Тренажер для обучения методами измерения характеристик кабельных линий связи Советский патент 1992 года по МПК G09B23/18 

бого электрического сигнала, идущего с фотодиода для последующего его преобразр- вания, один выход широкополосного усилителя 3 соединен со входом регулируемой линии задержки 8, а второй подключен к первому входу ключа 4.

Регулируемая линия задержки 8 представляет из себя обычную регулируемую ли- нию задержки. задерживающую электрический сигнал на время т.з. Она служит для имитации длины волоконно-оптической линии связи, и позволяет (при наличии приборов для измерения времени распространения оптического сигнала в волоконной линии связи) проводить обучение расчету имитируемой длины волоконного световода.

Шкала регулируемой линии задержки проградуирована в соответствии с формулой

S .С t,

где S - длина исследуемой ВО Л С;

С - скорость распространения светового импульса в ВОЛС;

t - время прямого и обратного распространения зондирующего импульса в ВОЛС. .

Установлением расстояния регулируемой линии задержки 8 устанавливается время задержки электрического сигнала ta, равное имитируемому времени распространения зондирующего импульса в ВОЛС. Выход регулируемой линии задержки соединен со входом второго регулирующего элемента 9.

Регулирующий элемент 9 представляет собой элемент, регулирующий амплитуду импульса, например, обычный переменный резистор, с помощью чего достигается имитация затухания оптического импульса при прохождении его по волоконному световоду. Шкала регулирующего элемента 9 проградуирована в единицах затухания - ДБ. Предельная величина амплитуды импульса должна быть такова, чтобы при подаче его на преобразователь 10 электрических сигналов в световые амплитуда светового импульса не превышала -амплитуды зондирующих импульсов.

Второй выход широкополосного усилителя 3 соединен с первым f входом ключа 4.

Ключ 4 представляет собой элемент, который открывается для протекания через него тока при подаче импульса на первый управляющий входи закрывается при подаче второго импульса на управляющий вход, например триггер.

Первый вход ключа 4 соединен с выходом регулируемой линии задержки 8. Второй вход ключа соединен с выходом накопительного элемента 5. Ключ предназначен для разряда через него накопительного элемента 5 при подаче импульса на первый 5 управляющий вход с широкополосного усилителя 3 и прекращения разряда при подаче второго импульса на первый вход с выход;) линии задержки 8.

Накопительный элемент 5 представляет 0 собой элемент для накапливания электриче ского заряда, например обычный конденсатор с коротким временем заряда.

Вход накопительного элемента 5 соеди нен с выходом источника постоянного на- 5 пряжения 6.

Источник постоянного напряжения 6 представляет собой обычный источник питания с постоянным напряжением на выхо де (величина выходного напряжения

0 должна соответствовать величине амплиту ды зондирующего импульса измерительной установки) предназначенный для заряда накопительного элемента 5.

Выход накопительного элемента 5 свя

5 зан со входом первого регулирующего эле мента 7.

Регулирующий элемент 7 представляет собой элемент, регулирующий время разряда накопительного элемента 5. например

0 обычный переменный резистор, с помощью

чего достигается имитация обратного рассояния в волоконно-оптических линиях связи.

Выходы регулирующего элемента 7 и

регулирующего элемента 9 соединены с вхо5 дом преобразователя 10 электрических сигналов в световые. Преобразователь 10 электрических сигналов в световые представляет из себя обычный светоизлучающий диод или полупроводниковый лазер. Он свс0 им выходом при помощи склеивающего компаунда оптически, соединен со вторым плечом 15 имитатора кабеля 1, выполненного в виде разветвленного участка оптического кабеля.

5 Устройство работает следующим образом. Руководитель обучения устанавливает на шкале регулируемой линии задержки 8 имитируемую длину исследуемого волоконного световода. Предельная величина ta

0 (фиг. 2) не должна превышать времени разряда накопительного элемента 5 при максимальном значении величины затухания, устанавливаемом регулирующим элементом 7. На шкале регулирующего элемента 7

5 (проградуированная в ДБ устанавливается

, крутизна кривой разряда накопительного элемента 5 (фиг. 2в), тем самым имитируется характеристика обратного рассеяния в волоконном световоде. Шкала регулирующего элемента 9, проградуированная в ГДБ, устанавливает величину затухания импульса, отраженного от выходного торца имитируемого волоконного световода. Величина затухания, устанавливаемая этим элементом, не должна быть меньше, чем на шкале регулирующего элемента 7. Величина отраженного импульса, имитируемого тренажером, определяется не только затуханием, но и другими причинами, например качеством обработки выходного конца зондируемого волоконного световода. В результате обучаемой, используя соответствующий комплекс приборов для измерения затухания методом обратного рассеяния, получает осциллограмму, вид которой соответствует изменению оптической мощности на выходе элемента 10, и далее имеет возможность определить затухание на любом отрезке оптического кабеля по разности значений между точками Zi и Zz и перепаду мощности рассеяния АР (фиг. 2д),

По результатам сравнения установленных значений с ответом обучаемого устанавливается степень усвоения обучаемым методики измерений.

Работа тренажера начинается с момента поступления на имитатор кабеля 1, выполненного в виде разветвленного участка оптического кабеля светового зондирующего импульса, который поступает на вход пре- .образователя 2 световых сигналов в электрические. Под действием светового импульса на выходе преобразователя 2 вырабатывается электрический импульс (фиг. 2а), который поступает на вход широкополосного усилителя 3. Усилитель усиливает сигнал до значения, требуемого для дальнейших преобразований. С первого выхода широкополосного усилителя 3 усиленный электрический импульс поступает на вход регулируемой линии задержки 8. Регулируемая линия задержки 8 задерживает поступающий на ее вход импульс на t3 (фиг. 26), равный имитируемому времени прохожде-- ния зондирующего имяульса до выходного торца и обратно.

Задержанный электрический импульс с выхода регулируемой линии задержки 8 поступает на вход регулирующего элемента 9 и ключа 4.

Регулирующим элементом 9 регулируется амплитуда задержанного импульса, имитируя этим импульс, отраженный от выходного торца световода. Первый управляющий вход ключа соединен с выходом широкополосного усилителя, а второй управляемый вход - с выходом накопительного элемента 5. Вход накопительного элемента соединен с выходом источника по- стоянног.о напряжения 6.

Накопительный элемент 5 заряжается от источника постоянного напряжения. При поступлении на вход ключа 4 импульса с выхода широкополосного усилителя 3 он от5 крывается и через него начинает разряжаться накопительный элемент 5 (фиг. 2в). Накопительный элемент 5 разряжается через ключ 4 с длительностью, регулируемой регулирующим элементом 7, вход которого

0 соединен с выходом ключа, чем достигается имитация интенсивности обратного рассея-. ния. Разряд накопительного элемента 5 через ключ 4 проходит до тех пор, пока на вход ключа 4 не поступит задержанный импульс

5с регулируемой линии задержки 8, с поступлением этого импульса ключ 4 закрывается, разряд накопительного элемента 5 прекращается (фиг.-2г). Выходы регулирующих элементов 7 и 9 соединены со входом

0 преобразователя 10 электрических сигналов в световые.

С выхода регулирующего элемента 7 на вход преобразователя 10 электрических сигналов в световые поступает электриче5 ский сигнал, вид которого изображен на (фиг. 26). а с выхода регулирующего элемента 9 электрический сигнал - как показано на (фиг. 2г). В сумме на вход преобразователя 10 электрических сигналов в световые по0 ступает один импульс (фиг. 2д), он возбуждает в нем оптический сигнал, повторяющий характер изменения электрического импульса. С выхода преобразователя 10 электрических сигналов в световые оптический

5 импульс поступает на второе плечо 16 имитатора кабеля, выполненного в виде разветвленного участка оптического кабеля. Таким образом, световой импульс, излученный из- . мерительным прибором, проходит через

0 тренажер и поступает на вход прибора для измерения полного затухания методом обратного рассеяния в волоконно-оптических линиях связи.

Излучение светового сигнала, имитиру5 ющее обратное рассеяние в световоде, фиксируется приемным устройством измерительной установки и служит для измерения величины полного затухания методом обратного рассеяния.

50 Техническое преимущество изобретения заключается в расширении области при- менения тренажера за счет того, что введение широкополосного усилителя, ключа, накопительного элемента, источника по55 стоянного напряжения, первого и второго регулирующих элементов дает возможность обеспечить объективный контроль и обучение измерению величины полного затухания методом обратного рассеяния в

волоконных световодах и на этой основе повысить эффективность обучения. Формул а изобретения Тренажер для обучения методам изме- рения характеристик кабельных линий связи, содержащий источник постоянного тока, регулируемую линию задержки, преобразователь оптических сигналов в электрические и преобразователь электрических сигналов в оптические, имитатор кабельной линии, выполненной в виде разветвленного участка оптического кабеля, одна из ветвей которого оптически соединена с входом преобразователя оптических сигналов в электрические, а другая ветвь - с выходом преобразователя электрических сигналов в оптические, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обучения измерению полного затухания методом обратного рассеяния, в него дополнительно поедены последовательно включенные широкополосный усилитель, ключ и первый регулирующий элемент, а также накопительный элемент, электрически связанный с источ- ником питания и подключенный к второму входу ключа, вход широкополосного усилителя подключен к выходу преобразователя оптических сигналов в электрические, а выход - через регулируемую линию задержки связан с первым входом ключа и с входом дополнительно введенного второго регулирующего элемента, выход которого соединен с выходом первого регулирующего элемента и входом преобразователя электрических сигналов в оптические.