Co dokáže optické vlákno ? Výzkum a speciální aplikace ve

vláknové opticeIng. Pavel Černý

SITEL, spol. s r.o.

Distribuované měření PMD 2

Propojení teorie a praxe

Bezpečnost optických přenosových sítí a vývoj optických součástek pro silovou energetiku

a energovody

Vznik projektu v rámci programu TA ČR – podpora aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje ALFA

3

Účastníci projektu

• SQS Vláknová optika, a.s.• Kabelovna Kabex, a.s. • SITEL, spol. s r.o.• T-Systems Czech Republic, a.s.

• Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

Prodej mikrotrubičkových kabelů – SIDUCT

- útlum vlákna- chromatická disperze- polarizační vidová disperze (PMD)

Lineární efekty – optické vlákno má ztráty a disperzi

— vlastní fázová modulace (SPM)

— stimulovaný Brillouinův rozptyl (SBS)

— křížová modulace (XPM)

— čtyřvlnné směšování (FWM)

— stimulovaný Ramanův rozptyl (SRS)

— modulační nestabilita (MI)

Nelineární efekty

}

přenosové rychlosti větší než 2,5 Gbit/s

{DWDM přenosy

Přenosy na vzdálenosti tisíce km {

Vlastnosti limitující použití optických vláken

Komplexní správa dokumentace sítí

Vliv Ramanova jevu na přenášený signál

Možnost vedení skladu náhradních dílů pro údržbu a servis

Optimální konfigurací trasy je

možné přenášet i DWDM v oblasti

nulové chromatické disperze, např.

u DSF vláken v pásmu 1550 nm

Ramanovské optické zesilovačezesilovacím mediem je samotné provozované optické vlákno

- zesílení zvoleného spektrálního pásma

(pro pásmo 1550 nm je vlnová délka čerpacího laseru 1455 nm)

- vysoké zesílení

- velmi nízké šumové číslo

Prodej multikanálových systémů a kabelových komor

Zero OH vlákno (1280-1625 nm)

Zero OH vláknaelimininace OH- absorpčního

maxima na 1383 nm,otevření 5. přenosového okna

1600 1700140013001200 1500

Měr

ný

útl

um

[d

B/k

m]

[nm]

20

10

0

-10

-200,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

4.2. 3.okno5.

NZDF vlákno (1525-1625 nm)(1280-1360 nm)

Konvenční vlákno (1440-1625 nm)(1280-1340 nm)

Koe

fici

ent

dis

per

ze [

ps/

nm

.km

]

Útlumová a disperzní limitace na vláknech

(Potenciální šíře přenosového pásma optických vláken)

8

Měření OTDR λ 1383 nm a 1625 nm

Geodetické práce

Ilustrace polarizační vidové disperze (PMD)

Pronájem a prodej měřicích a testovacích přístrojů

Měření QP - OTDR

10Projektování optických sítí, včetně všech povolení

Využití QP – OTDR v praxiPrvotní hodnota PMD vlákna trasy změřená „klasickým“ přístrojem byla nadlimitní:4,190 pskoeficient PMD: 2,159 ps/√km

Následovalo měření QP-OTDR (viz graf vpravo dole). Úsek trasy s nadlimitní hodnotou PMD byl vyměněn.

Následná hodnota PMD vlákna po opravě - změřena „klasickým“ přístrojem - byla v pořádku:0,050 pskoeficient PMD: 0,0259 ps/√km

Monitoring sítí s možností dálkových dohledů

Optické vlákno jako senzor

• Možnost použití – klasické telekomunikační vlákno

• Detekce – Teploty– Mechanického napětí– Detekce vytečení kapalin – Inteligentní systémy detekce narušení objektů

(perimetry)

Komplexní měření optických sítí

Rozptyly v optických vláknech Rayleighův, Ramanův a Brillouinův

Řízení projektů

světelný puls délky 1 m

světlo rozptýlené do všech směrů

Zdroj -www.safibra.cz

Ramanovské OTDR – princip činnosti

Havarijní servis

Distribované systémy pro měření teploty a mechanického namáhání

- Optické vlákno s DTS systémem (Distribution Temperature System, DTS) lze využít pro měření teploty podél tras silnoproudých kabelů, teplovodů, ropovodů, plynovodů, vodovodů, dalších produktovodů, podzemních nádrží, skládek s nebezpečím samovznícení atd.

- Pro měření teploty využití Ramanova rozptylu

- Pro měření mechanického namáhání využití Brillouinova rozptylu

Preventivní údržba sítí

Umístění optického kabelu pro měření teploty je závislé na uspořádání silnoproudého kabelu. V uspořádání uvedeném na obrázku se nabízí dvě možnosti – buď optický kabel umístit do prostoru mezi všechny tři silnoproudé kabely, což je instalačně značně náročné, nebo do pozice dle obrázku Zdroj - www.safibra.cz

Fixace optického kabelu ke kabelu vvn

Zákaznický dispečink 24 hodin/7 dní v týdnu

Měření teploty podél teplovodu

Údržba netelekomunikačních – podpůrných zařízení

18

Vyhodnocení měření

Výstavba optických sítí na klíč

Po

Vyhodnocení měření DTS (teploty pomocí optického vlákna) na trase optického kabelu C 41 - C 42 - č. p. 328

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-16 41 97 153 209 265 321 377 433 489 545 602 658

Te

plo

ta °C

Délka m

Průběh Teploty C 41 - č. p. 328

2. Kopaná trasa1.Průchod C 41 3. Trasa v teplovodu 4. Průchod C 42 5. Trasa v teplovodu 6.vstup+č.p.328

Popis trasy1. Výměník C41 - po průchodu místností prostoru technologie Magnalink OK vstupuje do kopané trasy2. Kopaná trasa C 41 - směr teplovod 3. Po vstupu do teplovodu je OK veden směrem k C 424. Ve výměníku C 42 je kabel propojen na vlákna kabelu k č. p. 3285. Kabel prochází v celé délce teplovodem k č. p. 3286. Z teplovodu přechází do objektu č. p. 328

19

Adresa pro správu dokumentace sítě spravadokumentace@sitel.cz

Ing. Pavel Černý

SITEL, spol. s r.o.

Telefon: +420-267198 230

E-mail: pcerny@sitel.cz

Děkuji za pozornost