 |
Описание лабораторного макета
|
|
|
|
При практических измерениях источником излучения (1) является «Топаз-7315-AR». Вспомогательное оптическое волокно (3) для разных измерений будет разное, но всегда с одной стороны снабжено оптическим соединителем типа FC. Модовый скремблер (2) (смеситель мод) соответствует спецификации TIA/EIA-568-B.l и представляет собой катушку диаметром 22 мм, на которую требуется намотать 5 витков оптического кабеля. Для фиксации витков на катушке необходимо использовать винт. Модовый скремблер реализуется на вспомогательном оптическом волокне. Оптические розетки (4) используются в соответствии с используемым типом волокна и типом оптического соединителя. Для одномодового волокна розетки закрыты красными заглушками, для многомодового – белыми. В качестве приемника излучения (6) используется измеритель оптической мощности «Топаз-7315-AR».
1 – источник излучения;
2 – смеситель мод;
3 – вспомогательное оптическое волокно;
4 – оптические разъемные соединения;
5 – измеряемый кабель;
6 – приемник излучения.
Рисунок 3.1 – Экспериментальная установка
Порядок работы
Работа проводится в 4 этапа. На первом/втором этапе необходимо провести измерения затухания многомодового оптического кабеля с FC-FC коннекторами на длинах волн 1550/ 1310 нм. Для этого необходимо использовать два оптических кабеля с FC-FC коннекторами и многомодовую оптическую розетку FC-FC, закрепленную на стенде.
Рисунок 4.1 – Многомодовый патчкорд 50/125 FC-FC
На третьем/четвертом этапе производятся измерения одномодового FC-FC оптического кабеля для 1310/ 1550нм.
1) Соберите схему, представленную на рисунке 3.1, соблюдая правила техники безопасности и правила работы с оптическим оборудованием.
|
|
|
2) На приборе «ТОПАЗ-7315-AR» включите источник излучения на длине волны 1550 нм и измеритель оптической мощности (тоже на 1550 нм). Дайте прогреться аппаратуре 5 минут, затем выставите на приемнике измерение в ваттах.
3) Снимите значение мощности излучения на измерителе оптической мощности (не менее трех) на выходе тестируемого волокна.
4) Отключите из схемы измеряемый FC-FC оптический кабель и проведите измерения (не менее трех) оптической мощности на выходе вспомогательного волокна.
5) Повторите замеры для длины волны 1310 нм и одномодового оптического шнура на 1310/1550 нм.
6) Постройте таблицу полученных результатов и по формуле 2.1 вычислите затухание для тестируемых волокн на двух длинах волн.
7) Найдите коэффициент затухания измеряемого оптического кабеля по формуле:
где L – длина линии, км.
8) Обработайте результаты в соответствии с ГОСТ 8.207-76. В приложении А приведен пример оформления.
Содержание отчета
Отчет должен включать:
• Схема лабораторной установки для измерений;
• Таблицы с замерами для двух длин волн, многомодового и одномодового волокна;
• Расчеты и протоколы измерений;
• Выводы относительно применимости метода вносимых потерь для коротких оптических шнуров.
6 Контрольные вопросы
1) Для чего при измерении применяется модовый скремблер?
2) Для чего при измерении применяется вспомогательное оптическое волокно?
3) Как меняется точность измерений в зависимости от сочетания типов вспомогательного и измеряемого шнуров?
4) Изменится ли результат измерений, если вспомогательный и измеряемый шнуры поменять местами и почему?
Рекомендуемая литература
1) Мандель, А. Е. Методы и средства измерения в волоконно-оптических системах связи: Учебное пособие [Электронный ресурс] / А. Е. Мандель. – Томск: ТУСУР, 2012. – 123 с. – Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/771
2) ГОСТ 8.207-76 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов измерений. – М.: Изд-во стандартов, 1976. – 7 с.
|
|
|
3) ГОСТ 26814-86 Кабели оптические. Методы измерения параметров. — М.: Изд-во стандартов, 1986. – 33 с.
Приложение А
(справочное)
Обработка результатов измерений в соответствии с ГОСТ 8.207-76
Когда физическая величина определяется непосредственно с помощью того или иного измерительного прибора (прямые измерения), оценка истинного значения измеряемой величины и погрешности может быть осуществлена в следующем порядке:
1. Составляется таблица результатов измерений.
2. Вычисляется среднеарифметическое значение из n измерений:
3. Вычисляются квадраты погрешностей отдельных измерений:
4. Вычисляется средняя квадратичная погрешность результата серии измерений:
5. Задаются значением доверительной вероятности а (в лабораторных работах физического практикума обычно принимают a в пределах от 0,8 до 0,9).
6. Определяют по таблице 1 коэффициент Стьюдента t(a, n) для заданной надежности a и числа проведенных измерений n.
Таблица 1 – Коэффициент Стьюдента при различных значениях доверительной вероятности α и различном количестве опытов n
| α | Количество опытов, n | ||||||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 | 14 | 23 | 31 | 41 | |
| 0,9 | 6,3 | 2,9 | 2,4 | 2,1 | 2,0 | 1,9 | 1,9 | 1,9 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 |
| 0,95 | 12,7 | 4,3 | 3,2 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,4 | 2,3 | 2,3 | 2,2 | 2,2 | 2,1 | 2,1 | 2,0 | 2,0 |
| 0,99 | 63,7 | 9,9 | 5,8 | 4,6 | 4,0 | 3,7 | 3,5 | 3,4 | 3,3 | 3,2 | 3,1 | 2,9 | 2,8 | 2,8 | 2,7 |
7. Определяют границы доверительного интервала (δ = 0,3 Дб – погрешность прибора):
8. Рассчитывают относительную погрешность результата серии измерений:
9. Окончательный результат записывается в виде:
ε = …%
|
|
|
