Устройство для моделирования характеристик кабельных линий связи Советский патент 1990 года по МПК G09B23/18 

Изобретение относится к тренажерам для обучения методам измерения характеристик кабельных линий связи, в частности для обучения измерению ве- личины полного затухания безобломным двухточечным методом в волоконно-оптических линиях связи, может быть использовано как в учебных ЦРЛЯХ, так и для объективной оценки квалификации специалистов.

Целью изобретения является повышение точности устройства за счет моделирования и измерения величины полно- го затухания в волоконно-оптических линиях связи.

На Лиг.1 изображена Аункииональная схема устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит (фиг.1) имитл- тор 1 входной части оптического кабе-- ля, оптико-электрический преобразователь 2, регулируемый элемент 3 задержки, Формирователь А импульсов, управляемый генератор 5 одиночных им- пульсов, управляемый источник 6 тока, электрооптический преобразователь 7, имитатор 8 выходной части оптического кабеля.

Имитатор 1 представляет собой ко- роткий отрезок световода, предназначен для подключения устройства к измерительному прибору. Выход имитатора 1 соединен с входом преобразователя 2 при помощи специального склей- вающего компаунда, служащего для уменьшения оптических потерь.

Преобразователь 2 представляет из себя обычный фотодиод, например, лавинный фотодиод, выход которого сое- динен с входом регулируемого элемента 3 задержки.

Элемент 3 представляет из себя обычную электрическую регулируемую линию задержки, задерживающую элект- рический сигнал на определенное время. Она служит для имитации длины волоконно-оптической линии связи и позволяет (при наличии приборов для измерения времени распространения опти- ческого сигнала в волоконной линии связи) проводить обучение расчету погонного затухания в волоконном световоде в соответствующих единицах.

Установлением расстояния на шкале элемента 3 устанавливается время задержки электрического сигнала, равное имитируемому времени задержки чон, - рующего импульса в ВОЛС.

Формирователь 4 представляет из себя усилитель с речистивными связями и с эмиттерным повторителем на выходе, устраняющий влияние емкостных периментов электрической пени на Аор- му выходных импульсов.

Формирователь А предназначен для восстановления первоначальной Лормы поступающего на его вход импульса, искаженного при прохождении через элемент 3, и усиления его до уровня, достаточного для запуска генератора 5.

Генератор 5 представляет собой ждущий мультивибратор, собранный, например, в интегральном или дискретном исполнении. Он служит для генерации прямоугольных импульсов.с длительностью, равной длительности зондирующих импульсов генератора оптического измерительного сигнала, например, типа НЗБОК-2Г. Регулировка длительности импульса осуществляется путем изменения номиналов элементов времязадающей пени.

I

чсчочник 6 представляет собой ис- тч ч ник тока с регулируемой амплитудой и модулятором на выходе, предназначенным для модуляции по длительности выходного сигнала. Вход источника 6 является модулирующим входом модулятора. При отсутствии управляющего импульса с выхода генератора 5 амплитудный модулятор закрыт и сигнала на выходе источника 6 нет. При поступлении на вход источника 6 импульсов с выхода генератора 5 на выходе источника 6 появляется импульс тока с длительностью, равной длительности зондирующего импульса, и соответствующей амплитудой для выработки оптического сигнала в преобразователе 7, оптически соединенном с имитатором 8, чем достигается возможность имитации затухания оптического импульса при прохождении его по волоконному световоду. Шкала управляемого источника тока проградуирована в единицах затухания. Амплитуда токового импульса будет пропорциональна величине .имитируемого затухания. Предельная величина амплитуды импульса тока должна быть такова, чтобы при подаче его на преобразователь 7 амплитуда светового импульса не превшчала амплитуды зондирующих импульсов генератора оптического измерительнгп о сигнала.

Преобразователь 7 представляет из себя обычный светоитлучаюший диод (СИЛ) или полупроводниковый лазер. Он своим выходом при помощи склеивающего компаунда оптически соединен с входом имитатора 8.

Имитатор 8 предназначен для присоединения к устройству измерительной аппаратуры и представляет собой отрезок световода.

Устройство работает следующим образом .

Руководитель обучения устанавливает на шкале элемента 3 длину исследуемого световода и на шкале источника 6 величину затухания, характеризующего качество моделируемого световода. Обучаемый, используя комплект приборов для измерения затухания в волоконно-оптических кабелях, измяря- ет затухание в предложегчой модели оптического волокна. Кроме того, замеряя время между введением в оптическое волокно эондируюшего импульса и появлением отклика на выходе оптического волокна, обучаемый определяет длину волоконного световода и рассчитывает величину удельного затухания. По результатам сравнения установленных значений с ответом обучаемого устанавливается степень усвоения обучаемым методики измерений.

Работа устройства практически начинается с момента поступления на имитатор 1 светового зондирующего импульса, который поступает на вход преобразователя 2. Под действием светового импульса на выходе преобразователя 2 вырабатывается электрический импульс (фиг.2а), который поступает на вход элемента 3. Элемент 3 задерживает поступающий на его вход электрический импульс на время (фиг.2б), равное имитируемому времени задержки зондирующего импульса оптического кабеля. Задержанный элетрический импульс с выхода элемента 3 поступает на вход формирователя 4, который восстанавливает первоначальную форму импульса, искаженного в результате переходных процессов при прохождении через элемент 3, и усиливает этот импульс до уровня, гарантирующего надежный запуск генератора 5 (Аиг.2в). Восстановленный и усиленный электрический импульс с выхода Формирователя 4 поступает на вход генератора 5, который генерирует на своем выходе прямо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

угольннй импульс с требуемой длительностью, соответствуйте) величине длительности зондирующих №тульсов генератора оптического измерительного сигнала (Лиг.2г).

Импульс с заданной длительностью с выхода генератора 5 поступает на вход источника 6, который на своем выходе формирует токовый импульс с амплитудой, установленной на пкале затухания (иг.2г). Токовый импульс требуемой амплитуды с выхода источника 6 поступает на вход преобразователя 7 и возбуждает в нем ОПТИЧЕСКИЙ сигнал, пропорциональный амплчту- де таковых импульсов. С выхода преобразователя 7 оптический импульс поступает на вход имитатора 8.

Таким образом, световой импульс, излученный измерительным прибором, проходит через устройство и поступает на вход прибора для измгррния затухания в волоконно-огтпесках кабелях .

Излучение светового импульсл, задержанного на время, имитирующее время распространения по световоду, и уменьшенного вследствие имитируемого затухания, фиксируется оптическим приемным устройством и глукит для измерения характеристик имитируемого оптического световода.

Расширение области применения устройства достигается за счет того, что введение управляемого генератора одиночных импульсов и управляемого источника тока даст возможность обеспечить объективный контроль и обучение измерению полного затухания безоблом- ным двухточечным методом в волоконных световодах и на этой основе повысить э Ьфективность обучения.

Положительный эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря возможности имитации полного затухания сигнала в световоде и его длины обучающий имеет возможность за короткое время многократно (до полного усвоения обучаемым всех действий) произвольным образом устанавливать значение затухания оптического волокна и длину световода, контролируя при этом обучаемого, что повышает эАфектив-i |Ность учебного ресурса. Формула изобретения

Устройство для моделирования характеристик кабельных линий связи,

содержащее имитатор входной части оптического кабеля, выход которого соединен с оптико-электрическим преобразователем, выход которого подключен к входу элемента задержки, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, электрооптический преобразователь, выход которого подключен к входу имитатора выходной

части оптического кабеля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены источник тока, выход которого соединен с входом электрооптнческого преобразователя и генератор одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов,а вы- ход - к входу источника тока.

Изобретение относится к тренажерам для обучения методам измерения характеристик кабельных линий связи, в частности для обучения измерению величины полного затухания безобломным двухточечным методом в волоконно-оптических линиях связи, и может быть использовано как в учебных целях, так и для объективной оценки квалификации специалистов. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет моделирования и измерения величины полного затухания в волоконно-оптических линиях связи. Введением управляемого генератора одиночных импульсов 5 и управляемого источника тока 6 обеспечивает возможность управления амплитудой оптического сигнала на выходе тренажера, чем достигается имитация затухания в волоконном световоде. 2 ил.

Фие.2.