Тренажер для обучения методами измерения характеристик кабельных линий связи

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826768/12 (22) 18.05.90 (46) 15.04.92. Бюл. N. 14 (72) F.È,ÁoðÎäåíêî, В.l3.ÂÅðèÿÑêèí, А,В,Дремлюга, А.Ю.Саунин и Л.ГЛ1одзубанов (53) 681.361.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1390633, кл. G 09 В 23/18; 1986. (54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ МЕТО"

ДАМ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КАБЕЛЬМЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к тренажерам для. обучения методам измерения характеристик кабельных линий связи, в частности для обучения измерению полного затухания методом обратного рассеяния в волоконно„,5U 1727152 А t оптических линиях связи, и может быть использовано как в учебных целях, так и для обьективной оценки квалификации специалистов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет возможности обучения измерению полного затухания методом обратного рассеяния в

BoIIoKoHHo-оптических линиях связи. С вве дением широкополоСного усилителя 3, ключа 4, накопительного элемента 5, источника

6 постоянного напряжения, первого 7 и второго 9 регулируемых элементов возникает возможность имитации обратного рассеяния в волоконном световоде и обучения н» этой основе измерению величины полного затухания методом обратного рассеяния.

2 ил.

l

«4 .3

1ю

1)> (.

172? 152

Изобретение относится к тренажерам для обучения методам измерения характеристик кабельных линий связи, в частности для обучения измерению величины полного затухания методом обратного рассеяния в 5 волоконно-оптических линиях связи, и может быть использовано как в учебных целях, так и для обьективной оценки квалификации специалистов.

Известен тренажер для обучения мета- 10 дам поиска повреждений кабельных линий связи, содер>кащий преобразователь световых сигналов в электрические, регулируемую линию задержки, преобразователь электрических сигналов в световые. Недо- 15 статки тренажера являются низкие функциональные возможности, что не позволяет

его использование в качестве средства обучения измерению величины полного затухания методом обратного рассеяния в 20 волоконно-оптических линиях связи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности (обьектом-прототипом) следует считать тренажер для обучения методом поиска повреждений кабельных 25 линий связи, содержащий источник постоянного тока, регулируемую линию задержки, преобразователь оптических сигналов в электрические и преобразователь электрических сигналов в оптические, имитатор ка- 30 бельной линии, выполненный в виде разветвленного участка оптического кабеля, одна из ветвей которого оптически соединена с входом преобразователя оптических сигналов в электрические, а дру- 35 гая ветвь — с выходом преобразователя электрических сигналов в оптические.

Недостатком прототипа явля,отся низкие функциональные возмо>кности, что не позволяет его использовать в качестве 40 средства обучения измерения величины полного затухания методом обратного рассеяния в волоконно-оптических линиях связи.

Целью изобретения является расшире- 45 ние функциональных возможностей за счет обучения измерения величины полного затухания методом обратного рассеяния в Bo" локонно-оптических линиях связи.

Поставленная цель достигается тем, что 50 в устройство, содержащее источник постоянного тока, регулируемую линию задер>кки. преобразователь оптических сигналов в электрические и преобразователь электрических сигналов в оптические, имитатор ка- 55 бельной линии, выполненной в виде разветвленного участка оптического кабеля, одна из ветвей которого оптически соединена с входом преобразователя оптических сигналов в электрические, а другая ветвь — с выходам преобразователя электрических сигналов в оптические, дополнительно введены последовательно включенные широкополосный усилитель, ключ и первый регулирующий элемент, а также накопительный элемент, электрически связанный с источником питания и подключенный ко второму входу ключа, вход широкополосного усилителя подключен к выходу преобразователя оптических сигналов в электрические, а выход — через регули- . руемую линию задержки связан с первым входом ключа и со входом дополнительно введенного второго регулирующего элемен.та, выход которого соединен с выходом первого регулирующего элемента и входом преобразователя электрических сигналов в оптические..

Сущность изобретения состоит в том, что с введением широкополосного усилителя, ключа, накопительного элемента с источником постоянного напряжения, первого регулирующего элемента возникает возможность имитации обратного рассеяния в волоконном световоде и обучения на этой основе измерению величины полного затухания методом обратного рассеяния.

На фиг. 1 изображена функциональная схема тренажера; на фиг. 2 — в реме н н ые диаграммы работы тренажера.

Устройство содержит {фиг. 1) имитатор кабеля 1, выполненный в виде разветвленного участка оптического кабеля, преобразователь 2 световых сигналов в электрические, широкополосный усилитель

3, ключ 4, накопительный элемент 5, источник постоянного напряжения 6, первый регулирующий элемент 7, регулирующую линию задержки 8, второй регулирующий элемент 9, преобразователь электрических сигналов в оптические 10.

Имитатор кабеля, выполненный в виде разветвленного участка оптического кабеля, представляет собой короткий разветвленный отрезок оптического кабеля. Одно из плеч имитатора кабеля 1а соединено со входом преобразозателя 2 световых сигналов в электрические, а второе плечо 2б оптически связано с выходом преобразователя электрических сигналов в оптические 10.

Преобразователь 2 световых сигналов в электрические представляет собой обычный фотодиод, например лавинный фотодиод, выход которого соединен с широкополосным усилителем 3.

Широкополосный усилитель 3 представляет собой обычный усилитель электрических сигналов с широкой полосой пропускания. Он служит для усиления сла1727152 бого электрического сигнала, идущего с фо- рой вход ключа соединен с выходом накоп iтодиода для последующего его преобразо- тельного элемента 5. Ключ предназначен вания, один выход широкополосного для разряда через него накопительного элеусилителя 3 соединен со входом регулируе- мента 5 при подаче импульса на первый мой линии задержки 8, а второй подключен 5 управляющий вход с широкополосного уси к первому входу ключа 4. лителя 3 и прекращения разряда при подаче

Регулируемая линия задержки 8 пред- второго импульса на первый вход с выхода ставляет из себя обычную регулируемую ли- линии задержки 8. нию задержки, задерживающую Накопительный элемент 5 представляет электрический сигнал на время t3. Она слу- 10 собой элемент для накапливания электричежитдля имитации длины волоконно-оптиче- ского заряда, например обычный конденсаской линии связи, и позволяет(при наличии тор с коротким временем заряда, приборов для измерения времени распро- Вход накопительного элемента 5 соедистранения оптического сигнала в волокон- нен с выходом источника постоянного наной линии связи) проводить обучение 15 пряжения б. расчету имитируемой длины волоконного Источник постоянного напряжения б световода, представляет собой обычный источник пиШкала регулируемой линии задержки тания с постоянным напряжением на выхопроградуирована в соответствии с форму- де (величина выходного напряжения лой 20 должна соответствовать величине амплитуS- — С т, ды зондирующего импульса измерительной

2 установки) предназначенный для заряда нагде S — длина исследуемой ВОЛС; копительного элемента 5.

С вЂ” скорость распространения светово- Выход накопительного элемента 5 cBR

ro импульса в ВОЛС; 25 зан со входом первого регулирующего элеt — время прямого и обратного распро- . мента 7. странения зондирующего импульса в Регулирующий элемент 7 представляет

ВОЛС.. собой элемент, регулирующий время разряУстановлением расстояния регулируе- да накопительного элемента 5, наприме, мой линии задержки 8 устанавливается вре- 30 обычный переменный резистор, с помощью мя задержки электрического сигнала 1з, чего достигается имитация обратного рассеравное имитируемому времени распростра- яния в волоконно-оптических линиях связи, нения зондирующего импульса в ВОЛС. Вы- Выходы регулирующего элемента 7 и ход регулируемой линии задержки . регулирующегоэлемента9соединенысвхосоединен со входом второго регулирующего 35 дом преобразователя 10 электрических сигэлемента 9. налов в световые. Преобразователь 10

Регулирующий элемент 9 представляет электрических сигналов в световые предсобой элемент, регулирующий амплитуду . ставляетизсебя обычный светоизлучающий импульса, например, обычный переменный диод или полупроводниковыйлазер. Онсвсрезистор, с помощью чего достигается ими- 40 им выходом при помощи склеивающего комтация затухания оптического импульса при паунда оптически соединен со вторым прохождении его по волоконному светово- плечом 1б имитатора кабеля 1, выполненноду. Шкала регулирующего элемента 9 про- го в виде разветвленного участка оптическоградуирована в единицах затухания — ДБ. го кабеля.

Предельная величина амплитуды импульса 45 Устройства работает следующим обрадолжна быть такова, чтобы при подаче его зом. Руководитель обучения устанавливает на преобразователь 10 электрических сиг- на шкале регулируемой линии задержки 8 налов в световые амплитуда светового им- имитируемую длину исследуемого волоконпульса не превышала амплитуды ного световода. Предельная величина з зондирующих импульсов. 50 (фиг. 2) не должна превышать времени разВторой выход широкополосного усили- ряда накопительного элемента" при максителя 3 соединен с первым f входом ключа 4. мальном значении величины затухания, Ключ 4 представляет собой элемент, ко- устанавливаемом регулирующим элементорый открывается для протекания через том 7. «(а шкале регулирующего элемента 7 него тока при подаче импульса на первый 55 (проградуированная в(ДБ)устанавливается управляющий входи закрывается при пода- ., крутизна кривой разряда накопительного че второго импульса на управляющий вход, эле кента 5(фиг, 2в), тем самым имитируется например триггер. характеристика обратного рассеяния в воПервый вход ключа 4 соединен с выхо- локонном световоде. Шкала регулирующего дом регулируемой линии задержки 8. Вто- элема :та 9, проградуированная в (ДБ), уста1727152

15

25

35

50

55 навливает величину затухания импульса, отраженного от выходного торца имитируемого волоконного световода. Величина затухания, устанавливаемая этим элементом, не должна быть меньше, чем на шкале регулирующего элемента 7. Величина отраженного импульса, имитируемого тренажером, определяется не только затуханием, но и другими причинами, например качеством обработки выходного конца эондируемого волоконного световода. В результате обучаемой, используя соответствующий комплекс приборов для измерения затухания методом обратного рассеяния, получает осциллограмму, вид которой соответствует изменению оптической мощности на выходе элемента 10, и далее имеет возможность определить затухание на любом отрезке оптического кабеля по разности значений между точками Z< и Zz и перепаду мощности рассеяния ЬP (фиг. 2д).

По результатам сравнения установленных значений с ответом обучаемого устанавливается степень усвоения обучаемым методики измерений.

Работа тренажера начинается с момента поступления на имитатор кабеля 1, выполненного в виде разветвленного участка оптического кабеля светового зондирующего импульса, который поступает на вход пре.образователя 2 световых сигналов в электрические. Под действием светового импульса на выходе преобразователя 2 вырабатывается электрический импульс (фиг.

2а), который поступает на вход широкополосного усилителя 3, Усилитель усиливает сигнал до значения, требуемого для дальнейших преобразований. С первого выхода широкополосного усилителя 3 усиленный электрический импульс поступает на вход регулируемой линии задержки 8. Регулируемая линия задержки 8 задерживает поступающий на ее вход импульс íà ta (фиг. 2б), равный имитируемому времени прохожде. ния зондирующего импульса до выходного торца и обратно.

Задержанный электрический импульс с выхода регулируемой линии задержки 8 поступает на вход регулирующего элемента 9 и ключа 4.

Регулирующим элементом 9 регулируется амплитуда задержанного импульса, имитируя этим импульс, отраженный от выходного торца световода. Первый управляющий вход ключа соединен с выходом широкополосного усилителя, а второй управляемый вход — с выходом накопительного элемента 5. Вход накопительного элемента соединен с выходом источника постоянного напряжения 6.

Накопительный элемент 5 заряжается от источника постоянного напряжения. При поступлении на вход ключа 4 импульса с выхода широкополосного усилителя 3 он открывается и через него начинает разряжаться накопительный элемент 5 (фиг. 2в).

Накопительный элемент 5 разряжается через ключ 4 с длительностью, регулируемой регулирующим элементом 7, вход которого соединен с выходом ключа, чем достигается имитация интенсивности обратного рассея-. ния. Разряд накопительного элемента 5 через ключ 4 проходит до тех пор, пока на вход ключа 4 не поступит задержанный импульс с регулируемой линии задержки 8, с поступлением этого импульса ключ 4 закрывается, разряд накопительного элемента 5 прекращается (фиг,2г). Выходы регулирующих элементов 7 и 9 соединены со входом преобразователя 10 электрических сигналов в световые.

С выхода регулирующего элемента 7 на вход преобразователя 10 электрических сигналов в световые поступает электрический сигнал, вид которого изображен на (фиг. 2б). а с выхода регулирующего элемента 9 электрический сигнал — как показано на . (фиг. 2г). В сумме на вход преобразователя

10 электрических сигналов в световые по-. ступает один импульс (фиг, 2д), он возбуждает в нем оптический сигнал, повторяющий характер изменения электрического импульса. С выхода преобразователя 10 электрических сигналов в световые оптический импульс поступает на второе плечо 1б имитатора кабеля, выполненного в виде разветвленногоо участка оптического. кабеля, Таким образом, световой импульс, излученный измерительным прибором, проходит через тренажер и поступает на вход прибора для измерения полного затухания методом обратного рассеяния в волоконно-оптических линиях связи.

Излучение светового сигнала, имитирующее обратное рассеяние в световоде, фиксируется приемным устройством измерительной установки и служит для измерения величины полного затухания методом обратного рассеяния.

Техническое преимущество изобретения заключается в расширении области и рименения тренажера за счет того, что введение широкополосного усилителя, ключа, накопительного элемента, источника nîстоянного напряжения, первого и второго регулирующих элементов дает воэможность обеспечить объективный контроль и обучение измерению величины полного затухания методом обратного рассеяния в

1727152

10 г г) Составитель 8. Верияскин

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Н. Горват

Заказ 1280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/.5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 волоконных световодах и на этой основе повысить эффективность обучения, Формула изобретения

Тренажер для обучения методам изме- рения характеристик кабельных линий связи, содержащий источник постоянного тока, регулируемую линию задержки, преобразователь оптических сигналов в электрические и преобразователь электрических сигналов в оптические, имитатор кабельной линии, выполненной.в виде разветвленного участка оптического кабеля, одна из ветвей которого оптически соединена с входом преобразователя оптических сигналов в электрические, а другая ветвь — с выходом преобразователя электрических сигналов в оптические, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обу ения измерени о полного затухания методом обратного рассеяния, в него дополнительно введены последовательно включенные LUèðокоп05 лосный усилитель, ключ и первый регулирующий элемент, а также накопительный элемент, электрически связанный с источником пигания и подключенный к второму входу ключа, вход широкополосного усили10 теля подключен к выходу преобразователя оптических сигналов в электрические, а выход — через регулируемую линию задержки связан с первым входом ключа и с входом дополнительно введенного второго регули15 рующего элемента, выход когорого соединен с выходом первого регулирующего элемента и входом преобразователя электрических сигналов в оптические,