ГОСТ Р МЭК 60793-1-48-2014 Волокна оптические. Часть 1-48. Методы измерений и проведение испытаний. Поляризационная модовая дисперсия (Переиздание)

     4 Общие положения

4.1 Методы измерения PMD

В настоящем стандарте описаны три метода для измерения PMD (см. приложения А, В и С). Методы, указанные ниже, расположены в порядке их введения. Для некоторых методов также используют многочисленные способы анализа измеренных результатов.

Метод А

- неподвижный анализатор (FA);

- расчет экстремумов (ЕС);

- преобразование Фурье (FT);

- косинусное преобразование Фурье (CFT).

Метод В

- определение параметра Стокса (SPE);

- собственный анализ матрицы Джонса (JME);

- анализ сферы Пуанкаре (PSA);

- состояние поляризации (SOP).

Метод С

- интерферометрия (INTY);

- традиционный анализ (TINTY);

- общий анализ (GINTY).

Значение PMD определяют в показателях дифференциальной групповой задержки (DGD) , которая обычно изменяется случайным образом в зависимости от длины волны и указывается в виде той или иной статистической метрики. Уравнение (1) представляет собой линейное среднее значение и используется в технических условиях на волоконно/оптический кабель. Уравнение (2) представляет собой среднеквадратическое значение, которое указывают в отчете при использовании некоторых методов. Уравнение (3) может быть использовано для преобразования одной величины в другую, если полагают, что DGD имеет случайное распределение.                

;                                                               (1)

     
;                                                       (2)

     
.                                                    (3)

Примечание - Уравнение (3) применяют только в случае Максвелловского распределения DGD, например, когда в волокне моды связаны случайным образом. Обобщенное использование уравнения (3) можно проверить с помощью статистического анализа. Но причиной слабой связи мод может быть и не распределение Максвелла, если присутствуют такие точечные источники повышенного двойного лучепреломления (относительно остального волокна) как крутой изгиб волокна или другие явления, которые уменьшают связь мод такие, как уменьшенный радиус непрерывного изгиба волокна в напряженном состоянии. В этих случаях распределение DGD начнет приобретать сходство с квадратным корнем нецентрального хи-квадрат распределения с тремя степенями свободы. В этих случаях, значение обычно больше значения , которое определяется уравнением (3). Для методов измерений во временной области такие, как метод С и метод А, метод косинусного преобразования Фурье, которые основаны на , может использоваться уравнение (3) для преобразования значения в значение . Если связь мод ослаблена, результирующее значение PMD, указанное в отчете и полученное при использовании этих методов, может превышать те значения, которые могли бы быть получены при проведении измерений в частотной области и указанные в отчете как как при использовании метода В.

Коэффициент PMD - это значение PMD, указанное для конкретного отрезка волокна. Для обычного передающего волокна, для которого характерна случайная связь мод и для которого значения DGD распределены как случайные переменные Максвелла, значение PMD, деленное на корень квадратный длины и коэффициент PMD указывают в отчете в единицах пс/км. Для некоторых волокон с пренебрежительно малой связью мод таких, как волокна, поддерживающие состояние поляризации, значение PMD, деленное на длину и коэффициент PMD указывают в отчете в единицах пс/км.

Все методы подходят для измерений в лабораторных условиях заводских длин оптического волокна и волоконно-оптического кабеля. Для всех методов изменения при установке образца могут привести к разным результатам измерения. Для отрезков волоконно-оптического кабеля, установленных в измерительном устройстве, которые могут перемещаться или вибрировать, следует использовать методы С или В (в устройствах, позволяющих проводить измерения с точностью до миллисекунд).

Для всех методов требуется применение источников света управляемых для одного или более состояний поляризации (SOPs). Для всех методов требуется вводить свет через широкую спектральную область (т.е. шириной 50-200 нм) для получения значения PMD, являющегося типовым для данной области (1300 или 1550 нм). Методы различаются по:

a) волновым характеристикам источника;

b) физическим характеристикам, измеряемым в конкретном случае;

c) методам анализа.