8. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

8. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 8.1. Γενικά Για την εκτέλεση μετρήσεων σε ινοοπτικές ζεύξεις απαιτούνται: Μία ή περισσότερες οπτικές πηγές. Η πηγή ή οι πηγές μπορεί να είναι: Δίοδοι εκπομπής (LEDs). Lasers με συγκεκριμένο μήκος κύματος εκπομπής (π.χ. 1310 0,5 nm). Lasers με ρυθμιζόμενο μήκος κύματος (ιδιαίτερα αν οι μετρήσεις πραγματοποιούνται σε ζεύξεις WDM). Ένας ή περισσότεροι οπτικοί δέκτες. Ο δέκτης ή οι δέκτες μπορεί να είναι μετρητικές διατάξεις όπως: Ισχυόμετρα (για τη μέτρηση της λαμβανόμενης οπτικής ισχύος). Συνήθως χρησιμοποιούνται σε ζεύξεις ενός μήκους κύματος και (εκτός από την ένδειξη της λαμβανόμενης οπτικής ισχύος) μπορεί να παρέχουν και ένδειξη με το μήκος κύματος λειτουργίας. Οπτικοί αναλυτές φάσματος. Χρησιμοποιούνται σε ζεύξεις WDM. Στην οθόνη τους εμφανίζεται το φάσμα του λαμβανόμενου σήματος (ισχύς ανά πολυπλεγμένο μήκος κύματος). Οπτικά καλώδια ή οπτικές ίνες διαφόρων μηκών (συνήθως μικρού μήκους, π.χ. 1m ή m, και μεγάλου μήκους, π.χ. 1km ή km), αν οι οπτικές μετρήσεις πρόκειται να γίνουν στο εργαστήριο. Ηλεκτρονικές διατάξεις, όπως: Γεννήτρια σήματος. Παλμογράφος. Μετρητής δυφιακών σφαλμάτων (Bit Error Rate BER tester) Οι παραπάνω διατάξεις μπορεί να είναι είτε διακριτές είτε να αποτελούν ένα ενιαίο σύνολο (set). Οι συνηθέστερα εκτελούμενες οπτικές μετρήσεις είναι οι εξής: Μέτρηση οπτικής ισχύος, στην είσοδο ή την έξοδο ενός οπτικού καλωδίου ή κάποιας οπτοηλεκτρονικής διάταξης. Αναφέρονται ενδεικτικά: Η ισχύς εξόδου του οπτικού καλωδίου της ζεύξης. Η ισχύς εξόδου ενός οπτικού πομπού (σε ζεύξεις ενός μήκους κύματος) ή η ισχύς εξόδου ενός αναμεταδότη (σε ζεύξεις WDM). Η ισχύς εξόδου ενός οπτικού πολυπλέκτη (αφορά ζεύξεις WDM). Η ισχύς εξόδου ενός οπτικού ενισχυτή. Η ισχύς εξόδου σε κάθε έξοδο αποπολυπλέκτη (αφορά ζεύξεις WDM). Μέτρηση του συντελεστή εξασθένησης σε οπτικό καλώδιο. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.1

Μέτρηση της διασποράς (συνήθως ενδοτροπικής διασποράς ή/και διασποράς τρόπου πόλωσης σε μονότροπο οπτικό καλώδιο). Απεικόνιση του φάσματος σε ζεύξη WDM (μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε σημείο μεταξύ πολυπλέκτη και αποπολυπλέκτη). Μέτρηση του δυφιακού ρυθμού σφαλμάτων (BER) συνολικά στη ζεύξη 1. Οι μετρήσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν είτε στο πεδίο (on-the-field measurements) είτε στο εργαστήριο. 8.. Μετρήσεις 8..1. Μέτρηση οπτικής ισχύος Αντιπροσωπευτικές διευθετήσεις (arrangements) φαίνονται αμέσως παρακάτω (σχήμα 8.1): Και στις δύο, το ισχυόμετρο μετρά την οπτική ισχύ εξόδου (είτε του οπτικού καλωδίου είτε κάποιας ενεργής οπτοηλεκτρονικής διάταξης). Επειδή τα ισχυόμετρα, ως διατάξεις, χαρακτηρίζονται και από ένα άνω όριο (μέγιστη τιμή) στην οπτική ισχύ που μπορούν να μετρήσουν, σε πολλές περιπτώσεις, στην είσοδο του ισχυομέτρου παρεμβάλλεται οπτικός εξασθενητής (με ρυθμιζόμενη εξασθένηση). Οπτική πηγή Οπτικό κορδόνι Ίνα οπτικού καλωδίου Οπτικό κορδόνι Ισχυόμετρο ( dbm) ( nm) Οπτική πηγή Οπτικό κορδόνι Ο/η διάταξη (π.χ. αναμεταδότης, mux, ενισχυτής κλπ.) Οπτικό κορδόνι Ισχυόμετρο ( dbm) ( nm) Σχήμα 8.1: 1 Οι προηγούμενες μετρήσεις αφορούν το οπτικό πεδίο και, συνήθως, εξετάζουν επιμέρους στοιχεία του οπτικού τμήματος της τηλεπικοινωνιακής ζεύξης. Αντίθετα, η μέτρηση του δυφιακού ρυθμού σφαλμάτων (BER) είναι μια μέτρηση που εφαρμόζεται σε ολόκληρη τη ζεύξη (οπτικό και μη οπτικό τμήμα) την οποία εξετάζει συνολικά. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.

Διευθέτηση για την πραγματοποίηση οπτικών μετρήσεων ισχύος διπλού άκρου (dual-end measurements) (α) Μέτρηση σε οπτική ίνα (ή τμήμα ζεύξης) (β) Μέτρηση σε διάταξη της ζεύξης Για την απλοποίηση της μετρητικής διαδικασίας (ιδιαίτερα αν οι μετρήσεις γίνονται στο πεδίο), η οπτική πηγή και το ισχυόμετρο μπορεί να αποτελούν ενιαίο σύνολο, το «οπτικό σετ δοκιμών γραμμής» (Optical Line Test Set ή OLTS σχήμα 8.). Μέσω του OLTS, οι μετρήσεις μπορούν να γίνουν στο ένα από τα δύο άκρα μιας ζεύξης (single-end measurements) με προφανή οικονομία σε χρόνο και κόστος ιδιαίτερα αν το προς μέτρηση στοιχείο είναι κατανεμημένο (π.χ. ένα καλώδιο ή ένα τμήμα μιας ζεύξης). OLTS (πηγή - ισχυόμετρο) t Οπτικά κορδόνια r Ίνα οπτικού καλωδίου Ίνα οπτικού καλωδίου (επιστροφής) Οπτικό κορδόνι o t o = o instr o = ( instr + t )/ OLTS (πηγή - ισχυόμετρο) Οπτικά κορδόνια Ο/η διάταξη (π.χ. αναμεταδότης, mux, ενισχυτής κλπ.) Σχήμα 8.: Διευθέτηση για την πραγματοποίηση οπτικών μετρήσεων ισχύος μονού άκρου (single-end measurements) (α) Μέτρηση σε οπτική ίνα (ή τμήμα ζεύξης) (β) Μέτρηση σε διάταξη της ζεύξης. Στο σχήμα 8..α, η μέτρηση γίνεται, ουσιαστικά, σε διπλάσιο μήκος οπτικού καλωδίου. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της προσωρινής διασύνδεσης της προς μελέτη ίνας με την ίνα επιστροφής. Για το λόγο αυτόν και προκειμένου να υπολογιστεί η ισχύς εξόδου o στο απέναντι άκρο, γίνεται ο πρακάτω υπολογισμός ( t, η ισχύς της οπτικής πηγής, o η ισχύς στο απέναντι άκρο και instr η ένδειξη του οργάνου όλα τα μεγέθη σε dbm) : t o = o instr o = inst t (8.1) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.3

8... Μέτρηση εξασθένησης οπτικού καλωδίου (α) Mε οπτικό σετ δοκιμών γραμμής» (OLTS) Η διευθέτηση του σχήματος 8..α μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τη μέτρηση της εξασθένησης σε οπτικό καλώδιο. Έτσι, αν L το μήκος και α(db/km) ο συντελεστής εξασθένησης του οπτικού καλωδίου, ισχύει ότι α(db/km) = t r (8.) όπου t, r μετρώνται σε dbm και L σε km. (β) Mε οπτικό ανακλασίμετρο πεδίου χρόνου (OTDR) Η μέτρηση της εξασθένησης οπτικού καλωδίου πραγματοποιείται, συνήθως, με χρήση ειδικής διάταξης, του «οπτικού ανακλασίμετρου πεδίου χρόνου» (Optical Time Domain Reflectometer ή OTDR). Η μέτρηση είναι μονού άκρου (η χρησιμοποιούμενη διευθέτηση είναι παρόμοια με αυτήν του OLTS). Το OTDR περιέχει έναν οπτικό πομπό και έναν οπτικό δέκτη. Για την εκτέλεση της μέτρησης, το OTDR διασυνδέεται με ίνα του οπτικού καλωδίου και εκπέμπει οπτικούς παλμούς προς αυτήν. Ένα τμήμα της οπτικής ισχύος ανακλάται προς το OTDR και λαμβάνεται από το δέκτη του οργάνου. Μετρώντας το χρόνο «τ» που μεσολαβεί μεταξύ της εκπομπής και της λήψης από το απέναντι άκρο της ίνας υπολογίζεται το μήκος της οπτικής ίνας ενώ συγκρίνοντας τις στάθμες ισχύος εκπομπής και λήψης υπολογίζεται η συνολική εξασθένηση του σήματος. Επιπλέον, μπορεί να υπολογιστεί ο συντελεστής εξασθένησης «α» της ίνας (με αναγωγή της συνολικής εξασθένησης στο μήκος L του καλωδίου) ενώ εντοπίζονται και τα σημεία στα οποία το καλώδιο παρουσιάζει ελαττώματα ή προβλήματα (π.χ. μικροθραύσεις). t,otdr (εκπεμπόμενη ισχύς) (μικροθραύσεις) Οθόνη OTDR r,end (λαβανόμενη ισχύς από το απέναντι άκρο) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.4

L(km) = 1 c n core τ Σχήμα 8.3: Oθόνη OTDR (8.3) A(dB) = t,otdr (dbm) r,end (dbm) (8.4) Α(dB) α(db/km) = A/L (8.5) L(km) 8..3. Απεικόνιση του φάσματος σε ζεύξη WDM Η απεικόνιση του φάσματος (οπτική ισχύς συναρτήσει του μήκους κύματος) σε ζεύξη WDM μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε σημείο μεταξύ πολυπλέκτη και αποπολυπλέκτη (δηλαδή στο τμήμα της ζεύξης όπου μεταδίδεται το σύνθετο πολυπλεγμένο οπτικό σήμα). Η απεικόνιση του φάσματος γίνεται με χρήση οπτικού αναλυτή φάσματος μια τυπική οθόνη του οποίου φαίνεται στο σχήμα που ακολουθεί (σχήμα 8.4). in (λ) σε dbm 1 η μέτρηση (πριν την οπτική ενίσχυση) λ (σε nm) out (λ) σε dbm OSNRν η μέτρηση (μετά την οπτική ενίσχυση) ASE noise λ (σε nm) Σχήμα 8.4: Φασματική απεικόνιση της οπτικής ισχύος στην έξοδο ενός πολυπλέκτη μήκους κύματος πριν την οπτική ενίσχυση του σήματος (1 η μέτρηση) και μετά την οπτική ενίσχυση του σύνθετου σήματος ( η μέτρηση). Ο οπτικός ενισχυτής δημιουργεί θόρυβο ASE (το «υπόβαθρο» στην κάτω οθόνη). Ο οπτικός σηματοθορυβικός λόγος OSNR ν (ν = 1,,, 8) σε db είναι η διαφορά out,ν (dbm) ASE (dbm) Αν OSNR ν και G ν είναι (αντίστοιχα) ο οπτικός σηματοθορυβικός λόγος και το κέρδος στο μήκος κύματος λ ν, ισχύει ότι: OSNR ν = out,í ASE (8.6.α) OSNR ν (db) = 10log(OSNR ν ) = 10log( out,ν ) 10log( ASE ) = out,ν (dbm) ASE (dbm) (8.6.β) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.5

G ν = out,í - in, ν ASE G ν (db) = 10.logG = 10log( out,í - in, ν ASE (8.7.α) ) (8.7.β) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.6

8.3. Εργαστηριακές ασκήσεις 8.3.1. Τυπικός εξοπλισμός εργαστηρίου Ένας μεγάλος αριθμός εργαστηριακών ασκήσεων αφορά τις ιδιότητες της ίνας ως μέσου μετάδοσης (π.χ. μέτρηση εξασθένησης και διασποράς). Για την εκτέλεση των ασκήσεων απαιτούνται οι παρακάτω διατάξεις (τυπικός εξοπλισμός για τις περισσότερες εργαστηριακές ασκήσεις): Μία (1) γεννήτρια σήματος. Μία (1) οπτική πηγή (laser ή LED). Ένα (1) τεμάχιο οπτικής ίνας (της οποίας θα μελετηθούν οι ιδιότητες και οι επιδόσεις). Ένα (1) τεμάχιο οπτικής ίνας μικρού μήκους (θα χρησιμοποιηθεί ως ίνα αναφοράς). Ένα (1) ισχυόμετρο. Ένας (1) οπτικός δέκτης. Ένας (1) παλμογράφος (διπλής δέσμης). Δύο () τροφοδοτικά 5 V, 10 V (ένα για την οπτική πηγή και ένα για τον οπτικό δέκτη). Ένα εργαστήριο ινοοπτικών επικοινωνιών μπορεί επίσης να περιλαμβάνει: Έναν (1) οπτικό αναλυτή φάσματος (OSA) ιδιαίτερα εάν πρόκειται να γίνουν μετρήσεις / ασκήσεις σε ζεύξεις με πολυπλεξία μήκους κύματος (WDM). Ένα (1) οπτικό ανακλασίμετρο πεδίου χρόνου (OTDR). Έναν (1) μετρητή ρυθμού δυφιακών σφαλμάτων (BER tester). 8.3.. Μέτρηση του συντελεστή εξασθένησης «α» οπτικής ίνας Βήμα 1: Η οπτική πηγή και το ισχυόμετρο διασυνδέονται μέσω της ίνας αναφοράς. Καταγράφεται η ένδειξη ( meter,ref ) του ισχυομέτρου (σε dbm). Η ίνα αναφοράς χρησιμοποιείται προκειμένου, στη σχέση (8.8) να απαλειφθούν τυχόν πρόσθετες απώλειες από συνδετήρες ή άλλες αιτίες. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.7

τροφοδοτικό Οπτική πηγή Οπτική ίνα αναφοράς (αμελητέου μήκους) Ισχυόμετρο ( dbm) ( nm) Σχήμα 8.5: Διασύνδεση οπτικής πηγής και ισχυομέτρου μέσω ίνας αναφοράς Βήμα : Η οπτική πηγή και το ισχυόμετρο διασυνδέονται μέσω της ίνας μέτρησης. Καταγράφεται η ένδειξη ( meter ) του ισχυομέτρου (σε dbm). τροφοδοτικό Οπτική πηγή Οπτική ίνα (μήκους L) Ισχυόμετρο ( dbm) ( nm) Σχήμα 8.6: Διασύνδεση οπτικής πηγής και ισχυομέτρου μέσω της ίνας μέτρησης Βήμα 3: Υπολογίζεται ο συντελεστής εξασθένησης α από τον τύπο α(db/m) meter L meter, ref (8.8) 3 Παράδειγμα Στην εργαστηριακή άσκηση, το ισχυόμετρο δίνει ενδείξεις meter,ref = 1 mw (για την ίνα αναφοράς μήκους L ref = 1 m) και meter = 0,5 mw (για παρόμοια ίνα μήκους L = 10 km). να υπολογιστεί ο συντελεστής εξασθένησης α (db/km) της ίνας. meter,ref = 1 mw = 0 dbm meter,ref = 0,5 mw = 3 dbm L L ref = 10 km 1 m 10 km (8.8) α = 0,3 db/km 8.3.3. Μέτρηση επιτεύξιμου ρυθμού μετάδοσης R (bit/s) και συντελεστών διασποράς Μέτρηση επιτεύξιμου ρυθμού μετάδοσης R (bit/s) Για τον πρακτικό υπολογισμό του επιτεύξιμου ρυθμού μετάδοσης R (bit/s), η όλη οπτική ζεύξη (πομπός οπτικό καλώδιο δέκτης) θα πρέπει να θεωρηθεί ως ζωνοπερατό σύστημα 3 Η σχέση (8.8) είναι προσεγγιστική υπό την έννοια ότι έχει θεωρηθεί L ref << L οπότε L L ref L. Ακριβέστερη μορφή της (8.8) είναι η σχέση α(db/m) ( meter meter,ref )/(L L ref ). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.8

με συχνότητες αποκοπής την f Χ και f Υ αντίστοιχα (σχήμα 8.7). Λόγω του ότι το σύστημα αυτό αποκόπτει τις συχνότητες f < f Χ και f > f Y αδυνατεί να «ακολουθήσει» αφενός τις χαμηλόσυχνες και αφετέρου τις υψίσυχνες μεταβολές του παλμού (αντίστοιχα, τα σταθερά τμήματα και τα μέτωπα των παλμών). Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο τέλειοι παλμοί στην είσοδο του συστήματος, εμφανίζονται παραμορφωμένοι στην έξοδό του (βλ. σχήμα 8.7). m in (t) πομπός ίνα δέκτης m out (t) m in (t) H(f) m out (t) τ f Χ f Y Τ Σχήμα 8.7: Η οπτική τηλεπικοινωνιακή ζεύξη ως ζωνοπερατό σύστημα. To εύρος ζώνης λειτουργίας του συστήματος είναι B = f Y f X. παλμογράφος τροφοδοτικό Γεννήτρια σήμ. Οπτική πηγή Οπτική ίνα (μήκους L) Οπτικός δέκτης τροφοδοτικό Σχήμα 8.8: Εργαστηριακή διάταξη (σχηματική αναπαράσταση). Βήμα 1 (υπολογισμός f Υ ): Στην είσοδο της ζεύξης, εφαρμόζεται παλμοσειρά με χαμηλό λόγο τ/τ (duty cycle). Ο λόγος μεταβάλλεται συνεχώς μέχρι οι (παραμορφωμένοι) παλμοί εξόδου να λαμβάνουν μόλις τη μέγιστη τιμή τους (βλ. σχήμα 8.7). Ο έλεγχος και η σύγκριση των κυματομορφών εισόδου και εξόδου γίνεται με τη βοήθεια του παλμογράφου διπλού ίχνους (σχήμα 8.8). Αν τ r ο χρόνος ανόδου του σήματος εξόδου (δηλαδή ο χρόνος που απαιτείται ώστε το σήμα να μεταβληθεί από το 10% στο 90% της μέγιστης τιμής του) ισχύει ότι f Υ 0,35 τ r (σε Hz) (8.9) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.9

m in (t) τ t m out (t) Τ t r t Σχήμα 8.9: Υπολογισμός t r και f Y Βήμα (υπολογισμός f Χ ): Στην είσοδο του συστήματος, εφαρμόζεται παλμοσειρά με λόγο τ/τ 1. Μπορεί να αποδειχθεί ότι: f Χ ΔV V πτ (σε Hz) (8.10) m in (t) τ m out (t) Τ ΔV ΔV t t Σχήμα 8.10: Υπολογισμός f Χ Βήμα 3 (υπολογισμός Β και R): B = f Y f Χ (σε Hz) (8.11) R Β (σε bit/s) (8.1) Παράδειγμα Οπτική ζεύξη έχει συνολικό χρόνο ανόδου τ r = 0,35 μs. Να υπολογιστεί το εύρος ζώνης Β και ο επιτεύξιμος ρυθμός μετάδοσης R (να θεωρηθεί ότι f X 0). Β = f Y f X f Υ 0,35/τ r = 10 6 Ηz =1 MHz R Β = 1 Mbit/s Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.10

Μέτρηση συντελεστή ενδοτροπικής διασποράς (εφόσον η ίνα είναι μονότροπη) Προκειμένου να απαλειφθεί η επίδραση του πομπού και του δέκτη στη διαμόρφωση της τιμής του τ r, η σχετική μέτρηση πραγματοποιείται (με χρήση της διάταξης του σχήματος 8.8) δύο φορές, την πρώτη με ίνα μικρού μήκους (ίνα αναφοράς) και τη δεύτερη με την υπό μέτρηση ίνα (μήκους L). Ισχύει ότι Δτ D ε = r r,ref τ τ (σε ps) (8.13) τ ε = D ε Δλ L (σε ps/nm.km) (8.14) όπου Δλ το φασματικό εύρος της χρησιμοποιούμενης οπτικής πηγής. Παράδειγμα Οπτική ζεύξη με μονότροπη ίνα μήκους L = 10 km έχει συνολικό χρόνο ανόδου τ r = 0,35 μs. Η μέτρηση επαναλαμβάνεται με ίνα αναφοράς (L ref = 1 m << L) οπότε προκύπτει ότι τ r,ref = 0,35 ns. Αν χρησιμοποιείται πηγή με Δλ = 1 nm, να υπολογιστεί ο συντελεστής ενδοτροπικής (χρωματικής) διασποράς τ ε. Δτ D ε = r r,ref τ τ 0,35 μs = 350 10 3 ps τ ε = D ε = 350 10 3 ps / (1nm 10km) = 35 10 3 ps /(nm km) Δλ L Μέτρηση συντελεστή διατροπικής διασποράς (εφόσον η ίνα είναι πολύτροπη) Προκειμένου να απαλειφθεί η επίδραση του πομπού και του δέκτη στη διαμόρφωση της τιμής του τ r, η σχετική μέτρηση πραγματοποιείται (με χρήση της διάταξης του σχήματος 8.8) δύο φορές, την πρώτη με ίνα μικρού μήκους (ίνα αναφοράς) και τη δεύτερη με την υπό μέτρηση ίνα (μήκους L). Ισχύει ότι Δτ D δ = r r,ref τ τ (σε ns) (8.15) τ δ = D δ (σε ns/km) (8.16) L Παράδειγμα Οπτική ζεύξη με πολύτροπη ίνα μήκους L = 10 km έχει συνολικό χρόνο ανόδου τ r = 3,5 μs. Η μέτρηση επαναλαμβάνεται με ίνα αναφοράς (L ref = 1 m << L) οπότε προκύπτει ότι τ r,ref = 3,5 ns. Να υπολογιστεί ο συντελεστής διατροπικής (χρωματικής) διασποράς τ δ. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.11

Δτ D ε = τ δ = r r,ref τ τ 3,5 μs = 3500 ns D δ = 3500ns /10km = 350 ns /km L 8.3.4. Προσεγγιστική μέτρηση επιτεύξιμου ρυθμού μετάδοσης R (bit/s) και συντελεστή διασποράς Μια εναλλακτική τεχνική για έναν προσεγγιστικό (αλλά εύκολο και σύντομο) υπολογισμό του μέγιστου επιτεύξιμου ρυθμού μετάδοσης R (με χρήση της διάταξης του σχήματος 8.8 και εφαρμογή σε πολύτροπες, κυρίως, ίνες) είναι η παρακάτω 4 : Στην είσοδο της ζεύξης, εφαρμόζεται παλμοσειρά με λόγο τ/τ = 0,5 (εναλλαγή παλμών «1» και «0» διάρκειας τ) Η διάρκεια «τ» των παλμών μειώνεται συνεχώς μέχρις ότου οι (παραμορφωμένοι) παλμοί εξόδου να λαμβάνουν μόλις τη μέγιστη τιμή τους (ο έλεγχος και η σύγκριση των κυματομορφών εισόδου και εξόδου γίνεται με τη βοήθεια παλμογράφου διπλού ίχνους όπως στη διάταξη του σχήματος 8.8). Ισχύει ότι 1 R (8.17) τ Δεδομένου ότι οι ίνες οι οποίες εμπλέκονται στη συγκεκριμένη μέτρηση είναι, συνήθως, πολύτροπες, ο συντελεστής διατροπικης διαποράς μπορεί να υπολογιστεί ως εξής: 0,5 D δ = 0,5 τ (8.18) R D D δ = τ δ L τ δ = δ 0,5 (8.19) L R L Παράδειγμα Σε οπτική ζεύξη με πολύτροπη ίνα μήκους L = 10 km, παρατηρήθηκε ότι για τη μετάδοση παλμών με αποδεκτή παραμόρφωση, η διάρκεια των παλμών πρέπει να είναι τ = 1 μs (ή μεγαλύτερη). Να υπολογιστούν ο μέγιστος επιτεύξιμος ρυθμός μετάδοσης R και ο συντελεστής διατροπικής διασποράς τ δ. τ = 1 μs =10 6 s R 1/τ = 10 6 bit/s = 1 Mbit/s D δ 0,5/R = 0,5 τ = 50 10 9 s = 50 ns τ δ D δ /L = 5 ns/km 4 Για τη συγκεκριμένη μέτρηση (που είναι, ούτως ή άλλως προσεγγιστική) δεν απαιτείται η χρήση ίνας αναφοράς. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Ινοοπτικές Επικοινωνίες 8.1