Laboratorium „Systemów teletransmisyjnych” | |
---|---|
Grupa: E9G1S1 |
Ocena: |
Imię i nazwisko: Mateusz Zach Daniel Welenc Radosław Sawicki Kacper Borkowski |
|
S P R A W O Z D A N I E | |
Temat: Badanie elementów światłowodowej linii transmisyjnej |
Schemat pomiarowy
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie studentów z elementami wchodzącymi w skład budowy łącza światłowodowego oraz meto styka pomiaru tłumienności włókna optycznego.
Tabele pomiarowe
Pomiar tłumienności włókna światłowodowego w mierze liniowej
Barwa | λ [nm] | Po [uW] | P[uW] | α [dB/km] | α [dB/km] bez złącza |
---|---|---|---|---|---|
Zielona | 526 | 4,8 | 0,58 | -183,6 | -182,6 |
Żółta | 590 | 2,41 | 0,24 | -200,4 | -199,4 |
Czerwona | 650 | 47 | 1,47 | -300,9 | -299,9 |
Pomiar tłumienności włókna światłowodowego w mierze decybelowej
Barwa | λ [nm] | Po [dBm] | P[dBm] | α [dB/50m] | α [dB/km] bez złącza |
---|---|---|---|---|---|
Zielona | 526 | -22,8 | -32 | 9,2 | -184 |
Żółta | 590 | -26,2 | -35,9 | 9,7 | -193 |
Czerwona | 650 | -13,2 | -28,1 | 14,9 | -297 |
Pomiar tłumienności włókna światłowodowego za pomocą mocy odniesienia
Barwa | α [dB/50m] | α [dB/km] bez złącza |
---|---|---|
Zielona | -8,8 | -175 |
Żółta | -9,7 | -193 |
Czerwona | -14,6 | -291 |
Przykładowe obliczenia
$$\alpha = \frac{10}{0,05}\log\left( \frac{P_{L}\left\lbrack \text{uW} \right\rbrack}{P_{o}\left\lbrack \text{uW} \right\rbrack} \right) = P_{o}\left\lbrack \text{dBm} \right\rbrack - P_{L}\left\lbrack \text{dBm} \right\rbrack$$
$$\alpha = \frac{10}{0,05}\log\left( \frac{P_{L}\left\lbrack \text{uW} \right\rbrack}{P_{o}\left\lbrack \text{uW} \right\rbrack} \right) = \frac{10}{0,05}\log{\left( \frac{0,58}{4,8} \right) = 183,6\left\lbrack \frac{\text{dB}}{\text{km}} \right\rbrack}$$
$$\alpha = P_{o}\left\lbrack \text{dBm} \right\rbrack - P_{L}\left\lbrack \text{dBm} \right\rbrack = - 22,8 + 32 = 10,8\lbrack\frac{\text{dB}}{50m}\rbrack$$
Wnioski
Do pomiarów tłumienności wykorzystywaliśmy metodę dwupunktową. Mierzyliśmy moc w odbiorniku przy światłowodzie odniesienia – krótkim i przy światłowodzie o długości 50m. W pierwszym punkcie odczyt mocy dokonywany był w mierze liniowej, a tłumienność wyliczaliśmy ze wzoru:
$$\alpha = \frac{10}{0,05}\log\left( \frac{P_{L}\left\lbrack \text{uW} \right\rbrack}{P_{o}\left\lbrack \text{uW} \right\rbrack} \right)$$
Można łatwo zauważyć, że tłumienność rośnie wraz ze wzrostem długości fali. Dla barwy zielonej(526 nm) wyniosła ona -182,6 dB/km, a dla barwy czerwonej(650nm) – 300 dB/km. Teoria ta potwierdza się też przy dwóch następnych pomiarach. Nie są one identyczne, ale bardzo zbliżone. Dla barwy czerwonej otrzymaliśmy największe tłumienie. Drugi pomiar otrzymaliśmy za pomocą różnicy pomierzonej w dBm mocy na wejściu przy światłowodzie odniesienia i światłowodzie długości 50m.
Wykorzystaliśmy do tego wzór:
α = Po[dBm] − PL[dBm]
Trzeci pomiar był przeprowadzony przy pomocy mocy odniesienia. Było to najszybsze rozwiązanie spośród trzech pomiarów, a wartości nie odbiegały w stosunku do pozostałych.
Na niedokładność pomiarów mogło mieć wpływ to, że własności optyczne badanego światłowodu były inne od testowanego odcinka. Różniła ja przede wszystkim zastosowana powłoka ochronna, a właściwie jej brak przy światłowodzie testowanym wykorzystywanym przy pomiarze mocy wprowadzonej.
Uzyskana tłumienność na poziomie 200-300 dB/km jest wynikiem bardzo słabym. Taki światłowód niemiałby zastosowania w praktyce. Wynika to z tego, że był to światłowód o bardzo słabych parametrach i służy tylko do testowania przez studentów. Światłowody wykorzystywane do teletransmisji mają tłumienność na poziomi 0,2 -3 dB/km.