ЗАСОБИ ВИМІРЮВАННЯ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ПРОВЕДЕННІ ВИМІРЮВАНЬ В ВОЛЗ

Оптичні вимірювачі потужності

Оптичні вимірювачі потужності (Optical Power Meter - ОРЗ) використовуються для вимірювання оптичної потужності сигналу в ВОЛЗ, а також для вимірювання загасання в оптичному кабелі. Вони забезпечують не тільки проведення вимірювань в кабельних лініях, а й аналіз роботи устаткування, що передає сигнал в оптичну лінію. У комплекті зі стабілізованою джерелом сигналу оптичні вимірювачі потужності (ГІМ) забезпечують вимір загасання - основного параметра якості оптичної лінії.

Основні нормовані характеристики ГІМ:

• - тип детектора;
• - лінійність підсилювача;
• - калібрувальна крива;
• - динамічний діапазон;
• - похибка вимірювання;
• - підтримка різних оптичних інтерфейсів. Спрощена блок-схема ГІМ наведена на рис. 9.2.

Мал. 9.2. Блок-схема ГІМ

Найбільш важливий елемент ОІ М - оптичний детектор, який визначає характеристики самого приладу. Оптичний детектор являє собою фотодіод, який приймає вхідний оптичний сигнал і перетворює його в електричний заданої інтенсивності. Отриманий електричний сигнал надходить через АЦП в сигнальний процесор, де проводиться його перетворення з урахуванням характеристики фотодіода в величину, що вимірюється в [дБм] або [Вт], яка потім індукується на дисплеї. Для забезпечення стабільної роботи твердотільного фотодіода, як правило, використовується його тер мостатірованіе.

Однією з основних характеристик ГІМ є залежність вихідного сигналу фотодіода від потужності вхідного оптичного сигналу на різних довжинах хвиль, точніше, ступінь її рівномірності. Сигнальний процесор повинен компенсувати можливу нелінійність спектральної характеристики фотодіода.

У ГІМ використовуються три основні типи фотодіодів: кремнієвого Si, германієвого Ge і на основі сплаву арсену галію InGaAs. Кремнієві фотодіоди можуть з успіхом використовуватися при вимірюванні оптичного сигналу в діапазоні 400 ... 1000 нм. Для вимірювання оптичної потужності одномодових волоконних кабелів з довжиною хвилі 1310 і 1500 нм, які отримали найбільше поширення в сучасних ВОЛЗ, зазвичай використовують германієві фотодіоди і фотодіоди на основі сплаву InGaAs. Останні мають більш широкий спектр вимірювання по довжині хвилі, що дозволяє створювати універсальні ГІМ.

Важливим параметром ГІМ є стійкість його роботи при різних рівнях шумів. Основними шумами в оптичних детекторах є квантові шуми, а також шуми, викликані залишковим струмом і поверхневим струмом витоку.

Іншим важливим параметром ГІМ є характеристика підсилювача електричного сигналу детектора, яка впливає на лінійність роботи ГІМ, його чутливість і функціональні можливості. Сучасні ГІМ використовують режим автокалибровки лінійних підсилювачів в процесі вимірювань.

До істотними параметрами ГІМ відноситься також динамічний діапазон. Типові значення динамічного діапазону ГІМ наступні:

• - 13 ... 70 дБ -для телефонних мереж;
• - 24 ... 50 дБ - для мереж кабельного телебачення;
• - 20 ... 60 дБ - для локальних мереж.

Тип оптичного інтерфейсу визначає технічні можливості використання ГІМ. Існує більше семи типів інтерфейсів, наприклад SMA 905, SMA 906, BIC та ін.