Цель работы
Изучение неоднородностей в оптическом кабеле и экспериментальное измерение места повреждения (обрыва) оптического кабеля (ОК), расстояния до неоднородностей и длины ОК.
Задание
2.1. Ознакомиться с видами неоднородностей в ОК.
2.2. Изучить влияние неоднородностей на коэффициент затухания, дисперсию и полосу пропускания в оптическом ОК.
2.3. Измерить расстояния до места обрыва ОК при различных значениях коэффициента затухания оптического волокна (ОВ), расстояний до неоднородностей и длины ОК.
Методические указания к выполнению работы
Изучить классификацию неоднородностей и их влияние на параметры ОК с помощью литературы.
Состав лабораторного оборудования и схема измерений
В состав лабораторного оборудования, предназначенного для измерений места повреждения ОК, входят следующие устройства: измеритель неоднородностей линий P5-I3, оптико-электронный преобразователь ОЭП, оптические кабели с различным коэффициентом затухания.
Принцип действия измерительного оборудования основан на зондировании исследуемого ОВ коротким оптическим импульсом и измерении сигналов, отраженных от места повреждения (обрыва), неоднородностей, а также конца кабеля (частный случай обрыва), т.е. сигналов френелевского отражения. В среднем при обрыве ОВ коэффициент отражения от места повреждения близок к 1% (затухание сигнала при отражении 20 дБ). На неоднородностях коэффициент отражения меньше.
Зондирующий и отраженный сигналы воспроизводятся на экране электронно-лучевого индикатора. По положению отраженных сигналов относительно фронта зондирующего сигнала определяют расстояние до исследуемого участка ОВ:
Где L – расстояние до исследуемого участка; с – скорость света в вакууме; tз – время задержки отраженного сигнала относительно зондирующего; γ – коэффициент укорочения электромагнитной волны в ОВ, равный для оптического кабеля: 
где nc – показатель преломления середины ОВ; ᴂ - коэффициент скрутки ОВ.
Упрощенная структурная схема оптического рефлектометра приведена на рис.1, где показаны:
Прибор P5-I3: ЗГ – задающий генератор, ГЗИ – генератор зондирующих импульсов, СП – стробпреобразователь, БОУ – блок обработки и усиления, БП – блок питания;
Прибор ОЭП: НОО – направленный оптический ответвитель, ФП – фотопреобразователь, УН – усилитель напряжения (блок №2), ПП – преобразователь питания (блок №3), ОИ – оптический излучатель (блок №4), ЛП – логарифмический преобразователь (блок №5), БЦИ – блок цифровой индикации (блок №6).
Зондирующий импульс с выхода ГЗИ прибора P5-I3подается на оптический излучатель прибора ОЭП. Оптический импульс через НОО вводится в исследуемое ОВ. Отраженный сигнал через НОО подается на ФП и далее усиливается УН. Усиленный электрический сигнал подается на вход СП прибора P5-I3. В БОУ происходит накопление отраженного сигнала, подавление шумов и помех и усиление до необходимой величины. Для обеспечения логарифмического масштаба по сигналу обратного рассеяния в прибор ОЭП введен ЛП, включенный вразрез с каскадом усиления БОУ. На экране электронно-лучевого индикатора воспроизводится трансформированная во времени рефлектограмма возбужденного ОВ.