Фотон-Экспресс 20, август 2000 г.

Опыт применения и эксплуатации волоконно-оптических рефлектометров на заводе НФ «Электропровод»

После девяти лет интенсивной работы в условиях производства на заводе «Электропровод» состояние лазеров и фотоприёмников рефлектометров фирмы ANDO по результатам исследования спектра практически не изменилось.

При производстве волоконно-оптических кабелей (ВОК) проблема обеспечения измерений их характеристик имеет ряд особенностей. В силу специфики оптического волокна (ОВ), для которого характерны высокая чувствительность и изменение оптических свойств материала при воздействии ряда механических и климатических факторов, прежде чем из ОВ будет изготовлен ВОК, измерение параметров одного и того же отрезка ОВ приходится повторять до десяти раз! Это касается таких испытаний как: входной контроль ОВ, контроль ОВ до и после покраски, контроль в процессе прохождения по этапам основных технологических операций при изготовлении ВОК, приемо-сдаточные испытания, типовые или периодические испытания и т. д.

Для этих целей используется рефлектометр, который позволяет измерять затухание и определять места повреждений ОВ и записывать данные на электронный носитель для их накопления и дальнейшей обработки.

В настоящее время на рынке средств измерения (СИ) ОВ имеется огромный выбор оптических рефлектометров с сопоставимыми характеристиками. Это прежде всего: НР (HP8147, E600A), ANDO (AQ7110, AQ7220), Wavetek (Helios 7920, MTS5100, MTS5200), EXFO FTB-300, Laser Precision (CMA4000 TD, CMA3000 TD), ИИТ (ОР-2-1) и т. д. К сожалению, отечественный парк СИ уступает импортному по основным техническим характеристикам и сервисным функциям, таким как динамический диапазон, точность измерений, программное обеспечение.

Сегодня ряды отечественного производителя ВОК пополнились новыми именами: ТРАНСВОК, Самарская оптическая кабельная компания, ВоронежТелекабель и т. д.

На этих предприятиях с целью проведения определенного набора контрольных операций и испытаний закуплены разные СИ.

Отметим, что для единовременно приобретенных СИ неизбежно возникают проблемы не только по поддержанию работоспособности в процессе эксплуатации. Это прежде всего проблемы сервисного обслуживания, калибровки и ремонта, которые связаны непосредственно с особенностями исполнения узлов оптических рефлектометров. Данные работы являются дорогостоящими и выполняются только специалистами.

Заслуживает внимания вопрос о стабильности работы и времени деградации рефлектометров в условиях их активной эксплуатации. Это зависит в первую очередь от источников и приемников излучения. Так, для применяемых в рефлектометрах лазерных диодов, помимо быстродействия и ширины спектральной линии, важным параметром является также и время наработки на отказ, которое сейчас составляет 50000 и более часов. Ресурс фотоприемников также ограничен, но он значительно выше, чем у лазерных диодов.

С этой позиции, на наш взгляд, заслуживает внимания опыт по эксплуатации оптических рефлектометров на предприятии НФ «Электропровод». В активе предприятия имеются рефлектометры фирмы ANDO 1991 г. выпуска, которые по сей день продолжают выполнять необходимые контрольные функции. По приближенным оценкам время эксплуатации отдельных приборов приблизилось к 40000 часам. Возникла необходимость убедиться, что после девяти лет двухсменной работы в условиях производства, указанные рефлектометры не потеряли своих достоинств, и их технические характеристики соответствуют паспортным данным.

И такая проверка была проведена ООО «Телеком Комплект Сервис» - официальным дистрибьютером фирмы ANDO в России. Для проведения соответствующих исследований из Японии был специально привезен прибор - оптический анализатор AQ-6330, специалистами ТКС была разработана методика и в соответствии с ней выполнена программа исследований. Результат превзошел все ожидания! Состояние лазеров и фотоприемников рефлектометров по результатам исследования спектра практически не изменилось. В протоколе испытаний записано: «Систематическая погрешность измерения, вызванная сдвигом центральной длины волны и конечной ширины линии излучения лазера... не превышает точности измерения потерь с помощью рефлектометра, равной 0,01 дБ/км». Все приборы прошли ежегодную метрологическую поверку Госстандарта России и в настоящий момент полностью работоспособны.

Жизнь, как известно, не стоит на месте. С бурным развитием систем управления базами данных встал вопрос об интеграции оптических рефлектометров и других СИ в единую измерительную систему, позволяющую не только получать и обрабатывать результаты, но и организовывать сам процесс измерений с ПЭВМ, используя при этом все доступные компьютерные средства (автоматический выбор и установка параметров измерения с базами данных измерительных систем, сопоставление результатов, удаленный доступ к прибору и т. д.).

Хотелось бы отметить отечественные разработки программного обеспечения в этом направлении. Так, летом 1999 г. на НФ «Электропровод» была опробована и запущена в работу автоматизированная система «АРМИОК», созданная на базе оптического рефлектометра ANDO, которая позволяет автоматизировать как сам процесс измерений, так и интегрировать результаты базы данных для их накопления и статистической обработки средствами вычислительной техники.

Подробнее о данной системе будет сообщено в одном из последующих номеров «ФЭ».

Авдеев Борис Васильевич, к.т.н., заместитель начальника цеха волоконно-оптических кабелей по качеству ЗАО «НФ Электропровод». Область научных интересов: волоконная оптика, измерительная техника, контроль качества. Галкин Алексей Станиславович, начальник лаборатории. Область научных интересов: оптические измерения.