2. Мертвая зона

Мертвая зона – это та часть показывающей френелевское отражение рефлектограммы волокна‚ в которой высокий уровень этого отражения «перекрывает» более низкий уровень обратного рассеяния.

Измеритель оптического рефлектометра рассчитан на то‚ чтобы измерять низкие уровни обратного рассеяния в волокне; и в тех случаях‚ когда это обратное рассеяние перекрывается более сильным френелевским отражением‚ он «слепнет». Этот период «слепоты» продолжается столько времени‚ сколько длится импульс. Когда измеритель воспринимает отражение высокого уровня‚ он оказывается в состоянии насыщения и не способен измерять более низкие уровни обратного рассеяния‚ которые могут иметь место сразу же после отражающей неоднородности. Мертвая зона включает в себя длительность отражения ПЛЮС время восстановления максимальной чувствительности измерителя. У высококачественных измерителей это время восстановления меньше‚ чем у дешевых моделей‚ поэтому при их использовании и мертвые зоны становятся короче.

Появление мертвой зоны можно пояснить примером с рассматриванием звездного неба: если вокруг нет никакого освещения‚ то Ваши глаза становятся чувствительней и Вы начинаете различать очень тусклые звезды («обратное рассеяние»). Если же кто-нибудь посветит Вам прямо в лицо фонариком то этот‚ более яркий‚ свет («френелевское отражение») ослепит Вас‚ так что Вы уже не сможете различать звезды. Вы не будете видеть ничего кроме яркого света до тех пор‚ пока он будет светить Вам в глаза («длительность импульса»). После того как этот свет уберут‚ Ваши глаза постепенно привыкнут к темноте‚ станут более чувствительными‚ и Вы опять сможете различать слабый свет звезд. Измеритель рефлектометра ведет себя примерно так же‚ как и Ваши глаза в этом примере. Период «слепоты» и восстановления чувствительности и есть мертвая зона.

Поскольку мертвая зона непосредственно связана с длительностью импульса‚ то ее можно уменьшить‚ сократив длительность импульса. Но сокращение длительности импульса означает уменьшение динамического диапазона. В конструкции любого рефлектометра должен найти отражение компромисс между этими двумя характеристиками. Аналогичным образом‚ пользователь оптического рефлектометра должен выбирать длительность импульса в зависимости от того‚ что для него является более важным – различать близко расположенные друг к другу неоднородности или просматривать волокно большей длины. Самая лучшая конструкция обеспечивает большой динамический диапазон при небольшой длительности импульса. Это соотношение динамический диапазон на длительность импульса и будет определять на каком расстоянии в волокне вы сможете отличать друг от друга две находящихся близко друг к другу неоднородности (оптоволоконные соединения).

Значение мертвых зон. Мертвые зоны появляются на рефлектограмме волокна во всех случаях‚ когда в волокне использованы разъемы‚ а также при наличии в волокне некоторых дефектов (таких‚ как трещины). В каждом волокне имеется по крайней мере одна мертвая зона: в том месте‚ где оно присоединено к рефлектометру. Это означает‚ что в начале тестируемого волокна имеется участок‚ в котором НЕЛЬЗЯ ПРОИЗВОДИТЬ НИКАКИХ ИЗМЕРЕНИЙ. Этот участок имеет непосредственное отношение к длительности импульса лазерного источника. Обычно импульсы у оптических рефлектометров имеют длительность от 3 нс (наносекунда – одна миллиардная секунды) до 20 000 нс. При переводе в расстояние это означает от 60 см до почти 2 км. Если Вам нужно получить характеристику той части волокна‚ которая находится рядом с ближним концом или если Вам нужно измерить два события (неоднородности) на рефлектограмме‚ находящиеся друг от друга на расстоянии менее 30 м‚ то Вам нужно выбрать самую короткую из возможных длительностей импульса‚ при которой вы сможете добраться до той точки‚ которую вы хотите измерить.

Мертвые зоны можно разделить на две категории: мертвые зоны события (неоднородности) и мертвые зоны затухания.

Мертвая зона события (называемая также мертвой зоной отражения) – это расстояние от одного френелевского отражения до другого френелевского отражения‚ которое можно обнаружить. Такая мертвая зона говорит о том‚ когда после какого-либо отражения (обычно от разъема у рефлектометра) Вы сможете обнаружить отражение от обрыва или от оптоволоконного соединения. Это имеет значение в том случае‚ если Вы пытаетесь отделить друг от друга два разных соединения‚ находящихся менее чем в 30 м друг от друга (например‚ во время восстановления чувствительности). Наличие короткой мертвой зоны события означает‚ что после первого оптоволоконного соединения Вы сможете увидеть второе.

Рисунок 7. Мертвая зона события (мертвая зона отражения)

Мертвая зона затухания – это расстояние от какого-либо френелевского отражения до того места‚ где можно обнаружить обратное рассеяние.

 В этом случае Вы получаете информацию о том‚ как скоро после отражения Вы сможете измерить второе событие‚ такую‚ как сварное соединение (оптоволоконный стык) или дефект волокна. Чтобы осуществлять какие-либо измерения потерь в волокне‚ Вы должны быть в состоянии увидеть обратное рассеяние по обе стороны от оптоволоконного соединения. Это означает‚ что рефлектограмма должна опуститься со своего пика у отражения до уровня обратного рассеяния. Мертвые зоны затухания всегда длиннее‚ чем мертвые зоны события‚ поскольку для обнаружения уровня обратного рассеяния детектор должен полностью восстановить свою чувствительность.

Рисунок 8. Мертвая зона затухания