ГОСТ Р МЭК 60793-1-42—2013
Приложение С
(обязательное)
Требования, относящиеся к методу С. Дифференциальный фазовый сдвиг
С.1 Оборудование
С. 1.1 Источник света
С.1.1.1 Многолучевые лазерные диоды
При использовании лазерных диодов требуется два значения длины волны лазера для каждого измерения
хроматической дисперсии (см. рисунок С.1). Центральная длина волны и модулированная выходная фаза каждого
источника должны быть стабильными во время измерений при возникающих токе смещения, частоте модуляции и
температуре диода.
Может быть применен лазерный диод с регулируемой температурой, с одной продольной модой или не
сколькими продольными модами и со стабилизацией выходной мощности (например, путем формирования сигнала с
обратной связью с использованием оптического детектора). Дополнительный лазер может потребоваться для
эталонной цепи в установках для проведения измерений в полевых условиях (см. С.1.4).
С.1.1.2 Светодиоды с последующей фильтрацией
Используют один или более светодиодов (см. рисунок С.2). Их спектры должны фильтроваться, как правило,
с помощью монохроматора для получения ширины спектра при измерении на образце, которая должна быть не
более 10 нм при уровне значений мощности излучения в 50 % максимума (FWHM).
С. 1.2 Модулятор
В модуляторе происходит амплитудная модуляция сигнала с источника света в целях получения формы вол
ны с одной доминантной составляющей Фурье. Например, может быть приемлемой модуляция сигнала с синусои
дальной. трапецеидальной или прямоугольной формой волны. Как правило, достаточной бывает стабильность
ча стоты в одну миллионную долю.
При измерении дифференциального фазового сдвига необходимо избегать неопределенности, связанной с
градуировкой 360(л), где п — целое число, посредством, например, уменьшения частоты модулятора для более
длинных образцов, применения больших коэффициентов дисперсии или обоими этими способами. Например, мо
жет быть выбрана достаточно низкая частота модуляции с целью ограничить дифференциальные фазовые сдвиги
до значений, меньших 360" для каждой пары длин волн. Максимальная частота для волокон категории В1 может
быть определена по формуле
4 х 1Q IZA^ (Я ^ -Я р )
•V
L
АЛ
(С.1)
где fn„ — максимальная частота, Гц;
К — длина волны источника, позволяющая минимизировать fntx. нм:
Ас— ожидаемое типовое значение длины волны при нулевой дисперсии, нм;
Su— ожидаемое типовое значение крутизны дисперсии при Ао. пс/(ны‘ км):
L — длина образца, км;
ДА — интервал длин волн между точками измерения дифференциальной фазы. нм.
Частота модулятора должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить адекватную точность измерения.
Интервал длин волн ДА между точками измерения дифференциальной фазы, как правило, лежит в диапазоне
2 -2 0 нм.
С.1.3 Детектор сигнала и электронные устройства для обнаружения сигнала
Используют оптический детектор, чувствительный в диапазоне измеряемых длин волн, совместно с фазо
метром. Усилитель может быть использован для повышения чувствительности системы обнаружения. Типовая си
стема может включать в себя PIN-фотодиод. FET-усилитель и фазочувствительныйдетектор.
Система детектор-усилитель-фазометр будет реагировать только на основную составляющую Фурье моду
лирующего сигнала и выдавать постоянное в диапазоне полученной мощности оптического сигнала значение фа
зового сдвига сигнала.
Устройство обработки сигнала будет регистрировать разностный сигнал на выходе фазометра, созданный
парой значений длин волн, используемых при испытании, и передавать выходной сигнал, представляющий собой
дифференциальную фазу между двумя значениями длин волн, на компьютер (систему сбора и обработки данных).
Выбор длины волны и измерение относительной фазы для двух значений длин волн должны быть проведены до
статочно быстро, чтобы на результат не повлиял дрейф длины образца. Блок обработки сигнала может быть реа
лизован несколькими способами: три примера приведены ниже.
В первом примере, изображенном на рисунках С.1 и С.2, блок обработки сигнала регистрирует значение фа
зы для одного значения длины волны, которое используется при проведении испытания, и затем регистрирует зна
чение фазы для другого значения длины волны. Хроматическую дисперсию для среднего значения длины волны
определяют из дифференциальной фазы и длины волокна. Блок, обозначенный на рисунке С.2 как «обработка сиг
нала». может входить в состав компьютера. Второй пример представлен на рисунке С.З. Эталонный сигнал для
фазометра сам по себе представляет одно издвух значений длин волн, используемых при проведении испытания и
передаваемых по волокну.
14