ГОСТ Р МЭК 60793-1-48—2014
А.З Расчеты
Существует три метода расчета значения PMD из функции
R.
при которых измеряют:
• экстремумы;
- преобразование Фурье;
- косинус-преобразование Фурье.
А.3.1 Расчет экстремумов
Функцию R (X) рассчитывают на равноудаленных интервалах значений длины волны от минимального зна
чения длины волны >.| до максимального Ха- £ — число экстремумов (максимумов и минимумов) в рассматривае
мом диапазоне длин волн. Также диапазон длин волн может быть повторно определен таким образом, чтобы Х5и Хг
совпадали с экстремумами, в этом случав £ — число экстремумов (включая Xi и Хг) минус один. Формула для
значения PMD <Дт> имеет следующий вид
<Лг>=
(А.5)
2c(*z-X i) *
где с — скорость света в вакууме;
к
— коэффициент связи мод. который равен 1.0 при отсутствии случайной связи мод и 0,82 в пределе слу
чайной связи мод.
Если поляриметр используют в качестве детектирующего элемента, среднее из значений, полученных из
трех нормированных параметров Стокса, выбирают в качестве окончательного значения PMD.
При наличии помех определить экстремумы может быть затруднительно. Одним из решений данной про
блемы является аппроксимация данных к полиному, для которого можно определить экстремумы в любой точке.
Успешно используют кубический полином, который охватывает восемь длин волн.
А.3.2 Преобразование Фурье
При данном методе анализ Фурье R (X). обычно выраженный в оптической частотной области v. обычно
используют для получения значения PMD. Преобразование Фурье преобразует данные этой оптической частот
ной области во временную область. Преобразование Фурье позволяет получить непосредственную информацию о
времени прихода светового сигнала Йт. Затем эти данные подвергают дальнейшей обработке для получения
ожидаемого значения PMD. <Дт>. для испытуемого волокна. Данный метод применяют к волокнам с незначи
тельной или случайной связью мод.
А.3.2.1 Предварительная подготовка данных и преобразование Фурье
Для использования данного метода для преобразования Фурье обычно требуются равные интервалы в
диапазоне оптической частоты, так чтобы данные
R
(X). полученные для значений X. образовывали равные ин
тервалы в оптической частотной области. В противном случае, данные взятые для равных интервалов X могут
быть аппроксимированы (например, аппроксимация с помощью кубического сплайна) и интерполяция, использу
емая для генерирования этих точек, или могут быть использованы более передовые методы измерения спектра. В
любом случае отношение
R
(X) для каждого значения X используют для расчета, используя соответственно
уравнение (А.З) или уравнение (А.4).
Над данными отношения R (X) могут быть произведены такие операции как дополнение нулями или интер
поляция данных и удаление компонентов сигнала с постоянной составляющей. Также может использоваться
кодирование данных в качестве предварительного этапа перед выполнением преобразования Фурье. Затем про
водят преобразование Фурье для получения распределения данных амплитуды Р (йт) для каждого значения 8г.
А.3.2.2 Аппроксимация данных преобразования
Данные преобразования Фурье для нулевого значения от имеют мало смысла, если тщательно не удалены
компоненты сигнала с постоянной составляющей, которые, например, могут возникать вследствие вносимых по
мех анализатора. Если компоненты сигнала с постоянной составляющей не удалены, то до двух результатов
обработки данных (двух расчетных точек на графике) обычно не используют при дальнейших вычислениях. Пе
ременная /может быть определена так что «первый действительный элемент сигнала» превышающий нулевое
значение от. который включен в вычисления, будет соответствовать / = 0.
Для удаления помех при измерении из последовательных вычислений.
Р
(8т) сравнивают с пороговым
уровнем
Т\
. обычно устанавливают на уровне 200 % от среднеквадратичного значения помех в системе детек
тирования. Затем необходимо определить присутствует в волокне незначительная или случайная связь мод.
Если обнаружено, что первые
X
действительных расчетных точек
Р
(йт) все находятся ниже Г,, то это ука
зывает на то. что
Р
(йт) должно иметь дискретные пиковые характеристики типичные для волокон с незначитель ной
связью мод. Значение
X
равняется трем, если только при преобразовании Фурье не используют дополнение
нулями. В этом случае значение
X
можно определить при помощи выражения
3(число первоначальных расчетных точек)
общая длина массива данных после дополнения нулями
14