupului și diametrul miezului și diferența de refracție. indicele miezului și al placajului. A treia componentă a dispersiei, așa-numita dispersia modului de polarizare ( PMD ) Dispersia de ordinul doi sau întârzierea grupului diferenţial, este determinată de caracteristicile de polarizare ale fibrei şi are un efect similar cu cel al dispersiei cromatice. PMD-urile de ordinul doi stabilesc o limită extremă la care dispersia cromatică poate fi compensată.

Răspândirea vitezei de grup, de ex. mărimea lărgirii datorate dispersiei cromatice τ xp într-o aproximare liniară este direct proporțională cu lungimea fibrei L și cu lățimea spectrală Δλ a impulsului luminos.

τхр=Dλ·L·Δλ ​​​​​, (10.3.9)

unde D λ este coeficientul de dispersie cromatică. Aceasta este o mică modificare a întârzierii unui impuls de lumină într-o secțiune a unei fibre cu o unitate de lungime (1 km) cu o singură modificare a lungimii de undă (1 nm) a purtătorului acestui impuls. Unitatea de măsură este ps/(nm km). Valoarea sa este determinată ca o derivată a dependenței spectrale a întârzierii grupului τ d (λ):

Rata de transfer de informații a unui sistem de fibră optică pe un canal de comunicație este maximă dacă întârzierea grupului nu depinde de lungimea de undă, de exemplu. Dλ=0. Se numește lungimea de undă λ 0 corespunzătoare acestei condiții lungime de undă cu dispersie zero. La această lungime de undă, coeficientul de dispersie cromatică capătă o valoare zero. Unitatea de măsură este nm.


Aproape de punctul de dispersie zero, dependența coeficientului de dispersie cromatică de lungimea de undă poate fi aproximată dependență liniară:

, (10.3.11)

unde S 0 este panta dependenței spectrale a coeficientului de dispersie cromatică (siope cu dispersie zero) la lungimea de undă cu dispersie zero, măsurată în ps/(nm 2 km).

· metoda de măsurare a fazelor (tehnica deplasării de fază);

Tehnica interferometrică;

· Tehnica de întârziere a pulsului.

Cea mai comună metodă de măsurare a dispersiei este metoda fază și variația acesteia, metoda fază diferenţială. Aceste metode oferă cea mai mare acuratețe de măsurare și ușurință de implementare [D3].

Esență metoda fazelor constă în compararea fazei semnalului trecut prin fibra măsurată cu faza semnalului de referinţă. Valorile de defazare obținute φ(γ) sunt legate de întârzierile de grup prin formula:

τ(λ)=φ/(2πf) (10.3.12)

Unde f este frecvența de modulație a semnalului. Măsurătorile de întârziere trebuie făcute la mai multe lungimi de undă. Măsurătorile pot fi implementate în mai multe moduri:

· să utilizeze mai multe surse de radiații cu lungimi de undă fixe și un fotodetector de bandă largă;

· utilizați o sursă cu o lungime de undă reglabilă (un laser reglabil sau o sursă de bandă largă cu un selector de lungime de undă) și un fotodetector de bandă largă;

· utilizați surse fotodetectoare în bandă largă cu un selector de lungime de undă.

În cazul utilizării unui contor de dispersie cromatică cu o lungime de undă de operare reglabilă, este necesar să se stabilească limitele intervalului spectral și pasul de modificare a lungimii de undă. Schema bloc a metodei de fază pentru măsurarea dispersiei cromatice utilizând o sursă de radiație în bandă largă și un fotodetector cu selector de lungime de undă este prezentată în Figura 10.19.

Semnalul de la oscilatorul principal modulează puterea de radiație a sursei. Lumina modulată transmisă prin fibra testată este utilizată ca semnal măsurat aplicat contorului de fază. Același semnal de la oscilatorul de referință alimentat contorul de fază printr-un alt canal servește drept semnal de referință. Contorul de fază măsoară defazajul dintre semnalul de referință și semnalul măsurat. Măsurătorile sunt repetate la fiecare dintre lungimile de undă selectate. Din valorile obținute ale defazajului relativ, conform formulei (10.3.12), se calculează valoarea întârzierii relative pentru toate lungimile de undă la care au fost efectuate măsurătorile. Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor constă în selectarea dependenței funcționale τ(γ), ale cărei valori la lungimile de undă măsurate sunt cele mai apropiate de valorile măsurate.

Standardele internaționale recomandă ca pentru fiecare tip de fibră și interval spectral de măsurători să selecteze dependențe funcționale sub forma unor polinoame, care sunt funcții de putere ale lungimii de undă γ cu coeficienți necunoscuți. În procesul de prelucrare matematică a măsurătorilor, se calculează valorile acestor coeficienți. De exemplu, funcțiile Solmeyer cu trei sau cinci termeni sunt utilizate pe scară largă. Dezvoltarea metodei de fază este metoda de fază diferenţială (metoda de defazare diferenţială), când se măsoară schimbările relative de fază şi întârzierile relative τ 1 și τ 2 două semnale la lungimi de undă adiacente distanțate apropiate λ 1 și λ 10.

Valoarea dispersiei la o lungime de undă λ 1 /2 , egală cu jumătate din suma lungimilor de undă λ 1 și λ 2 , se determină printr-o aproximare liniară după formula:

. (10.3.13)

Metoda interferenței este o alternativă și este implementată conform diagramă bloc folosind interferometrul Mach-Zehnder și prezentat în Figura 10.20.

Radiația de la o sursă de bandă largă după ce selectorul de lungime de undă intră în interferometrul Mach-Zehnder. Când capătul fibrei, care face parte din brațul de referință al interferometrului, este deplasat liniar, în canalul de referință este introdusă o diferență cunoscută de lungimi optice, a cărei valoare face posibilă calcularea întârzierii de grup a luminii. semnal în fibra testată situată în brațul de măsurare al interferometrului. Metoda interferometrică este utilizată pentru măsurarea caracteristicilor lungimii scurte de fibre lungi de câțiva metri și este utilizată în principal pentru controlul procesului în fabricarea fibrelor și a componentelor sistemului de transmisie.

Metoda pulsului pentru măsurarea dispersiei cromatice. Standardul ITUT G650 reglementează și o metodă bazată pe măsurarea directă a întârzierii impulsurilor luminoase cu lungimi de undă diferite la trecerea printr-o fibră de o lungime dată (time offlight). În această metodă, este posibil să se măsoare timpul de întârziere al impulsurilor laser optice în timpul trecerii unei secțiuni date a fibrei „înainte și înapoi”, adică la reflectarea de la capătul îndepărtat al fibrei. Precizia măsurării CD în această metodă este mai mică decât acuratețea măsurării prin metoda fază datorită preciziei mai scăzute a întârzierilor de măsurare. În acest caz, schema instalației pentru efectuarea măsurătorilor rămâne aproape aceeași ca și în cazul măsurătorilor prin metoda fază. În locul unui contor de fază, atunci când măsurați prin metoda pulsului, este necesar să utilizați un alt dispozitiv care vă permite să măsurați întârzierea relativă a două impulsuri.

Deoarece acuratețea metodei impulsurilor este invers proporțională cu durata impulsurilor utilizate, este necesar ca durata acestora să nu fie mai mare de 400 ps.

Aparat pentru măsurarea dispersiei cromatice.Întrucât măsurătorile de dispersie cromatică se fac nu numai pe liniile instalate pentru compensare precisă, ci și în producția și dezvoltarea componentelor sistemului de transmisie, RH și OC, precum și pentru cercetare științifică, există pe piață diferite categorii de dispozitive concepute pentru a măsura. valori CD. Parametrii lor tehnici variază într-o gamă foarte largă. Cu toate acestea, compararea unui număr atât de mare de dispozitive depășește domeniul de aplicare al acestui articol, așa că ne vom limita aici la contoare CD destinate monitorizării liniilor de fibră optică.În prezent, piața include dispozitive de la producători de top de echipamente de măsurare, cum ar fi ca Acterna, Anritsu, EXFO, Luciol, NETTEST, Perkin Elmer și întreprinderea belarusă IIT (Institute tehnologia Informatiei). Caracteristici comparative dispozitivele sunt prezentate în tabelul din Anexa 7. Dispozitivele prezentate în tabel pot fi împărțite condiționat în câmp și staționare. Dispozitivele relativ mici care au putere autonomă împreună cu alimentarea de la rețea au fost clasificate ca dispozitive de câmp. Măsurarea dispersiei cromatice bazată pe măsurarea directă a întârzierii de propagare a impulsurilor scurte de lumină de diferite lungimi de undă fixe (metoda de măsurare a pulsului) este prezentată în dispozitivul ν-CD1 al companiei elvețiene Luciol. Constanța lungimii de undă a surselor de radiație este asigurată de rețele Bragg, care joacă rolul unui filtru optic de bandă îngustă (0,1 nm) al emițătorului. Numărul de surse poate fi arbitrar. Eroarea de sincronizare este de 5 ps. Pentru a obține o sensibilitate ridicată (până la 42 dB), dispozitivul folosește o tehnică de numărare a fotonilor cu înregistrarea semnalului la un nivel de 100 dBm. Singurul producător intern de contoare de dispersie cromatică este IIT (Institutul de Tehnologii Informaționale, Belarus). În dispozitivele acestei companii ID21 (pentru fabrici de cabluri și laboratoare de testare) și ID22 (pentru măsurarea liniilor așezate), se utilizează o metodă de fază cu 7 surse de radiație pentru a măsura diferența de fază a unui semnal modulat sinusoid la lungimi de undă fixe. În același timp, a fost implementată o soluție tehnică folosind o fotodiodă de avalanșă ca mixer de semnale de înaltă frecvență, ceea ce face posibilă utilizarea unui receptor optic de joasă frecvență pentru a înregistra semnalul diferenței de fază a canalelor de referință și de semnal și a crește semnificativ raportul semnal-zgomot. Procesarea ulterioară a semnalului digital folosind transformata Fourier permite reducerea la minimum a distorsiunii semnalului în partea de recepție a dispozitivului. Dispozitivele ID21 și ID22 au un nivel ridicat specificatii tehnice(gamă dinamică mare, viteză mare de măsurare, puterea bateriei, greutate redusă) și diferă în mod favorabil în ceea ce privește costul scăzut în comparație cu analogii străini.

Instrumentele de câmp tipice pentru măsurarea CD includ reflectometrele optice Anritsu (MW9076D1) și Acterna (MTS5000e), precum și platformele de măsurare universale CMA5000 de la Nettest și FTB400 cu modulul FTB5800 de la EXFO. De interes deosebit pentru operatorii de telecomunicații sunt instrumentele de teren construite pe o bază modulară, așa-numitele platforme portabile modulare de măsurare. Principiul construirii unor astfel de platforme se bazează pe utilizarea unui computer industrial portabil și a unităților plug-in care funcționează gamă largă măsurători precum reflectometria, măsurători de pierderi de inserție și pierderi de retur, măsurători spectrale în sisteme WDM, măsurători PMD și CD etc. Conceptul de a construi dispozitive de câmp pe o bază modulară a fost introdus pentru prima dată de EXFO în 1996 (FTB300); În prezent, există o tendință constantă de a construi dispozitive pe acest principiu. Instrumentele de la Anritsu (MW9076D1), Acterna (MTS5000 cu modul CD 5083) și Nettest (CMA5000 OTDR/CD) pot evalua dispersia cromatică folosind radiația laser la 4 lungimi de undă fixe: 1310, 1450, 1550 și 1625 nm, folosind metoda de măsurare a timpului. intervale de trecere a impulsurilor de lumină prin fibră. Avantajul incontestabil al acestor instrumente este greutatea redusă, viteza mare de măsurători și posibilitatea suplimentară de măsurare a reflectogramelor. Dezavantajele includ o precizie de măsurare a dispersiei puțin mai scăzută, asociată nu numai cu utilizarea a doar 4 surse fixe de radiații, ci și cu o precizie mai mică în determinarea întârzierilor în timp prin metoda pulsului față de metoda fază, în special în secțiunile de fibre de lungime mică. (cativa km).Sistemul CMA5000 de la Nettest, introdus in toamna anului 2002, poate include si un modul de masurare a dispersiei cromatice, ale carui caracteristici sunt date in tabel. Principiul măsurării se bazează pe metoda de măsurare a defazajului la modificarea lungimii de undă a laserului care emite. Instrumentul de câmp EXFO utilizează, de asemenea, o metodă de măsurare a defazajului unui semnal, folosind componenta filtrată a emisiei de bandă largă a LED-ului ca lungime de undă de referință. Această soluție oferă un proces de măsurare folosind o fibră la modă, fără feedback de la sursa de radiație pentru referirea spectrală a rezultatelor măsurătorii. Ca urmare, devine posibil să se măsoare secțiuni lungi fibre cu elemente unidirecționale precum izolatoare și amplificatoare (până la 30 de amplificatoare). În special, sa raportat despre măsurarea cu succes a unei linii de comunicație de 500 km cu opt amplificatoare EDFA. Trebuie remarcat faptul că în prezent, mai multe companii oferă dispozitive bazate pe un principiu modular, care face posibilă efectuarea de măsurători combinate de CD și PMD pe baza unei platforme în condiţiile de teren(Vezi tabelul). În această configurație, este posibil să se efectueze întregul complex de măsurători a parametrilor de dispersie ai FOCL pe teren pe baza unui dispozitiv portabil. În concluzie, putem concluziona că în sistemele moderne de telecomunicații, măsurarea și compensarea dispersiei cromatice devine o sarcină din ce în ce mai importantă. O selecție largă de dispozitive de pe piața echipamentelor de măsurare ne permite să rezolvăm cu succes această sarcină aparent dificilă. Trebuie remarcat faptul că toți producătorii majori de echipamente de măsurare enumerați mai sus sunt reprezentați în Rusia fie direct, fie prin intermediul companiilor rusești care vând în baza acordurilor de distribuție.