Исследование отражений в оптических волокнах на дефектах оболочки и разработка рекомендаций по техническому обслуживанию оптических кабелей связи

• Автор: Воронков, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 247 с. : ил.

Таблица используемых сокращений

Глава 1. Прогнозирующий контроль в системах автоматического мо-ф ниторинга волоконно-оптических кабелей связи

1.1. Общие положения

1.2. Системы автоматизированного контроля состояния оптических волокон кабелей связи

1.3. Вопросы прогнозирующего контроля систем Ы-ТБ

* 1.4. Температурные воздействия

1.5. Механические напряжения

1.6. Влияние влажности

1.7. Влияние водорода

* 1.8. Влияние ионизирующего излучения

1.9. Выбор коэффициента отражения как прогнозирующего параметра в системах автоматического мониторинга
1.10. Рефлектометрические методы измерения параметров
* ВОЛП
1.11. Оценка чувствительности оптических рефлектометров обратного рассеяния к сигналам Френелевского отражения
1.12. Выводы
* Глава 2. Модель отражений оптического излучения в оптическом волокне на дефекте оболочки
2.1. Характер дефектов оболочки оптических волокон

2.2. Отражения оптического излучения, при распространении в оптических волокнах
♦ 2.3. Методы расчета постоянной распространения основной
моды регулярных оптических волноводов
2.4. Строгое решение для ступенчатого оптического волокна
2.5. Расчет постоянной распространения круглого одномодового оптического волокна с произвольным профилем показаф теля преломления
2.6. Коэффициент отражений на дефекте оболочки оптического волокна
2.7. Выводы
* Глава 3. Экспериментальные исследования отражений на дефектах
оболочки оптического волокна
3.1. Моделирование дефектов оболочки оптического волокна
3.2. Адаптация модели отражений распространяющегося в
• оптическом волокне оптического излучения для дефектов
оболочки на сварных соединениях волокон
3.3. Методика обработки тепловых изображений
3.4. Методика выполнения эксперимента
* 3.6. Результаты обработки экспериментальных данных
3.7. Выводы
Глава 4. Модели и методы прогноза срока службы оптических волокон с дефектами оболочки
# 4.1. Основы теории усталостного разрушения оптических волокон
4.2. Анализ нагрузок, прикладываемых к оптическим волокнам кабелей связи в процессе их эксплуатации

4.3. Исследование взаимосвязей между размерами дефектов оболочки оптических волокон механической прочностью волокна
4.4. Исследование взаимосвязей между размерами дефектов оболочки оптических волокон и коэффициентами отражений
4.5. Разработка модели прогноза срока службы оптических волокон по результатам анализа характеристик обратного Рэлеевского рассеяния
4.6. Данные наблюдений неоднородностей оптических волокон линий передачи в процессе эксплуатации и оценка адекватности модели прогноза
4.7. Выводы
Глава 5. Разработка рекомендаций по техническому обслуживанию
оптических кабелей связи
5.1. Алгоритмы выполнения планово-профилактических и аварийно-восстановительных работ
5.1.1. Основные положения по технической эксплуатации линейно-кабельных сооружений ВОЛП
5.1.2. Алгоритм производства работ при выявлении локальной неоднородности
5.1.3. Требования к зондирующим сигналам в режиме поиска локальных неоднородностей
5.1.4. Способы измерения потерь в соединениях волокон оптическим рефлектометром в одном направлении
5.2. Контроль характеристик обратного рассеяния активных оптических волокон линий передачи сетей связи
5.2.1. Общие положения
затухания, обусловленный внешними воздействиями, не выходит за рамки эксплуатационного запаса ЭКУ. Это подразумевает наличие сравнительно продолжительного запаса по времени от момента регистрации увеличения указанного параметра ОВ до выхода из строя самого ЭКУ, в течение которого имеется возможность отследить тенденцию изменения затухания ОВ и, соответственно, разработать план-график проведения ремонтновосстановительных работ.
Напротив, усталостное разрушение кварцевых волокон, скорость которого возрастает в условиях повышенной влажности и механического напряжения, является наиболее вероятным событием выхода из строя ЭКУ без участия форс-мажорных обстоятельств. Регистрация появления неоднородности с отражением на характеристике обратного рассеяния тестируемого ОВ, полученной с помощью ОТОЯ или блоков ОТОЯ модуля И.Ти системы Ю-ТБ, свидетельствует о наличии дефекта ОВ, в большинстве случаев находящегося уже на второй стадии развития, когда имеет место лавинообразное увеличение скорости роста микротрещины и быстрое необратимое разрушение волокна. Иными словами, учитывая особенности метода обратного рассеяния, реализованного в ОТБК, можно сделать предположение, что микротрещина находится либо вблизи границы раздела оболочка/сердцевина, либо проникла непосредственно в сердцевину [65]. Очевидно, оценка геометрических размеров дефекта, тенденции и скорости роста позволит определить срок жизни поврежденного ОВ: микротрещина может распространиться
полностью на все сечение ОВ, при этом целостность расколовшегося световода будет некоторое время сохраняться благодаря неповрежденному первичному защитно-упрочняющему акриловому покрытию, или же, напротив, дефект еще не достиг сердцевины. В любом случае в реальных условиях эксплуатации разрушение ОВ, наличие микротрещины которого зарегистрировано на рефлектограмме, полученной с помощью ОТОЯ, неизбежно, что также обусловлено влиянием вышеперечисленных факторов внешнего воз-