rearovaci
10. Měření—vyzařovacích    charakteristik   LEfí «_
charakteristiky optického vlákna, měření výknnu na onficM S
útlum optické trasv. útlum vazby vlákno - vláknnl
Uvod
Vedie spektrální husioiy zářivého toku (monochromatického optického výkonu), resp. úhrnného zářivého toku (optického výkonu i LED je dalším důležitým výstupním parametrem LED její vyzařovací charakteristika.
Vyzařovací charakteristika LED je definována jako uhlové rozdělení úhrnného zářivého toku na povTchu kulové plochy, jejíž poloměr R je dostatečně velký ve srovnání s rozměry LED. Vyzařovací charakteristika, jak plyne z definice, se vztahuje k celkovému spektru záření generovaného LED; může se však vztahovat na určitý spektrální obor.
Požadavk\- kladené na vyzařovací charakteristiky jsou pro jednotlivé druhy aplikací LED značně odlišné. Širokou vyzařovací charakteristiku požadujeme u zobrazovacích a indikačních LED. pro vysokofrekvenční aplikace (optoelektronické zpracování informace, optické sdělování) jsou naopak žádané dostatečně úzké vyzařovací charakteristiky. Soustředední převážně část zářivého toku emitovaného LED do malého prostorového úhhi je nezbytným předpokladem pro dosažení odpovídající účinnosti přenosu optického výkonu mezi LED a přijímačem (detektorem), resp. mezi LED a přenosovým prostředím (např. optick>m vláknem). Konstrukce řady typů LED je řešena s ohledem na jejich vyzařování do voinéhc prostoru. Naproti tomu vyzařovací charakteristiky diod pro optické sdělovaní jsou přímo optimalizovány pro navázání LED na přenosové prostředí (viz^Burrusova dioda).
Vyzařovací charakteristika LED je určena především geometrií oblasti a podmínkami generace, indexem lomu a geometrií vrstev, přes které prochází generované záření. Při praktické konstrukci LED bývá průběh vyzařovací charakteristiky pro danou konfiguraci generující oblasti upravován rJbledujícími způsoby:
a)Užihrn vnější optiky (sférických, válcových a kulových čoček, zrcadlových ploch). U diod pro optické sdělování bývají mikročoČky integrovány s vlastním čipem diody.
b) Vhodnou geometrií rozhraní polovodič-vzduch. geometrií a indexem lomu přídavných vrstev a geometrií kontaktů.
c) Užitím rozptylových (difuzních) vrstev vhodného tvaru. Rozptyl záření v takovéto vrstvě rozšiřuje úhel emise a umožňuje optimalizovat tvar emitujícího povrchu.
Normovaná vyzařovací charakteristika
Z hlediska požadavku srovnání vyzařovacích schopností různých typů LED se zavádí normovaná vyzařovací charkteristika S(R,$) jako poměr zářivého toku <X=e(R,^ ) detekovaného na poloměru R v daném směru (pro danou úhlovou souřadnici <zí) a maximálního zářivého toku <^emax^'^ ) detekovaného na stejném poloměru R, ale vázaného na určitý směr (zpravidla na nulovou úhlovou souřadnici <f> =0):
S(R,<í)=<I>e(R,<i5) /$>erriax<M )•
Vzhledem k tomu, že v procesu měření probíhá transformace zářivého toku Oe(R,^) na jinou měřitelnou fyzikální veličinu U(R,^), lze za podmínek ideální transformace výchozí veličiny ve veličinu konečnou, tj. za podmínek platnosti lineárního vztahu mezi <l>e(R, <z5) a U(R, $). který- nezávisí na poloměru R a úhlové souřadnici ^, definovat normovanou vyzařovací charakteristiku jako:
S(R,^=U^)/Umax(R,#).
Úkol 1: Určete normované vyzařovací chrakteristiky dostupných LED metodou jak stejnosměrné, tak střídavé detekce
Princip měření:
Měření normovaných vyzařovací charakteristik LED vychází principiálně z metod měření optického výkonu pomocí
a) stejnosměrné detekce.
b) střídavé detekce.
Při použití metod}' měření optického výkonu pomocí stejnosměrné detekce vycházíme ze stejnosměrného buzení LED, tj. převodu elektrického signálu na stejnosměrný optický signál a následné detekce optického signálu prostřednictvím fotodetektoru a jeho převodu na stejnosměrné elektrické napětí, které je mírou přijímaného optického výkonu.
Při použití metody měření optického výkonu pomocí střídavé detekce vycházíme ze střídavého (pulzniho) buzení LED, tj. převodu elektrického signálu na střídavý (pulzní) optický' signál a následné detekce optického signálu rjrostředmctvím fotodetektoru a jeho převodu na střídavé elektrické napětí jehož efektivní hodnota je mírou přijímaného optického výkonu.
K měření vyzařovací charakteristik LED využijeme stavebnici EMOS-OPTEL spotu s manipulátorem optických vláken, kde ovšem vysílací vlákno nahradíme LED, jejíž vyzařovací charakteristiku chceme měřit.Zapojení elektronické části a detekce optického signálu a postup práce vychází z použité metod}' měření:
a) Postup práce při měření metodou stejnosměrné detekce vychází z pracovního postupu zpracovaného v doprovodné literatuře v oddíle Metod}' detekce při měření útlumu, Část 2: Detekce optického signálu analogovým přijímačem (Stejnosměrná detekce),
b) Postup práce při měření metodou střídavé detekce vychází z pracovního postupu zpracovaného v doprovodné literatuře v oddíle Metody detekce pří měření útlumu, Část 3: Detekce modulovaného optického signálu analogovým přijímačem (Střídavá detekce). Úroveň střídavého signálu budeme vyhodnocovat na střídavém rozsahu digitálního voltmetru, akustickou část vypustíme!
Postup měření:
1. Sestavíme vysílací a přijímací systém podle zvolené metody detekce.
2. Do pravého (z pohledu popisu) posuvu umístíme LED tak, aby čip LED procházel osou rotačního posuvu.
3. U levého (rotačního) posuvu uvolníme aretaČní matici a vzdálíme konec přijímacího kabelu na vzdálenost R, kterou odečteme.
4. Natáčíme levým ramenem, a pro příslušné uhry natočení $ měříme dle výše uvedeného postupu úroveň výstupního signálu U(R,$.
5. Postup podle bodů 3. a 4. opakujeme pro pět různých vzdáleností R!
6. Sestrojíme normované směrové charakteristiky změřených LED v polárních souřadnicích.
7. Provedeme srovnání naměřených vyzařovacích charakteristik jednak metodou stejnosměrné, jednak metodou střídavé detekce; diskutujeme podmínky měření z hlediska definice vyzařovací charakteristiky LED.
Úkol 2: Určete normovanou vyzařovací charakteristiku optického vlákna Princip měření a pracovní postup je součástí doprovodné literatury! Upozornění:
Vzhledem k tomu, že není k dispozici měřič optického výkonu, provádíme měření výkonu na přijímací straně stejnými metodami jako při měření vyzařovacích charakteristik LED!
Krok 5 Zpracování výsledků Vypočítejte útlum pomocí vzorce:
kde Po má stejný význam jako velikost signálu S1 na vstupu a Px jako velikost signálu S2 na výstuDu. Výsledek zaznamenejte do třetí kolonky tabulky.
Krok 6 Měření rušivých signálů (Prc pokrcčiié studenty)
Vypněte vysílač, např. tím, že jej odpojíte od napájení, a zooakuite měření podle kroku 4. Odečtěte hodnoty optického výkonu Pn a vyneste je do tabulky.
Vzdálenost konců    I Optický výkon
kabelu x (mm)       !    Pn fnW) j
15
Výkon Pří recrezentuje úroveň rušivých signálů a zoůsobuje chyou měření. Při přesném měření útlumu by bylo proto zapotřebí provést Korexci hodnot Px naměřených v kroku 4 tím, že od nich odečteme hodnotu Pn. 2 porovnání obou tabulek je rovněž oatmá maximální vzdálenost, při které lze ještě odlišit užitečný
signál od rušení. Tento bod se nazývá praném cetekce. ;/
j.
Poznámka:
Rušivý signál má v tomto systému stejnosměrné detekce dvě příčiny: a) offset prijímací elektroniky (Lze jej vykompenzovat nulovacím knoflíkem na měňči ĹM1 pn zatemněném fotodetektoru - viz krok 2.) b) osvětlenípozadí (Nežádoucísvětlo, které proniká do detekčního sysému z okolí. Nelze jej zcela potlačit)
Část 2: Detekce optického signálu analogovým přijímačem (Stejnosměrná detekce)
Demonstrovat a změní útlum trasy pomocí analogového přijímače. Jedná se o metodu obdobnou jako je metoda popsaná v části 1. Navzdory horším výsledkům je lze v praxi využít Zejména tehdy, když není k dispozici měřič optického výkonu.
Pracovní postup
Krok 1 Propojení desek
Vysílací systém připravte stejné jako v časti 1 krok 1. Přijímací systém připravte tak, propojte další zdrojovou desku (č:s.O) s deskou analogového optického přijímače (čís.4). Potenciometry na zdrojové desce a potenciometr na desce čís.4 nastavte na maximum (na doraz od sebe). Tím jste sestavili přijímací systém. Připojte voltmetr k bodům OV a TP1 na desce čís.4.
Krok 2 Propojení optických kabelů
Postupujte stejně jako v části 1 krok 3, avšak namísto měřiče optického výkonu zapojte optický analogový přijímač. Sestava je znázorněna na obrázku.
Krok 3 Měření útlumu
Na ramenech posuvů nastavte počáteční polohu 0 mm, odečtete hodnotu napětí Uo na voltmetru a zaznamenejte ji do tabulky jako počáteční (referenční) údaj. Posuvem vzdalujte od sebe optické kabely po krocích uvedených v tabulce a měřené napětí Ux zaznamenejte do tabulky.
Vzdálenost konců kabelů y (mrrO	Napětí Ux (V)	Útlum A(dB)
n		
Sestava pro měření útlumu anaicc cvým přijímačem a voltmetrem
Krok 4 Zpracování výsledků Vypočítejte útlum pomocí vzorce:
kde Uo má stejný význam jako velikost signálu S1 na vstupu a Ux jako velikost signálu S2 na výstuou. Výsledek zaznamenejte co třetí kolonky tabulky.
Krok 5 Měření rušivých signálů (Pro pokročilé studenty)
Vypněte vysílací systém a zopakujte měření podle kroku 3. Naměřené hodnoty rušivého napět; Un vyneste do tabulky.
Vzdálenost kor.cu kabelů x (mm)
Napětí Ux (V)
10
Pokud by bylo zaootřebí odstranit chybu měření útlumu, kterou v kroku 3 zoůsobií rušivý signál Un, museli bychom od hodnot Ux odečíst vždy příslušnou hodnotu Un. Z porovnán; tabulek v krocícn 3 a 5 lze určit práh detekce, pod kterým je již užitečný signa! maskován šumem Un.
Poznámka:
Rušivý signál má při tomto způsobu stejnosměrné detekce dvě příčiny, stejné jako v předchozí části úlohy. Jsou to: a) offset přijímací elektroniky (Nelze jej na desce analogového přijímače vykompenzovat.) b) osvětlení pozadí (Nežádoucí světlo z okolí nelze rovněž zcela potlačit.)
Část 3: Detekce modulovaného optického signálu analogovým přijímačem (Střídavá detekce)
Ol
Demonstrovat a změřit útlum trasy pomocí modulovaného vysílače a analogového optického přijímače. Seznámit se dvěma způsoby vyhodnocení detekovaného signálu: elektronicky na obrazovce osciloskopu a akusticky.
Pracovní postup
Krok 1 Propojení desek
Propojte desku analogového optického vysílače (čís.3) s deskou generátoru audio signálu (čís. 1) a s jednou zdrojovou deskou (čís.O). Propojovacím vodičem spojte výstup desky čís. 1 se vstupem desky čís.3.
Tato sestava představuje vysílací systém, ve kterém je intenzita výstupního záření modulována signálem z audiogenerátoru. Při nastavení obdélníkového průběhu na výstupu audiogenerátoru se dosáhne stejného efektu, jako kdyby bylo záření z LED diody periodicky přerušováno členkou (ízv. čoprem). Proto se někdy o takovémto signálu hovoří jako o čoprovaném signálu.
Propojte další zdrojovou desku (čís.0) s deskou analogového přijímače (čís.4) a s deskou audiozesilovače (čís. 10). Propojovacím vodičem spojte výstup desky čís.4 se vstupem desky čís. 10. K testovacímu bodu TP1 na cesce čís.4 připojte sondu osciloskopu. Zemnící vodič sondy připojte na bod 0V na desce čís.4. Tímto je přijímací systém hotov.
Reproduktor umožňuje akusticky vyhodnocovat intenzitu detekovaného signálu a pomocí osciloskopu lze elektronicky tuto intenzitu (amplitudu) měřit
Krok 2 Propojení optickýcr, kabelů
Optické kabely zapojte podle části 2 krok 2.
Krok 3 Nastavení osciloskopu
Nastavte časovou zákíacnu na 0,5 ms/dílek. Nastavte vertikální zesilovač na 1 V/dílek a přesvečte se, že jak nastavení časové základny, tak vertikálního zesilovače je v kalibrované poloze (CAL).
Krok 4 Nastavení desek
Ks. ramenech posuvů manipulátoru nastavte počáteční polohu 0 mm. Otočte potenciometry POT 1 a POT 2 na desce čís.1 fis maximum. Otočte potenciometr na desce Čís.4 na maximum. Nastavte poten-ciometrem na desce zesilovače čís. 10 ocpovídající hlasitost
Krok 5 Měření útlumu
?fi počáteční poloze pesuvu odečtete amplitudu Umo signálu na osciloskopu a zaznamenejte ji co taľJ:<y jakc počáteční (referenční) údaj. Posuvem vzdalujte oc sebe optické kabely po krocích uvedených v tacuíce a měřenou amplitudu signálu Umx zaznamenejte do tabulky. Současně sledujte hlasitost z re-prc—kteru a orientačně ji zaznamenejte také do tabulky.
Vzdálenost kor.cS Amplitúda signálu kaoaiů x (nm)          Umx (V)	Útlum A(dB)	Hlasitost
0		
5		
tc		
15		
1. Povšimšts si, že mjžete vzdalovat kabely až do vzdálenosti 90 mm a ještě rozeznáte zvukový signál, zaiĹr.cc na osciloskopu je signál maskován šumem. Pokud nejste si jistí, že Štyj'.í ~ ::S. přerušte optickou dráhu (zasunutím papíru mezi optické kabely) a lépe odlišíte
O r - -    - -T *   --w1
Wa s.    - . — ■—    —---■ . .
2. Na popsaném pricipu akustické signalizace pracují tzv. identifikátory živého vlákna. Jsou to přístroje, které ze svazku vláken v kabelu označí pouze vlákno buzené čoprovaným signálem.
Krok 6 Zpracování výsledků Vypočítejte útlum pomoct vzorce:
kde Umo má stejný význam jako veliost signálu SI na vstupu, Umx jako velikost signálu S2 na výstupu. Výsledek zaznamenejte do třetí kolonky tabulky.
Sestava pro měření útlumu modulovaným vysílačem a analogovým přijímačem se střídavou detekcí Krok 7 Měření rušivých signálu (pro pokročilé studenty)
Vypněte vysílací systém a pozorujte na obrazovce osciloskopu průběhy rušivých signálů při stejných vzdálenostech vláken, jako byly měřeny hodnoty Umx v kroku 5. Z reproduktoru zároveň uslyšíte akustický signál, který odpovídá průběhu rušivého signálu. Povšimnete si, že při oddalování konců vláken se mění stejnosměrná složka signálu na osciloskopu, avšak tvar časového průběhu rušení zůstává v podstatě stejný. Přepněte časovou základnu na osciloskopu na 10 ms/dílek a vertikální zesilovač na maximální citlivost Nakreslete průběh signálu pň vzdálenosti konců kabelů 0 mm a 50 mm.
Úloha 10
Vyzařovací charakteristika vlákna, numerická apertura
Úvod
V této praktické úloze je věnována pozornost tomu, jak se chová optické záření po opuštění konce vlákna. Paprsky, které jsou vedeny ve viákně, vytvoří vždy po opuštění čeia vlákna rozbíhavý (tzv. divergentní) svazek. RozDíhavost tohoto svazku je dána numenckou aperturou a způsooem buzení vlákna.
Numerická apertura je cefinována z vyzařovací charakteristiky plné vybuzeného vlákna :
kde úhel a odpovídá polovině šířky vyzařovací charakteristiky, viz obrázek.
Vyzařovací charakteristika vlákna
Obecně tedy p!at:\že čím větší numerická apertura vlákna, tím větší rozbíhavost svazku na výstupu vlákna. Na obrázku jsou rovněž naznačeny různé režimy buzení pro jeden typ vlákna. Nevhodně zvolený zdroj záření múze vlákno přebudit nebo podbudit, což múze v některých případech způsobit i určité komplikace.
vyzařovací charakterisťka se nejčastěji měř; fotodetektorem rotujícím koiem čela viákna. Fotodetektor měří hodnotu optického výkonu P v závislosti na úhlu . Šířka vyzařovací charakteristiky 2a se odečte z poklesu této závislosti na 5 % z maximální hodnoty, jak je vyznačeno na obrázku. Ze znalosti úhlu se vypočítá numerická apertura NA.
Pro přesná měření numerické apertury je zapotřebí, aby vyzařovací charakteristika byla měřena v dalekém poli. Znamená to ,že detektor nesmí být k čeiu vlákna blíže, než je předepsaná vzdálenost pro daleké pole {tzv. podmínka dalekého poie).
PareJ{%)
-50
30	-20	-t)	0	10	20	30	40	50	a (stupne)
			2n			í			
i						í			
Princip měření numerické apertury
Poznámka:
Podmínka dalekého poie v tomto případě plastovýoh vláken předepisuje vzdálenost coa 3 m. To však z technických důvodů není možné splnit, proto výsledky naměřené v této úloze lze pokládat pouze za orientační.
Základní předpoklady
Před začátkem práce byste měli být seznámeni s popisem manipulátoru, měřiče optického výkonu, zdrojové desky a desky vysílače analogového optického signálu.
Potřebná zařízení a přístroje
Pro tuto úlohu budete potřebovat následujíc: zařízení a přístroje:
* Deska zdroje (čís.O)
* Deska vysílače analogového octického signálu (čís.3)
* Manipulátor OPTEL
* Měřič ODtického výkonu LM1
* Dva krátké optické kabely
Cíl
Demonstrovat metodiku měření numerické apertury optického viákna.
Pracovní postup
■
Krok 1 Propojení desek
Propojte desku analogového optického vysílače (čís.3) s jednou zdrojovou deskou (čís.O). Propojovacím vodičem spojte výstup desky čís.O se vstupem desky čís.3. Tímto jste vybudovali vysílací systém. Po-tenciometry na zdrojové desce nastavte na maximum (na doraz od sebe).
Krok 2 Příprava měřiče optického výkonu LM1
Připojte síťový napáječ na měřič optického výkonu a zapnete přístroj. Zakryjte optický vstup černou krytkou, nastavte přepínač rozsahu na nulu (ZERO) a knoflíkem nuly vynulujte displej. Pň dalším měření se nedotýkejte nulovacího knoflíku. Zkontrolujte, jestli je přepínač kalibrace v poloze vypnuto (OFF). Odšroubujte čemou krytku z optického vstupu a zašroubujte aaaptér s optickým konektorem. Tím je přístroj připraven měřit optický výkon vystupující z optického kabelu.
Světlo od okna
Pracoviště pro měřen; vyzařovací charakteristiky
Krok 3 Propojení optických kabelů
Zasuňte konec jednoho optického kabelu do konektoru na desce optického vysílače a konec druhého kabelu do adaptéru na měřiči optického výkonu. Volný konec kaoeiu oc měřiče optického výkonu zasuňte do měřicí sondy manipulátoru A1 a volný konec kabelu od optického vysílače do sondy B1 manipulátoru. Celou sestavu popisuje následující obrázek.
Poznámka:
1. Pfijímací kabel orientujte vstupním čelem směrem od okna - viz obrázek Dále se doporučuje pracoviště co nejvíce zastínit (např. stáhnout rolety, zhasnout), a potlačit tak viiv osvěteiní pozadí.
Krok 4 Sledování efektu rotace detekčního kabelu
Odaretujte otočný stolek aretační matic: odspodu. Pravý posuv nastavte do polohy 0 mm. Tím bude zajištěno, že čelo měřeného (vysílacího) kabelu bude v ose rotace. Levým posuvem vzdalte konec přijímacího kabelu na maximální vzdálenost 45 mm. Tento kabel bude nahrazovat detektor a bude snímat výkon vyzařovaný z vlákna a jeho hodnotu přenese do měřiče optického výkonu.
Nastavte levé rameno do počáteční polohy 0 stupňů odečtěte počáteční hodnotu optického výkonu Po a zaznamenejte ji do tabulky. Postupně otáčejte rameno levého posuvu do poloh předepsaných v tabulce a měřte v nich hodnoty optického výkonu P. Výsledky zapisujte do tabulky.
Úhe! (st-jonš)	Optický výkon Pa (nW)	Normovaná hodnota Pare! (%)
50		
45		
40		
25		
30		
20		
10		
0		100
-10		
-20	i !	
-30		
-35		
-40		
-45		
-50		
Poznámka:
Protože pn tomto měření je signál velice slabý je nezbytně nutné maximálně zatemnit místnosti
Krok 5 Přepočet naměřených výsledku
Hodnotu výkonu Po považujte za 100 % základ a vypočtěte normované hocncty optického výkonu Prei pro všechny řádky v tabulce podle vzorce:
Výsledky zapište do pravého sloupce tabulky. Údaje Přel jsou v procentech.
Krok 6 Zakresleni výsledku měřeni do grafu
Zakreslete výsledky měření do souřadnicového systému, který je na obrázku.
Páral (tt)
I
■oo —
80 -
60 -
40T
20 -
I i
_ . i _
—i-i-i-i-i-i-i-i-i-i-1-i-1-r—i-i-1-1-i-i-i-*
-50 -40 -30 -20 -10 0 t) 20X4050       a (stupně)
5%
Krok 7 Zpracování výsledků měření
Z průsečíku křivky s úrovní 5 % v grafu odečtěte úhei 2a stejné, jako je to vyznačeno v obrazu v úvodu úlohy. Numerickou aperturu vypočítejte pomocí vzorce:
Optika
Měřeni výkonu na optické trase - měření útlumu optické trasy, vazfcy vlákno-vlákno a optického atenuátoru
Úkol 1: Určete útlum optického kabelu
K měření využijeme stavebnici EMOS-OPTEL spolu s manipulátorem optických vláken. Princíp měření a pracovní postup je součástí doprovodné Eteraiury.
Upozornení:
Vzhledem k tomu, že není k dispozici měřič optického výkonu, provádíme měření výkonu přijímací straně metodou stejnosměrné detekce, která je rovněž zpracována v doprovodné literatuře v oddíle Metody detekce při měření útlumu v Části 2: Detekce optického signálu analogovým přijímačem, resp. metodou střídavé detekce zpracovavé ve stejném oddíle, ale Části 3: Detekce modulovaného optického signálu analogovým pnjúnačem. při níž použijeme místo osciloskopu střídavý digitální voltmetr a akustickou část vypustíme!
Úkol 2: Měření útlumu vazby viákno-viákno
K měření využijeme stavebnici EMOS-OPTEL spolu s manipulátorem optických vláken. Princip měření a pracovní posmp je součástí doprovodné literatury.
Upozornění:
Platí stejné jako v předcházející části!
Úkol 3: Měření útlumu optického atenuátoru
K měření využijeme stavebnici EMOS-OPTEL spolu s manipulátorem optických viáken. Princip měření a pracovní postup je součástí doprovodné literatury.
Upozornění:
Platí stejné jako v předcházející časti 1
K/wc á ŕropojem aesex
Propojte desku analogového optického vysílače (čís.3) s jednou 2drojovou deskou (čís.0). Propojovacím dičem spojte výstup desky čís.0 se vstupem desky čís.3. Tímto jste vybudovali vysílací systém. Po-nciometry na zdrojové desce nastavte na maximum { na doraz od sebe ).
Krok 3 Příprava měnče optického výkonu LM1
Připojte síťový napáječ na měřič optického výkonu a začněte přístroj. Zakryjte optický vstup černou ytkou, nastavte přepínač rozsahu na nulu (ZERO) a knoflíkem nuly vynulujte dispej. Pn dalším měření e nedotýkejte nulovacího knoflíku. Zkontrolujte, jestli je přepínač kalibrace v poioze vypnuto (OFF). )dšroubujte černou krytku z optického vstupu a zašroubujte adaptér s cpťcxým konektcrsm. Tím je přístroj iřipraven měřit optický výkon vystupující z optického kabela
Krok 4 Měření optického výkonu krátkým kabelem
Spojte krátkým optickým kabelem optický konektor na desce vysílače s konektorem adactéru na měřiči optického výkonu takjak je naznačeno na následujícím obrázku. Přecínačem rozsahu zvolte rozsah s nej-/ětším počtem platných číslic a odečtěte hodnotu opticxého výkonu P1(1) uW neoo nW. Ccakujte toto měření z druhého konce kabelu, tj. konektor, který byl v desce vysílače připojte k měřiči výkonua naopak. Odečtěte hodnotu P1(2).
.>>
Poznámka:
Všimněte si metného rozdílu těchto hodnot Závisí to na lesalitě konce kabelu.Pokud je rozdíl příliš velký, tj. větší než 10% je jeden konec špatný nebe siině zašpiněný.
Krok 5 Opakování předchozího měření s dlcuhým optickým kabelem.
Nahraďte krátký optický kabel dlouhým. Nejlépe bude, pokud kabel nebude stočen, ale jenom volně uložen. Pokud to není možné, stočte ho volné na co největší průměr. Opakujte krok 4 a získáte hodnoty P2(1) a P2(2).
Poznámka:
Nedotýkejte se potenciomerů na zdrojové desce. Změníte-li napájení, nebude možné porovnat výsledky měření krátkého a dlouhého kabelu.
Krok 6. Vypočítání měrného útlumu kabelu.
Útlum optického kabelu lze spočítat modifikovanou metodou dvou délek, která též někdy bývá označována jako transmisní metoda. Měrný útlum je pak dán vztahem:
Měření útlumu optického kabelu kde P1 je ahtmetcký průměr výkonů méřenýcn na výstupu z krátkého kabe!u,tj. \\ _,   Pt(1) + Pí (2) !
Ip1=    2 :
P2 je tentýž výkon pro dlouhý kabel a L1 a !_2 jsou délky těchto kacelů. Část 2: Útlum vazby viákno-vlákno (útlum spojení optických kabelů)
ai
Demonstrovat vliv podélné, pňčné a úhlové odchylky os optických vláken při spojování optických kaoelů na celkový utlum optické trasy.
Pracovní postup
Krok 1. Náhrada dlouhého kabelu dvěma krátkými kabely
Zasuňte konec jednoho krátkého optického kabelu do konektoru na desce vysílače a konec druhého kabelu do adaptéru na měňčí optického výkonu. Volné konce kabelů zasuňte do měřicích sond na mani-poiátoru označených A1 a B1. Méncí sestava je znázorněna na obrázku.
Pracoviště pro měření útlumu vazby víákno-vlákno
Krok 2 Nastavení
Nastavte potenciometry na zdrojové desce čís. 0 na maximum (na doraz od sebe)-
Nastavte ramena manicuíátoru co jedné přímky a tuto polohu zajistěte aretační maticí.
Posuvy ramen nastavte co počáteční poiony 0 mm. Měřič optického výkonu připravte k měření pcdle
kroku 3 v návodu k obsluze a zkontrolujte nulování..
Poznámka:
1. Přijímací kabel orientujte směrem od okna - viz obrázek. Dále se doporučuje pracoviště co nejvíce zastínit (např. siáhnot rolety, zhasnout), a potlačit tak vliv osvětlení pozadí.
Krok 3 Sledování efektu oddalování konců
Na ramenech posuvů nastavte počáteční polohu 0 mm, odečtete hodnotu optického výkonu na mena a zaznamenejte ji do tabulky jako počáteční (referenční) údaj. Posuvem vzdalujte od sebe optické kabely po krocích uvedených v tabuice a měřený optický výkon Px zaznamenejte do tabulky.
Vzdálenost konců kabelů x (mm)	Optický výkon Px (u,W)	Útlum spojení (dB)
0	I	
05	í	
10		
1,5		
o n	I	
sn          í I		
	I	
5,0 I		
R-n          I !		
7.0                 I I		
30		
o n		
10 0	I	
15.0	I     • .	
2ĽSL
25SL_i
30,0 I
Poznámka:
Při vzdálenosti konců kabelů větší než 15 mm zmenšete úroveň pozadí, tj. nežadoucícho světla, zastíněním optické dráhy shora rukou nebo papírem
Krok 4 Zakreslení výsledků měření do grafů
Zakreslete výsledky měření do souřacnicového systému, krerý je na ocrázKu.
Pohiížíme-li na přenosový systém jako celek, je podstatně důležitější vypočítá: zráry optického výkonu
v logaritmickém měřítku, í; v aecibelecn (d3). Nejdňve vypočítejte útlum pomocí vzorce:
Výsledek zaznamenejte co třetí kolonky tabulky.
Zakreslete výsledky výpočtu do druhého souřadnicového systému, který je na obrázku.
optický výkon Px(uW)
0    5    10   15   20   25   30 vzdálenost
• x (mm)
útlum (dB)
30
25
20
15
10   15 20
25 . 30 vzdálenost x (mm)
Krok.5 Sledování efektu příčné odchylky koncu
Konce kabelu přestavte do poloh A2 a B2 pravého a příčného posuvu manipulátoru. Pnčrý posuv nastavte do polohy 0 mm a pravým posuvem nastavte kapely proti sooé tak, aby optický výkon měřený na ménči výkonu byl maximálni. Tato poloha pravého posuvu bude počáteční polohou (nulová příčná odchylka). Pravým posuvem posunujte kabel po krocích podle tabulky a měřený optický výkon Ph zaznamenejte do
tabulky.
•
Pracoviště pro sieccvání příčné odchylky
0
Q.5
1.0
Příčná odchylka h	Optický výkon Ph (u,W)	Útlum (dB)
(mm)		
1,5
Poznámka:
Pokud je na příčném posuvu nastavena hodnota 0 mm, jsou čela optických viáken od sebe vzdáleny 2 mm.
Krok 6 Sledování efektu příčného posuvu pn větší vzdálenosti konců kabelů
Pravý posuv vratie do počáteční polohy (nulová příčná odchylka). Příčný posuv nastavte na hodnotu 5 mm. Pravým posuvem posunujte kabe! pro krccích podle tabulky a měřený optický výkon Ph zaznamenejte do tabulky. ,