RU2503939C1 - Method to determine place of optical fibre damage - Google Patents

Method to determine place of optical fibre damage Download PDF

Info

Publication number
RU2503939C1
RU2503939C1 RU2012130591/28A RU2012130591A RU2503939C1 RU 2503939 C1 RU2503939 C1 RU 2503939C1 RU 2012130591/28 A RU2012130591/28 A RU 2012130591/28A RU 2012130591 A RU2012130591 A RU 2012130591A RU 2503939 C1 RU2503939 C1 RU 2503939C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical fiber
backscattering
correlation coefficient
polarization
current
Prior art date
Application number
RU2012130591/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Бурдин
Михаил Викторович Дашков
Евгений Владимирович Дмитриев
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) filed Critical Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ)
Priority to RU2012130591/28A priority Critical patent/RU2503939C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2503939C1 publication Critical patent/RU2503939C1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: control and current polarisation characteristics of backscattering of optical fibre are measured. When measuring the current characteristic with the help of a polarisation controller they vary the condition of polarisation of optical radiation at the inlet of optic fibre, and coefficients of correlation of reference and current polarisation characteristics are calculated along the length of optic fibre. According to the produced characteristics, a section with damage is defined as the section, in which the correlation coefficient varies by the value exceeding the threshold value. The distance to the place of damage is determined as the distance to the point of crossing of characteristics of variation of correlation coefficient of reference and current polarisation characteristics of backscattering along the length of optic fibre under maximum value of correlation coefficient at near and far end, accordingly.
EFFECT: elimination of errors introduced by variation of polarisation condition under repeated connections of an optical reflectometer and reduced error in determination of distance to a place of fibre damage.
1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локализации места повреждения оптического волокна.The invention relates to measuring equipment and can be used to localize the location of damage to the optical fiber.

Известны способы [1-3] локализации места повреждения оптического волокна, базирующиеся на измерении и сопоставлении контрольной и текущей, измеряемой в процессе технической эксплуатации, характеристик обратного рассеяния оптического волокна и выявления и локализации дефекта оптического волокна в месте, где характеристики или рассчитанные по ним параметры затухания и отражений оптического волокна отличаются на превышающие пороговые значения. Данный способ не позволяет выявлять повреждения оболочки оптического волокна. Кроме того, его высокая чувствительность к параметрам зондирования и шумам приводит к ошибкам.Known methods [1-3] for localizing the location of damage to the optical fiber, based on the measurement and comparison of the control and current, measured during technical operation, the characteristics of the backscattering of the optical fiber and the identification and localization of the defect of the optical fiber in the place where the characteristics or calculated parameters attenuation and reflections of the optical fiber differ by exceeding threshold values. This method does not allow to detect damage to the sheath of the optical fiber. In addition, its high sensitivity to sounding parameters and noise leads to errors.

Известен способ /4/ определения места повреждения оптического волокна, заключающийся в том, что предварительно измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую характеристику обратного рассеяния этого же волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей характеристик на участках оптического волокна и определяют расстояние до места повреждения как расстояние вдоль оптического волокна до участка, для которого коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Однако, данным методом нельзя выявить и, соответственно, локализовать повреждение оболочки оптического волокна.There is a method / 4 / for determining the location of damage to an optical fiber, which consists in first measuring the control characteristic of the backscattering of the optical fiber and storing it, and subsequently measuring the current characteristic of the backscattering of the same fiber with the same sounding parameters, calculating the correlation coefficients of the control and current characteristics on the sections of the optical fiber and determine the distance to the place of damage as the distance along the optical fiber to the section for which th correlation coefficient is changed to a value higher than the threshold value. However, this method cannot detect and, accordingly, localize damage to the sheath of the optical fiber.

От этого недостатка свободен способ /5/, согласно которому на входе фотоприемника оптического рефлектометра включают поляризатор и принимают сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на участках оптического волокна и определяют расстояние до места повреждения как расстояние вдоль оптического волокна от его конца, с которого производятся измерения, до ближайшего от него участка, для которого коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Однако, при повторном подключении оптического волокна состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна может измениться, что значительно снижает чувствительность способа, а в отдельных случаях даже исключает возможность выявления дефекта. Другими словами, при использовании данного способа рефлектометр должен быть постоянно подключен к оптическому волокну для обеспечения постоянства условий ввода оптического излучения в волокно, что существенно ограничивает область применения способа.The method / 5 / is free from this drawback, according to which the polarizer is received at the input of the photodetector of the optical reflectometer and the backscattering signals of one polarization are received, the control polarization characteristic of the backscattering of the optical fiber is measured and stored, and then the current polarization backscattering polarization characteristic of the same fiber is measured with the same sensing parameters, the correlation coefficients of the control and current polarization characteristics are calculated stick on the sections of the optical fiber and determine the distance to the place of damage as the distance along the optical fiber from its end from which measurements are made to the nearest section from it for which the correlation coefficient changes by an amount exceeding the threshold value. However, when reconnecting the optical fiber, the state of polarization of the optical radiation at the input of the optical fiber can change, which significantly reduces the sensitivity of the method, and in some cases even eliminates the possibility of detecting a defect. In other words, when using this method, the reflectometer must be constantly connected to the optical fiber to ensure the conditions for the introduction of optical radiation into the fiber, which significantly limits the scope of the method.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.The essence of the invention is the expansion of the scope.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу определения места повреждения оптического волокна, заключающемуся в том, что на ближнем конце выделяют сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же оптического волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна и определяют на характеристике обратного рассеяния участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, при этом оптическое волокно подключают к рефлектометру через контроллер поляризации, при измерении текущих поляризационных характеристик обратного рассеяния с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна, запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на дальнем конце, определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, и определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно.This essence is achieved by the fact that according to the method for determining the location of damage to the optical fiber, which consists in the fact that the backscattering signals of one polarization are isolated at the proximal end, the control polarization characteristic of the backscattering of the optical fiber is measured and stored, and then the current polarization characteristic of backscattering is measured of the same optical fiber with the same sensing parameters, the correlation coefficients of the control and current the polarization characteristics of the backscattering in the sections of the optical fiber and determine the section on which the damage occurs as the section on which the correlation coefficient changes by an amount exceeding the threshold value, and the optical fiber is connected to the reflectometer through the polarization controller, when measuring the current polarization characteristics of the backscatter using the polarization controller change the polarization state of the optical radiation at the input optical fiber, calculate the correlation coefficients of the control and current polarization characteristics of backscattering on the sections of the optical fiber, remember the characteristics of the change in the correlation coefficient along the length of the optical fiber at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics of backscattering at the near end and at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics of backscattering at far at the end, determine on these characteristics the area on which damage occurs, as the area on which the correlation coefficient changes by an amount exceeding the threshold value, and determine the distance from the near end to the place of damage as the distance to the intersection point of the characteristics of the change in the correlation coefficient of the control and current the polarization characteristics of backscattering along the length of the optical fiber at the maximum value of the correlation coefficient at the near and far ends, respectively.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство содержит испытуемое оптическое волокно 1, подключенное через контроллер поляризации 2 к работающему во временной области оптическому рефлектометру обратного рассеяния 3, включающий блок памяти 4 и блок обработки 5.The device contains a test optical fiber 1 connected through a polarization controller 2 to a time-domain optical backscatter reflectometer 3, including a memory unit 4 and a processing unit 5.

Устройство работает следующим образом. Оптическим рефлектометром 3 через контроллер поляризации 2 измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна 1 и запоминают ее в блоке памяти 4. Впоследствии оптическим рефлектометром 3 через поляризатор 2 измеряют текущие поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна 1. При этом, с помощью контроллера поляризации 2 изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна 1, измеряют поляризационные характеристики обратного рассеяния рефлектометром 3 и в блоке обработки 5 оптического рефлектометра 3 рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на участках оптического волокна для каждого установленного с помощью контроллера поляризации 2 состояния поляризации. В блоке памяти 4 запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на дальнем конце. Затем в блоке обработки 5 определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение оптического волокна 1, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. После чего, определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения оптического волокна 1 как расстояние до точки пересечения указанных характеристик изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем и дальнем конце, соответственно.The device operates as follows. The optical polarimeter 3 through the polarization controller 2 measures the control polarization characteristic of the backscattering of the optical fiber 1 and stores it in the memory unit 4. Subsequently, the optical polarization 3 through the polarizer 2 measures the current polarization characteristics of the backscattering of the optical fiber 1. At the same time, using the polarization controller 2 change the polarization state of the optical radiation at the input of the optical fiber 1, measure the polarization characteristics of the backscattering reflectance With a meter 3 and in a processing unit 5 of an optical reflectometer 3, the correlation coefficients of the control and current polarization characteristics in the optical fiber sections are calculated for each polarization state established by the polarization controller 2. In the memory unit 4, the characteristics of the correlation coefficient change along the length of the optical fiber are stored at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics at the near end and at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics at the far end. Then, in the processing unit 5, the region on which the damage of the optical fiber 1 takes place is determined on these characteristics as the region in which the correlation coefficient changes by an amount exceeding the threshold value. After that, the distance from the near end to the place of damage of the optical fiber 1 is determined as the distance to the point of intersection of the indicated characteristics of the change in the correlation coefficient along the length of the optical fiber at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics of backscattering at the near and far ends, respectively.

За счет изменения с помощью контроллера поляризации состояния поляризации на входе оптического волокна, обеспечивается исключение погрешностей вносимых за счет изменения состояния поляризации на входе оптического волокна при повторных подключениях оптического рефлектометра, что, в отличие от прототипа, не требует обеспечения постоянства условий ввода оптического излучения в волокно и позволяет отключать рефлектометр от оптического волокна между измерениями контрольной и текущих рефлектограмм. Сравнение характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно, позволяет уменьшить погрешность определения расстояния до места повреждения волокна по сравнению с прототипом. Возможность многократного подключения рефлектометра к оптическому волокну и повышение точности определения расстояния до места повреждения оптического волокна существенно расширяют область применения заявляемого изобретения по сравнению с прототипом.By changing the polarization state at the input of the optical fiber using the polarization controller, errors are eliminated due to changes in the polarization state at the input of the optical fiber when reconnecting the optical reflectometer, which, unlike the prototype, does not require constant conditions for the input of optical radiation into the fiber and allows you to disconnect the OTDR from the optical fiber between the measurements of the control and current OTDR. Comparison of the characteristics of the change in the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics of backscattering along the length of the optical fiber at the maximum value of the correlation coefficient at the near and far ends, respectively, allows to reduce the error in determining the distance to the place of damage to the fiber in comparison with the prototype. The ability to repeatedly connect the OTDR to an optical fiber and improving the accuracy of determining the distance to the place of damage to the optical fiber significantly expand the scope of the claimed invention compared to the prototype.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патент ЕР 0318043 А1.1. Patent EP 0318043 A1.

2. Патент ЕР 0854360 A1.2. Patent EP 0854360 A1.

3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения. - М.: Сайрус Системе. - 1994, - с.672.3. Ivanov A.B. Fiber optics. Components, transmission systems, measurements. - M .: Cyrus System. - 1994, - p. 672.

4. Патент ЕР 0623815 В1.4. Patent EP 0623815 B1.

5. Бурдин В.А., Дмитриев Е.В. Локализация дефектов оболочки волоконного световода на коротких длинах оптического волокна // Инфокоммуникационные технологии, Том 8, №3, 2010. - с.34-375. Burdin V.A., Dmitriev E.V. Localization of fiber optic sheath defects on short optical fiber lengths // Infocommunication Technologies, Volume 8, No. 3, 2010. - p. 34-37

Claims (1)

Способ определения места повреждения оптического волокна, заключающийся в том, что на ближнем конце выделяют сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же оптического волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна и определяют на характеристике обратного рассеяния участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, отличающийся тем, что оптическое волокно подключают к рефлектометру через контроллер поляризации, при измерении текущих поляризационных характеристик обратного рассеяния с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна, запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на дальнем конце, определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, и определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце соответственно. The method for determining the location of damage to the optical fiber, which consists in the fact that the backscattering signals of the same polarization are isolated at the near end, the control polarization characteristic of the backscattering of the optical fiber is first measured and stored, and then the current polarization backscattering characteristic of the same optical fiber is measured at the same sensing parameters, calculate the correlation coefficients of the control and current polarization characteristics of the inverse actions on the sections of the optical fiber and determine on the backscattering characteristic the part where the damage occurs, as the part where the correlation coefficient changes by an amount exceeding the threshold value, characterized in that the optical fiber is connected to the reflectometer through the polarization controller, when measuring current the polarization characteristics of backscattering using a polarization controller change the polarization state of the optical radiation at the input of the optical fiber, calculating the correlation coefficients of the control and current polarization characteristics of backscattering in the optical fiber sections are stored, the characteristics of the correlation coefficient changes along the length of the optical fiber are stored at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics of backscattering at the near end and at the maximum value of the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics backscatter at the far end, determine at these In this case, the area where the damage occurs, as the area where the correlation coefficient changes by an amount exceeding the threshold value, and the distance from the near end to the place of damage is determined as the distance to the intersection of the characteristics of the change in the correlation coefficient of the control and current polarization characteristics of backscattering along the length of the optical fiber at the maximum value of the correlation coefficient at the near and far end, respectively.
RU2012130591/28A 2012-07-17 2012-07-17 Method to determine place of optical fibre damage RU2503939C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130591/28A RU2503939C1 (en) 2012-07-17 2012-07-17 Method to determine place of optical fibre damage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130591/28A RU2503939C1 (en) 2012-07-17 2012-07-17 Method to determine place of optical fibre damage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2503939C1 true RU2503939C1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49884777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130591/28A RU2503939C1 (en) 2012-07-17 2012-07-17 Method to determine place of optical fibre damage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2503939C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0318043B1 (en) * 1987-11-27 1992-02-19 Anritsu Corporation Optical time domain reflectometer with automatic measuring function of optical fiber defects
RU2256161C2 (en) * 2003-08-22 2005-07-10 Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики Method for identification of damaged optical fiber
US7212281B2 (en) * 2002-07-19 2007-05-01 Fujikura, Ltd. Optical fiber polarization mode dispersion measurement method and measurement device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0318043B1 (en) * 1987-11-27 1992-02-19 Anritsu Corporation Optical time domain reflectometer with automatic measuring function of optical fiber defects
US7212281B2 (en) * 2002-07-19 2007-05-01 Fujikura, Ltd. Optical fiber polarization mode dispersion measurement method and measurement device
RU2256161C2 (en) * 2003-08-22 2005-07-10 Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики Method for identification of damaged optical fiber

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУРДИН В.А., ДМИТРИЕВ Е.В. Локализация дефектов оболочки волоконного световода на коротких длинах оптического волокна. - Инфокоммуникационные технологии, т.8, No.3, 2010, с.34-37. *
БУРДИН В.А., ДМИТРИЕВ Е.В. Локализация дефектов оболочки волоконного световода на коротких длинах оптического волокна. - Инфокоммуникационные технологии, т.8, №3, 2010, с.34-37. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10014935B2 (en) Multiple-acquisition OTDR method and device
US9709460B2 (en) Method and system for measuring an optical loss value of an optical fiber link
JP4008470B2 (en) Measuring method and apparatus for measuring polarization mode dispersion of optical fiber
US8428902B2 (en) System and method for measuring fiber temperatures using OTDR measurements
US20180266808A1 (en) Systems and methods for testing optical fiber
US20140104599A1 (en) Method of improving performance of optical time domain reflectometer (otdr)
US20200041360A1 (en) Dual wavelength distributed temperature sensing with built-in fiber integrity monitoring
US8400622B2 (en) Enhanced OTDR sensitivity by utilizing mode-field diameter measurements
WO2011028519A3 (en) Apparatus and method for determination of tear osmolarity
CN105651373B (en) A method of based on measurement two o'clock once per revolution vibration in polarized light time domain reflection technology
CN107782696B (en) Sensing system and method for measuring refractive index of distributed liquid by using tapered optical fiber
RU2503939C1 (en) Method to determine place of optical fibre damage
GB2441552A (en) Measurement of attenuation in distributed optical fibre sensing
JP6896354B2 (en) Optical pulse test device and optical pulse test method
WO2014072845A1 (en) Optical frequency domain reflectometry system with multiple fibers per detection chain
US11838049B2 (en) Optical time-domain reflectometer (OTDR) event detection and light power level measurement-based fiber optic link certification
RU186277U1 (en) Optical Brillouin reflectometer for optical fiber monitoring systems
US11860041B2 (en) Dual wavelength distributed temperature sensing with built-in fiber integrity monitoring
RU2562141C2 (en) Method of measurement of excessive length of fibre optic in optic module of optic cable during climatic tests
RU44389U1 (en) OPTICAL INTEGRATING REFLECTOMETER
RU2011119983A (en) METHOD FOR DETERMINING PLACES OF DAMAGE TO OPTICAL FIBER
Sun et al. Two methods for measuring optical return loss of optical devices in laser propagation system
KR20050074841A (en) Partial discharge localization system and method in power cables using signal attenuation
BR102012023106B1 (en) METHOD OF LOCATION AND ESTIMATION OF PMD IN OPTICAL LINKS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160718