DE3200825A1 - "verfahren zur messung des optischen uebertragungsverhaltens von glasfasern" - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des optischen
• Übertragungsverhaltens von Glasfasern mittels Licht bei Einwirkung von äußeren Einflüssen auf die Glasfaser.
• Die Auswirkung von äußeren Einflüssen (Umwelteinflüssen), wie Temperatur, Druck, Zug uswe auf eine Glasfaser bezüglich des optischen Übertragungsverhaltens sowie Veränderungen des Übertragungsverhaltens durch Alterungserscheinungen der Glasfaser sind durch herkömmliche Meßverfahren nur schwer zu bestimmen, da ein Höchstmaß an Empfindlichkeit und eine sehr große Langzeitstabilität der verwendeten Meßanordnung Voraussetzung sind.
• Es ist ein erstes Meßverfahren bekannt, bei dem ca. 1 ns lange Lichtimpulse mit einer Impulswiederholfrequenz von etwa 10 kHz über die Glasfaser übertragen werden und auf der Empfangsseite in Echtzeit oszillografisch aufgenommen werden. Jeder Impuls wird diskret approximiert und die so gewonnenen Daten werden in einen Rechner eingegeben. Durch Korrelationsrechnung werden die Impulsamplituden, Impulslängen und Impulsflächen ermittelt und mit den auf die Glasfaser wirkenden Umwelteinflüssen in Beziehung gesetzt.
• Eine ebenfalls bekannte Verbesserung dieses Verfahrens wird durch das kontinuierliche Übertragen eines modulierten optischen Signals erreicht. Die Modulation ist eine Sinusmodulation und die Modulationsfrequenz entspricht der im Betriebsfall zu übertragenden Bitrate ( = 34 Mbit/s).
• Die veränderlichen Größen - wie Amplituden- und Phasenschwankungen der Modulation - werden entsprechend dem ersten Verfahren in quantisierter Form gewonnen und mit Hilfe der Korrelationsrechnung mit den Umwelteinflüssen verglichen.
• Nachteilig ist, daß wegen der sehr kleinen Änderungen der Übertragungseigenschaften der Glasfaser und der notwendigen Digitalisierung der Meßwerte beide Meßverfahren nur relativ unempfindlich sind.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Meßverfahren anzugeben, das eine sehr hohe Beeinflussungsempfindlichkeit bezüglich der Änderungen des optischen Übertragungsverhaltens einer Glasfaser in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen aufweist, wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sich jede bei Betriebsfrequenz an sich recht kleine Änderung des Übertragungsverhaltens der Faser (Übertragungsdämpfung, Phasenwinkelverschiebung) als eine bei der hier vorgeschlagenen hohen Meßfrequenz meßtechnisch leichter erfaßbare Änderung der Amplitude und/oder Phase des Ausgangssignals bemerkbar macht.
• Fig, 1 zeigt ein Schaltbild der Meßanordnung und Fig. 2 zeigt den spektralen Dämpfungsverlauf einer Glasfaser und für Messungen bevorzugte Wellenlängen des Sichters.
• Fig. 1 zeigt einen optischen Sender 1, der eine LED oder einen Laser enthalten kann. Er wird mit einem im Generator 2 erzeugten Signal moduliert, wobei erfindungsgemäß dessen Grundfrequenz mindestens in der Größenordnung der 3-dB-Grenzfrequenz des Übertragungsbandes der Glasfaser liegt. Das modulierte Signal wird in eine Glasfaser 3 eingespeist, die eine Übertragungsstrecke bildet. An deren Ausgang wandelt ein Empfänger 4 das optische Signal in ein elektrisches Signal um und führt dieses einem Meßplatz 5 zu. Dieser Meßplatz besteht im einfachsten Fall aus einem Phasen- und Dämpfungsmeßplatz. Ihm wird-erforderlichenfalls über eine Leistung 6-ein Referenzsignal zugeführt.
• Der spektrale Dämpfungsverlauf einer Glasfaser (Dämpfung über optische Wellenlänge) in Fig. 2 zeigt bekanntlich bei bestimmten Wellenlängen unterschiedlich ausgeprägte Dämpfungserhöhungen infolge von Lichtabsorption durch Metallionen und HO-Ionen, beispielsweise bei Wellenlängen von 870 und 1 000 nm.
• Da bei der Übertragung von Nachrichten über Glasfasern die Wellenlänge des mit den Nachrichten modulierten Lichts möglichst der eines Dämpfungsminimums des Dämpfungsverlaufs der Glasfaser entspricht, ist es zunächst sinnvoll, das Verhalten der Glasfaser bezüglich der Umwelteinflüsse ebenfalls bei dieser in Fig. 2 mit I, IV und V bezeichneten (Betriebs )-Wellenlänge zu untersuchen, Entsprechend bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung wird als Wellenlänge des für die Messung verwendeten Lichts ein Maximum (11) oder die Flanke (III) des Dämpfungsverlaufes einer Glasfaser gewählt. Hierbei ergibt sich nämlich infolge des Resonanzcharakters eines solchen Absorptionsbereiches eine weitere Steigerung der Empfindlichkeit des Meßverfahrens.

Claims (1)

1. Verfahren zur Messung des optischen Übertragungsverhaltens von Glasfasern (6) Patentansprüche Öl Verfahren zur Messung des optischen Übertragungsverhaltens von Glasfasern mittels moduliertem Licht bei Einwirkung von äußeren Einflüssen auf die Glasfaser, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Licht mit einem Signal moduliert ist, dessen Grundfrequenz mindestens in der Größenordnung der 3-dB-Grenzfrequenz des Übertragungsbandes der zu messenden Glasfaser liegt.

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsfrequenz deutlich über der 3-dB-Grenzfrequenz liegt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht sinusmoduliert ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge des Lichts der Wellenlänge eines Minimums des spektralen Lämpfungsverlaufs der Glasfaser entspricht.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge des Lichts der Wellenlänge eines Maximums des spektralen Dämpfungsverlaufs der Glasfaser entspricht.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge des Lichts einer Wellenlänge einer Flanke zwischen einem Minimum und einem Maximum des spektralen Dämpfungsverlaufs der Glasfaser entspricht.