Создание адаптивных алгоритмов для определения бриллюэновского частотного сдвига и натяжения оптических волокон

Заблаговременное обнаружение потенциально ненадежных участков в оптических волокнах позволяет на ранней стадии выявить деградацию оптических волокон волоконно-оптических линий связи. Ранняя диагностика физического состояния оптических волокон, находящихся в проложенных оптических кабелях телекоммуникационных систем, является важной актуальной задачей. В работе представлены адаптивные алгоритмы, которые позволяют определять максимум спектра рассеяния Мандельштама–Бриллюэна (бриллюэновский сдвиг частоты), а затем и степень натяжения оптических волокон. Процесс определения бриллюэновского сдвига частоты, величины которого при длинах волн излучения лазеров, применяемых в телекоммуникационных системах, относятся к диапазону СВЧ, можно значительно ускорить, если реализовать адаптивные алгоритмы получения и обработки данных за счет специального выбора шага по частоте сканирования и времени накопления результатов измерений. Рассмотренные в этой работе адаптивные алгоритмы позволяют в бриллюэновских рефлектометрах ускорить процесс получения выходных результатов за счет игнорирования отсчетов, не оказывающих существенного влияния на итоговые характеристики. Построение примерных графиков распределения спектра и натяжения по длине световода дает возможность подготовленному пользователю бриллюэновского рефлектометра останавливать процесс анализа для внесения поправок в измерительный процесс (выбор диапазона сканирования по частоте, изменение шага сканирования по частоте, выбор точности представления выходных результатов, изменение пространственного разрешения и т. п.), что также ускоряет тестирование выбранного световода. Процесс измерений также можно ускорить с помощью адаптивного изменения количества усреднений. При наличии базы измеренных характеристик рассеяния Мандельштама–Бриллюэна оптических волокон различных типов и производителей скорость получения графиков натяжения также можно повысить. Поскольку ориентировочное значение бриллюэновского частотного сдвига вычисляется уже на начальных шагах процесса измерений, предварительные зависимости распределения натяжения по длине световода будут построены достаточно быстро.