DE3520421A1 - Backscattering measuring unit for measuring the attenuation of optical fibres by means of a display screen - Google Patents
Backscattering measuring unit for measuring the attenuation of optical fibres by means of a display screenInfo
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückstreumeßgerät (OTDR) zur Messung der Dämpfung von Lichtwellenleitern mit einem Bildschirmanzeigegerät, welches in logarithmischem Maßstab optische, aus einem Lichtwellenleiter (LWL) zurückgestreute Signale in Abhängigkeit des Rückstreuortes in der Weise darstellt, daß sich bei einem ortabhängig konstanten Dämpfungsbelag (dB/km) eines zu messenden LWL ein linearer Kurvenverlauf ergibt, dessen Neigung als Maß für den Dämpfungsbelag mit Hilfe von optischen Bildschirmmarkierungen ermittelbar ist. Ein derartiges Rückstreumeßgerät ist beispielsweise durch die Firmendruckschrift "ANT-Nachrichtentechnik, Rückstreumeßgerät OMB-F/M für Lichtwellenleiter" bekannt.The invention relates to a backscatter meter (OTDR) for measuring the attenuation of optical fibers with a screen display device, which is optical on a logarithmic scale, from an optical fiber (LWL) represents backscattered signals depending on the backscatter location in such a way that with a location-dependent constant attenuation (dB / km) of a fiber optic cable to be measured, a linear curve progression results, its inclination as a measure of the damping layer with the help of optical screen markings can be determined. Such a backscatter measuring device is, for example, from the company publication "ANT communications engineering, backscatter meter OMB-F / M for fiber optics" known.
Optische Rückstreumeßgeräte dienen zur Fehlerlokalisierung und zur Ermittlung von Dämpfungen auf streumcßgerätcs in /-Richtung (vertikal) in Abhängigkeit der in x-Richtung wiedergegebenen Entfernung dargestellt. Auf diese Weise wird ein Abbild des lokalen Dämpfungsvcrlaufs längs der Faser erhalten. Hin fehlerfreier homogener LWL läßt einen geradlinigen Verlauf des abgebildeten Riickslreusignals über die Faserlänge erkennen. Die Neigung der Geraden ist ein Maß für den Dämpfungsbelag, nämlich die Dämpfung pro Längeneinheit in dB/km. Spleiße im Verlauf der optischen Übertragungsstrecke erscheinen im Rückslreudiagramm als Stufen, da Verbindungsstellen im allgemeinen einen Dämpfungssprung ergeben. Reflexionsslcllen erkennt man als steile Spitzen.Optical backscatter meters are used to localize faults and to determine attenuation streumcßgerätcs in / -direction (vertical) depending the distance shown in the x-direction. This way it becomes an image of the local Preserved attenuation along the fiber. An error-free, homogeneous fiber optic cable leaves a straight course Detect the imaged return signal across the fiber length. The slope of the straight line is a measure of the Damping coating, namely the damping per unit length in dB / km. Splices in the course of the optical transmission link appear in the return diagram as steps, since connection points generally result in a jump in attenuation. Reflection shells can be recognized as steep peaks.
Zur Auswertung der Längen- und Dämpfungsinformationen werden auf dem Bildschirm des bekannten Rückstreumeßgeräts eine oder mehrere Marken oder Linien (Lineale) eingeblendet, die längs oder quer zur Rückstreukurve definiert gesetzt und verschoben werden können. Diesen Marken entsprechende Meßwerte können auf separaten Anzeigen oder durch numerische Anzeigen auf dem Bildschirm abgelesen werden. Derart kann auf einfache Weise der Dämpfungsunterschied Δ <\ zwischen zwei den gesetzten Marken entsprechenden Stellen des zu messenden LWL sowie die Entfernung Jl zwischen diesen Punkten festgestellt werden.To evaluate the length and attenuation information, one or more marks or lines (rulers) are displayed on the screen of the known backscatter measuring device, which can be set and moved in a defined manner along or across the backscatter curve. Measured values corresponding to these marks can be read on separate displays or by numerical displays on the screen. In this way, the attenuation difference Δ <\ between two points of the optical fiber to be measured corresponding to the marks set and the distance J1 between these points can be determined.
Rückstreusignale von hochwertigen Fasern sind sehr schwach und nehmen zu größeren Wellenlängen hin mit l/A4 ab. Bei Wellenlängen von 1300 nm und 1550 nm sind die Rückstreusignale von weil entfernten Rückstrcuorten schon so schwach, daß erst nach zeitaufwendiger Mittelwertbildung über eine Vielzahl von Messungen glatte Kurvenzüge auf dem Bildschirm eines Meßgeräts angezeigt werden. Bei kurzen Meßzeiten bleiben die Signale vom fernen Ende des LWL stark rauschbehaftet, so daß die auf dem Bildschirm angezeigten Meßpunkte erheblich um den zu erwartenden linearen Verlaufstreuen. Wollte man den Dämpfungsbelag eines solchen weit entfernt liegenden Faserbereiches durch Setzen von zwei Marken und darauf basierender Berechnung von Δ αΙΔΙ ermitteln, so würden wegen der verrauschten Darstellung beliebig falsche Werte für den Dämpfungsbelag berechnet werden, da die Differenz Δ α aus den individuellen Werten oc\ und m der exakt bei den Marken /1 und I2 liegenden Meßpunktc berechnet würde. Die Verschiebung um nur ein Längeninkremcnt könnte wegen des starken Rauschens schon zu völlig anderen Meßwerten a\ und txi führen. Eine sinnvolle Auswertung ist dann nicht mehr möglich.Backscatter signals from high-quality fibers are very weak and decrease with l / A 4 towards larger wavelengths. At wavelengths of 1300 nm and 1550 nm, the backscatter signals from remote backscattering locations are so weak that smooth curves are only displayed on the screen of a measuring device after a time-consuming averaging over a large number of measurements. With short measuring times, the signals from the far end of the fiber optic cable remain very noisy, so that the measuring points displayed on the screen vary considerably around the expected linear course. If you wanted to determine the attenuation of such a distant fiber area by setting two marks and then calculating Δ αΙΔΙ based on them, then because of the noisy display any wrong values would be calculated for the attenuation, since the difference Δ α from the individual values oc \ and m the measuring point c lying exactly at marks / 1 and I 2 would be calculated. The shift by only one length increment could lead to completely different measured values a \ and txi because of the strong noise. A meaningful evaluation is then no longer possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückstreumeßgerät der eingangs genannten Art derart /u gestalten, daß nach kurzer Meßdauer zuverlässige Aussagen über die Dämpfung eines zu untersuchenden LWL möglich sind.The invention is based on the object of providing a backscatter meter of the type mentioned at the outset in such a way / u design that, after a short measurement period, reliable statements about the attenuation of an object to be examined LWL are possible.
Die Lösung gelingt dadurch, daß dem Bildschirmanzeigegerät ein elektronischer Linealgenerator zugeordnet ist, welcher Ablenksignale auf die Eingänge für die /-Koordinate und die x-Koordinate des Bildschirmanzeigegeräts in der Weise leitet, daß ein linearer Kurvenzug in Form einer Lineal-Geraden gebildet wird, und daß der Linealgenerator eine Schaltung zur Parallelverschiebung der Lincal-Geradcn in /-Richtung sowie eine Schaltung zur Veränderung der Neigung der Lineal-Geraden mittels einer Verstelleinrichtung enthält, deren Verstellweg in Eichung als Dämpfungsbelag ablesbarThe solution is achieved in that an electronic ruler generator is assigned to the screen display device is which deflection signals on the inputs for the / coordinate and the x coordinate of the display device in such a way that a linear curve is formed in the form of a straight line, and that the ruler generator has a circuit for parallel displacement of the Lincal straight lines in / -direction as well as a Circuit for changing the inclination of the straight line by means of an adjusting device, whose Adjustment path can be read off in calibration as a damping lining
optischen Übertragungsstrecken mit LWL. Zur Dämp- 65 ist.optical transmission links with fiber optics. To the dam- 65 is.
fungsermittlung wird dabei üblicherweise der rückge- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind inDetermination of the determination is usually the reverse. Advantageous developments of the invention are in
streute Anteil der Rayleigh-Streuung nach elektroni- den Unteransprüchen gekennzeichnet.scattered portion of the Rayleigh scattering according to electronic subclaims.
scher Logarithmierung auf dem Sichtschirm des Rück- Erfindungsgemäß wird nicht mit punktförmigen Mar-shear logarithmization on the screen of the rear
ken oder vertikalen und horizontalen Linealen gearbeitel, sondern es wird eine in ihrer Neigung kalibriert einstellbare Gerade auf dem Bildschirm erzeugt, die bei vorgewählter Neigung in vertikaler Richtung auf dem Schirm verschiebbar ist. Damit kann man erreichen, daß die Neigung dieser Geraden der auszuwertenden Strekke der Rückstreukurve angeglichen und durch Vertikalverschiebung genau in die mittlere Lage einer verrauschten Rückstreukurve gebracht wird. Das visuelle Ausmitteln des Rauschens ist selbst bei stark verrauschten Diagrammen noch möglich.ken or vertical and horizontal rulers, instead, a straight line that is calibrated and adjustable in inclination is generated on the screen Preselected inclination is displaceable in the vertical direction on the screen. With that one can achieve that the slope of this straight line of the line to be evaluated is adjusted to the backscatter curve and shifted vertically is brought exactly into the middle position of a noisy backscatter curve. The visual Averaging the noise is still possible even with very noisy diagrams.
Wenn die Verstelleinrichtung für die Einstellung der Neigung der Geraden mit einer Anzeige gekoppelt ist, die in dB/km geeicht ist, kann der Dämpfungsbelag an der Verstelleinrichtung oder auf einer zugeordneten Anzeigeeinrichtung direkt abgelesen werden.If the adjustment device for setting the inclination of the straight line is coupled to a display, which is calibrated in dB / km, the damping layer can be on the adjustment device or on an assigned Display device can be read directly.
Die elektronische Erzeugung der Lineal-Geraden mit einstellbarer Neigung ist sowohl in analoger als auch in digitaler Schaltungstechnik möglich. Der Bereich der einstellbaren Dämpfungsbeläge sollte zwischen 0,01 dB/km und 5 dB/km liegen, damit das erfindungsgemäßc Rückstreumeßgerät für alle derzeit üblichen Telekommunikationsfasern geeignet ist.The electronic generation of ruler lines with adjustable inclination is both in analog and in digital circuit technology possible. The range of adjustable cushioning pads should be between 0.01 dB / km and 5 dB / km, so that the backscatter meter according to the invention can be used for all currently common telecommunication fibers suitable is.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt den auf einem Bildschirmanzeigegerät angezeigten ortabhängigen Verlauf der Rückstreusignale aus einer optischen Übertragungsleitung. Fig. 1 shows the screen displayed on a display device location-dependent course of the backscatter signals from an optical transmission line.
Fig. 2 zeigt eine besonders vorteilhafte Blockschaltung für einen Lineal-Generator gemäß der Erfindung. Fig. 2 shows a particularly advantageous block circuit for a ruler generator according to the invention.
Auf dem Bildschirm 1 ist über der Abstandskoordinate (x-Richtung) die logarithmierte Rückstreuintensität in jK-Richtung dargestellt. Für das erste Faserende einer Übcrtragungsstrecke wird der lineare Abschnitt 2 gemessen. Nach einem Dämpfungssprung 3 infolge einer Kopplungsstelle folgen Meßpunkte des aus einem angekoppelten zweiten Faserende zurückgestreuten Lichts, die in einem Streubereich 4 liegen, dessen Breite in y-Richtung um so größer wird, je weiter der Rückstreupunkt des LWL entfernt ist. Die Meßpunkte sind wegen überlagerter relativ hoher Rauschsignale erheblich fehlerbehaftet. Eine zuverlässigere Meßwertanzeige kann man durch Mittelwertbildung über eine große Vielzahl von Einzelmeßwerten erreichen.The logarithmic backscatter intensity in the jK direction is shown on the screen 1 above the distance coordinate (x direction). The linear section 2 is measured for the first fiber end of a transmission link. After an attenuation jump 3 as a result of a coupling point, measuring points of the light backscattered from a coupled second fiber end follow, which lie in a scattering area 4, the width of which in the y direction increases the further away the backscattering point of the fiber optic cable is. The measuring points are considerably prone to errors due to superimposed, relatively high noise signals. A more reliable measured value display can be achieved by averaging over a large number of individual measured values.
Dazu ist allerdings ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich. However, this requires a considerable amount of time.
Erfindungsgemäß wird auf dem Bildschirm ein Lineal 5 gebildet, dessen Neigung und Höhe verschiebbar sind. Es ist in die Symmelrielinien des Streubereichs 4 der Meßwerte gelegt. Das ist visuell selbst bei einem in Fig. 1 dargestellten stark verrauschten Diagramm mit überraschend hoher Genauigkeit möglich, so daß die Steigung des Lineals 5 in gleicher Weise wie die direkt gemessene Kennlinie 2 als hinreichend genaues Maß für den Dämpfungsbelag (dB/km) des angekoppelten zweilon Faserendes angesehen werden kann.According to the invention, a ruler 5 is formed on the screen, the inclination and height of which can be displaced. It is placed in the symmetry lines of the scatter area 4 of the measured values. This is visually possible with surprisingly high accuracy even with a very noisy diagram shown in FIG Zweilon fiber end can be viewed.
Das Blockschaltbild nach Fig. 2 zeigt, wie in vorteilhafter Weise das Lineal 5 auf dem Bildschirm erzeugt und verschoben werden kann.The block diagram according to FIG. 2 shows how the ruler 5 can be generated and moved on the screen in an advantageous manner.
Die Eingänge .v und y des Bildschirmgeräts 6 leiten die zugeführien Eingangssignal über Verstärker 7 bzw. 8 auf die entsprechenden Ablenksysteme einer Oszilloskopröhre 9. Direkt vorgeschaltet sind elektronische Umschalter 10 und 11, welche von einem Taktgeber 12 gesteuert werden, welcher wiederum über die Befehls- br> leitung 1.3 bei Bedarf in Betrieb gesetzt wird. Die elektronischen Umschalter 10 und 11 schalten in schneller Folge auf die Eingänge des Bildschirmgeräts 6 abwechselnd einerseits die Meßsignale 14 bzw. die zugehörigen Ablenksignale 15 für die Entfernung und andererseits die Ausgangssignale 16 bzw 17 des Linealgenerators 18 für die JK- bzw. x- Richtung.The inputs .v and y of the screen device 6 conduct the input signal supplied via amplifiers 7 and 8, respectively, to the corresponding deflection systems of an oscilloscope tube 9. Directly upstream are electronic switches 10 and 11, which are controlled by a clock generator 12, which in turn uses the command b r > line 1.3 is put into operation if necessary. The electronic switches 10 and 11 switch in quick succession to the inputs of the screen device 6 alternately on the one hand the measurement signals 14 and the associated deflection signals 15 for the distance and on the other hand the output signals 16 and 17 of the ruler generator 18 for the JK or x direction.
Der elektronische Umschalter 11 kann entfallen, wenn nach erfolgter Wahl des Entfernungsbereiches der Meßverlauf (Rückstreukurve) und das elektronische Lineal immer über ein und denselben Spannungsverlauf des x-Signals dargestellt werden.The electronic changeover switch 11 can be omitted if, after the distance range has been selected, the Measurement curve (backscatter curve) and the electronic ruler always over one and the same voltage curve of the x-signal can be displayed.
Mit dem gemeinsamen Binärzähler 19 werden einerseits das Signal 17 durch den 10 Bit binär kodierten multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzer 21 direkt und andererseits das Signal 16 durch den 10 Bit binär kodierten multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzer 22 über den invertierenden Verstärker 23 erzeugt. Mit der Torschaltung 24 wird während der Dauer des "SCAN"-Signals (Leitung 25) über die Befehlsleitung 26 der Zähltakt an den Binärzähler 19 freigegeben.With the common binary counter 19, on the one hand, the signal 17 is binary-coded by the 10 bit multiplying digital-to-analog converter 21 directly and on the other hand the signal 16 through the 10 bit binary encoded multiplying digital-to-analog converter 22 generated via the inverting amplifier 23. With the gate circuit 24 is activated via the command line 26 for the duration of the "SCAN" signal (line 25) the counting cycle to the binary counter 19 is released.
Die Neigung des Lineals 5 wird durch Veränderung der Referenzspannung 27 für den Umsetzer 22 gebildet. In gleicher Weise kann der Entfernungsmaßstab durch Änderung der Referenzspannung 28 für den Umsetzer 21 variiert werden.The inclination of the ruler 5 is formed by changing the reference voltage 27 for the converter 22. In the same way, the distance scale can be changed by changing the reference voltage 28 for the converter 21 can be varied.
Die Höhenverstellung des Lineals 5 erfolgt mittels einer Potentiometeranordnung 29 (z.B. ein Wendelpotentiometer), welche dem summierenden Verstärker 23 eine Verschiebspannung zuführt. Ein Betätigungselement der Potentiometeranordnung 29 kann mit einer analogen oder digitalen Anzeigevorrichtung gekoppelt sein, welche direkt die der Verschiebung entsprechende Dämpfung anzeigt, so daß damit z.B. der Dämpfungssprung 3 nach Fig. 1, welcher durch die Kopplungsstelle bedingt ist, unmittelbar ablesbar wäre. Sind mehrere Meßbereiche für die Dämpfung vorgesehen, müßte die Speisespannung für die Potentiometeranordnung 29 in geeigneter Weise von der Meßbereichswahl beeinflußt werden.The height of the ruler 5 is adjusted by means of a potentiometer arrangement 29 (for example a helical potentiometer) which supplies the summing amplifier 23 with a displacement voltage. An actuating element of the potentiometer arrangement 29 can be coupled to an analog or digital display device which directly displays the attenuation corresponding to the displacement, so that, for example, the attenuation jump 3 according to FIG. 1, which is caused by the coupling point, can be read directly. If several measuring ranges are provided for the damping, the supply voltage for the potentiometer arrangement 29 would have to be influenced in a suitable manner by the selection of the measuring range.
Die Referenzspannung 27 wird je nach gewünschter Neigung der Lineal-Geraden über den vorgeschalteten Digital-Analog-Umsetzer 35 durch den BCD-kodierten Wahlschalter 30 eingestellt. Die Referenzspannung 27 ist auch der in einer Bereichswahlschaltung 32 gebildeten Referenzspannung 31 proportional, so daß über die Befehlsleitungen 33 und 34 unterschiedliche Meßbereiche für Dämpfung und Länge vorgegeben werden können. Diese Anpassung kann durch eine Schaltmatrix erfolgen, die von den Meßbereichsinformationen gesteuert wird.The reference voltage 27 is depending on the desired slope of the straight line over the upstream The digital-to-analog converter 35 is set by the BCD-coded selector switch 30. The reference voltage 27 is also the reference voltage 31 formed in a range selection circuit 32 proportional, so that over the Command lines 33 and 34 different measuring ranges for attenuation and length can be specified. This adaptation can be done by a switching matrix that is controlled by the measuring range information will.
Ist im Meßgerät ein Mikroprozessor vorhanden, so wird das Lineal als Gerade mit der gewünschten Neigung vom Prozessor errechnet und zur Darstellung in den Bildspeicher des Monitors geschrieben.If there is a microprocessor in the measuring device, the ruler will be a straight line with the desired inclination calculated by the processor and written to the monitor's image memory for display.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853520421 DE3520421A1 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Backscattering measuring unit for measuring the attenuation of optical fibres by means of a display screen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853520421 DE3520421A1 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Backscattering measuring unit for measuring the attenuation of optical fibres by means of a display screen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3520421A1 true DE3520421A1 (en) | 1986-12-11 |
Family
ID=6272669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853520421 Withdrawn DE3520421A1 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Backscattering measuring unit for measuring the attenuation of optical fibres by means of a display screen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3520421A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4983037A (en) * | 1989-05-05 | 1991-01-08 | Tektronix, Inc. | Estimation of fiber loss and return signal power |
| EP0690298A2 (en) * | 1994-06-29 | 1996-01-03 | Corning Incorporated | Optical waveguide spectral attenuation using an OTDR |
-
1985
- 1985-06-07 DE DE19853520421 patent/DE3520421A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01M 11/02 |
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| 8141 | Disposal/no request for examination |