СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА Российский патент 2014 года по МПК G01M11/02 G01N21/88 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локализации места повреждения оптического волокна.

Известны способы [1-3] локализации места повреждения оптического волокна, базирующиеся на измерении и сопоставлении контрольной и текущей, измеряемой в процессе технической эксплуатации, характеристик обратного рассеяния оптического волокна и выявления и локализации дефекта оптического волокна в месте, где характеристики или рассчитанные по ним параметры затухания и отражений оптического волокна отличаются на превышающие пороговые значения. Данный способ не позволяет выявлять повреждения оболочки оптического волокна. Кроме того, его высокая чувствительность к параметрам зондирования и шумам приводит к ошибкам.

Известен способ /4/ определения места повреждения оптического волокна, заключающийся в том, что предварительно измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую характеристику обратного рассеяния этого же волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей характеристик на участках оптического волокна и определяют расстояние до места повреждения как расстояние вдоль оптического волокна до участка, для которого коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Однако, данным методом нельзя выявить и, соответственно, локализовать повреждение оболочки оптического волокна.

От этого недостатка свободен способ /5/, согласно которому на входе фотоприемника оптического рефлектометра включают поляризатор и принимают сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на участках оптического волокна и определяют расстояние до места повреждения как расстояние вдоль оптического волокна от его конца, с которого производятся измерения, до ближайшего от него участка, для которого коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Однако, при повторном подключении оптического волокна состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна может измениться, что значительно снижает чувствительность способа, а в отдельных случаях даже исключает возможность выявления дефекта. Другими словами, при использовании данного способа рефлектометр должен быть постоянно подключен к оптическому волокну для обеспечения постоянства условий ввода оптического излучения в волокно, что существенно ограничивает область применения способа.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу определения места повреждения оптического волокна, заключающемуся в том, что на ближнем конце выделяют сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же оптического волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна и определяют на характеристике обратного рассеяния участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, при этом оптическое волокно подключают к рефлектометру через контроллер поляризации, при измерении текущих поляризационных характеристик обратного рассеяния с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна, запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на дальнем конце, определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, и определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит испытуемое оптическое волокно 1, подключенное через контроллер поляризации 2 к работающему во временной области оптическому рефлектометру обратного рассеяния 3, включающий блок памяти 4 и блок обработки 5.

Устройство работает следующим образом. Оптическим рефлектометром 3 через контроллер поляризации 2 измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна 1 и запоминают ее в блоке памяти 4. Впоследствии оптическим рефлектометром 3 через поляризатор 2 измеряют текущие поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна 1. При этом, с помощью контроллера поляризации 2 изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна 1, измеряют поляризационные характеристики обратного рассеяния рефлектометром 3 и в блоке обработки 5 оптического рефлектометра 3 рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на участках оптического волокна для каждого установленного с помощью контроллера поляризации 2 состояния поляризации. В блоке памяти 4 запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на дальнем конце. Затем в блоке обработки 5 определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение оптического волокна 1, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. После чего, определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения оптического волокна 1 как расстояние до точки пересечения указанных характеристик изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем и дальнем конце, соответственно.

За счет изменения с помощью контроллера поляризации состояния поляризации на входе оптического волокна, обеспечивается исключение погрешностей вносимых за счет изменения состояния поляризации на входе оптического волокна при повторных подключениях оптического рефлектометра, что, в отличие от прототипа, не требует обеспечения постоянства условий ввода оптического излучения в волокно и позволяет отключать рефлектометр от оптического волокна между измерениями контрольной и текущих рефлектограмм. Сравнение характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно, позволяет уменьшить погрешность определения расстояния до места повреждения волокна по сравнению с прототипом. Возможность многократного подключения рефлектометра к оптическому волокну и повышение точности определения расстояния до места повреждения оптического волокна существенно расширяют область применения заявляемого изобретения по сравнению с прототипом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент ЕР 0318043 А1.

2. Патент ЕР 0854360 A1.

3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения. - М.: Сайрус Системе. - 1994, - с.672.

4. Патент ЕР 0623815 В1.

5. Бурдин В.А., Дмитриев Е.В. Локализация дефектов оболочки волоконного световода на коротких длинах оптического волокна // Инфокоммуникационные технологии, Том 8, №3, 2010. - с.34-37

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локализации места повреждения оптического волокна. Согласно способу измеряют контрольную и текущую поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна. При измерении текущей характеристики с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна и рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик вдоль длины оптического волокна. По полученным характеристикам участок с повреждением определяют как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Расстояние до места повреждения определяют как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно. Технический результат - исключение погрешностей вносимых изменением состояния поляризации при повторных подключениях оптического рефлектометра и снижение погрешности при определении расстояния до места повреждения волокна. 1 ил.

Способ определения места повреждения оптического волокна, заключающийся в том, что на ближнем конце выделяют сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же оптического волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна и определяют на характеристике обратного рассеяния участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, отличающийся тем, что оптическое волокно подключают к рефлектометру через контроллер поляризации, при измерении текущих поляризационных характеристик обратного рассеяния с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна, запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на дальнем конце, определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, и определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце соответственно.