Измерение вносимых потерь
элементов со шнурами или коннекторами.
Рассмотрим измерение вносимых
потерь некоторого тестируемого элемента (ТЭ) с волоконно-оптическими шнурами и
коннекторами (рис. 6.1-6). На этапе калибровки источник и измеритель мощности
соединяются между собой ОВ, желательно того же типа, что и шнуры ТЭ. На
следующем (втором) этапе входной коннектор ТЭ соединяется с коннектором
измерительной системы, а выходной коннектор ТЭ соединяется с измерителем
мощности. В идеале переключение данных коннекторов на входе измерителя мощности
не должны влиять на результаты измерения мощности, однако на втором этапе в
схему измерения добавляется еще одна пара коннекторов. Поэтому измеренные
потери будут включать потери ТЭ с вносимыми потерями пары коннекторов. Так как
последние могут быть оценены только приблизительно (порядка 0,3 – 1 дБ), в
данном случае имеет место достаточно большая погрешность, составляющая ±0,3 дБ
даже при использовании хороших коннекторов. Если ТЭ будет представлять собой
небольшой отрезок ОВ, схема измерения будет отражать метод измерения вносимых
потерь коннектора, так как короткий кабель имеет потери, которыми можно
пренебречь.
Измерение вносимых потерь
фланцевых элементов.
Ситуация осложняется, когда ТЭ имеет коннекторы, являющиеся составной частью
корпуса как, например, в оптическом аттенюаторе. Схема измерения в этом случае
представлена на рис. 6.1-7, и на первом этапе включает два подводящих ОВ,
предпочтительнее того же типа, что и шнуры ТЭ, а также одну пару коннекторов.
После калибровки процедура повторяется с введенным элементом и дополнительной
парой коннекторов. На точности измерения сказывается как замена, так и
добавление новой пары коннекторов. Поэтому полученное значение вносимых потерь
включает также потери одной пары коннекторов. Вследствие того, что имеют место
два новых соединения коннекторов, погрешность измерения вносимых потерь
приблизительно в два раза превышает значение, полученное при измерении согласно
рис. 6.1-6. Типовой показатель погрешности в этом случае будет составлять ±0,6
дБ.
Измерение вносимых потерь элементов со шнурами из оголенного волокна.
Оптические элементы со шнурами из оголенного волокна используют в двух случаях:
для соединения их с коннекторами специального типа, либо для присоединения
путем сращивания с системой передачи или любой другой системой. В обоих случаях
контроль функционирования данного соединения включает измерение вносимых
потерь. Возможная схема и процедура измерения показаны на рис. 6.1-8, которая
похожа на рис. 6.1-6. На этапе калибровки мощность от оголенного подводящего
волокна измеряется при соединении соответствующим адаптером, причем измеритель
мощности должен принимать всю мощность с выхода волокна.
На этапе измерения тестируемый
элемент присоединяется при помощи термического или механического сращивания.
Очевидно, что погрешность измеренных вносимых потерь будет значительно меньше,
чем в случае с коннекторами, потому что хорошее сращивание обеспечивает очень
низкий показатель вносимых потерь (обычно менее 0,1 дБ) и, соответственно,
низкую погрешность измерения. Несмотря на это, вносимые потери все же включают
в себя потери сращивания.
Наивысшая точность измерения вносимых потерь достигается при использовании
метода обрыва, показанного на рисунке 6.1-9, где (по сравнению с вышеописанными
методами) имеет место обратная последовательность этапов измерения. На первом
этапе ТЭ присоединяется к системе путем сращивания, и производится измерение
мощности на выходных шнурах. Затем сразу после сращивания от входного волокна
ТЭ откалывается небольшой отрезок и вновь измеряется мощность. При таком методе
погрешность измерения составляет приблизительно ±0,01 дБ и зависит от качества
скола и адаптера оголенного волокна.
Измерение вносимых потерь
интегральных оптических элементов.
Типовыми интегральными оптическими элементами на сегодняшний день являются
оптические переключатели, модуляторы, фильтры, мультиплексоры и
демультиплексоры. Для производителей этих устройств очень важно удостовериться
в том, что они функционируют на должном уровне до установки выходных волокон.
Соответствующая схема измерения приведена на следующем рисунке.
По сравнению с рассмотренными
выше методами задача измерения интегральных оптических элементов более сложна,
потому что для присоединения оптоволоконных шнуров к тестируемому элементу
необходимы еще два устройства позиционирования, а измеренные вносимые потери
включают потери обоих соединений, что приводит к относительно большой
погрешности. Поэтому данный метод для измерения абсолютных вносимых потерь
используется редко, однако он хорошо подходит для измерения вносимых потерь как
функции других параметров, например, длины волны или состояния поляризации.
