Доступные стандартные виды измерений для учебного комплекса «Пластиковая волоконная оптика» серии CA-1400

• Подготовка волокна и сборка коннекторов: Несмотря на то, что в комплект поставки уже входят отполированные волокна с коннекторами, в состав комплекса также добавлен набор инструментов, катушка с волокном без покрытия и сами коннекторы, чтобы получить опыт подготовки волокна к подключению и последующей полировке. Поскольку FSMA коннекторы можно легко удалить с волокна, первой задачей студентов может быть сборка пары коннекторов на участке волокна, а также шлифовка и полировка торца волокна для оптимальной передачи сигнала.

• Ослабление в сопряженной паре волокон: Устанавливается двухканальная линия передачи (красный и зеленый светодиоды) с коротким отрезком волокна. Регистрируются значения сигналов обоих каналов и рассчитывается ослабление на двух участках сопряжения. В первом приближении ослаблением короткого отрезка волокна можно пренебречь.

• Затухание в пластиковой волоконной линии (теория): Затухание трех измерительных волоконных линий (10 м, 20 м или 30 м) и их комбинаций измеряется как для красного, так и для зеленого каналов. Значения наносятся на график как функция волоконной линии и рассчитывается затухание на метр и на км. Определяется разница в степени затухании для красного и зеленого каналов. Затем измерения повторяют для сигналов с частотной модуляцией и получают ответы на такие практические вопросы, как «Есть ли разница по сравнению с измерениями с амплитудной модуляцией?»; «Могут ли быть потери сигналов при передаче данных?»

• Затухание в пластиковой волоконной линии (практика): Блок передатчика и модулятора контроллера PFC 1000 преобразует электрические сигналы в оптические сигналы, которые подаются на два POF канала с помощью красного и зеленого светодиодов. Эти сигналы могут генерироваться проигрывателем компакт-дисков, микрофоном или другими источниками звука. Кроме того, передатчик содержит внутренний генератор частоты для каждого из двух независимых каналов. Двухпозиционный переключатель позволяет установить амплитудную модуляцию (AM) или частотную модуляции (FM) с фиксированной несущей частотой. Приемное устройство PFC 1000 принимает и демодулирует сигналы, передаваемые через POF. Каждый из двух каналов отдельно усиливается и сигнал может отображаться на осциллографе через BNC выходы.

Ниже приведены примеры некоторых выходных сигналов, отображаемых на  цифровом осциллографе PLC 1000.

• Сигнал модулятора при амплитудной модуляции: Подавая два модулированных выходных сигнала на осциллограф, график может выглядеть как показано ниже: частота одного сигнала выбрана примерно в три раза больше частоты другого сигнала. В идеальном случае выходные сигналы с демодулятора приемника могут выглядеть одинаково, но с уменьшенной амплитудой.

• Сигнал модулятора при фазовой модуляции: Синусоидальный сигнал (верхняя кривая) передается в режиме фазовой модуляции (см. ниже). Прямоугольный TTL сигнал модулируется по частоте в соответствии с синусоидальным входным сигналом. После передачи через POF выходной сигнал демодулятора должен снова иметь вид верхней кривой. Однако существует порог интенсивности сигнала, при котором демодулятор больше не работает должным образом.

• Перекрестные помехи из-за спектрального наложения: Если сигнал в одном канале имеет гораздо более высокую амплитуду, чем в другом, может появиться эффект перекрестных помех, т.е. сигнал одного канала в большей или меньшей степени присутствует и в другом канале. Это поведение представлено на графике ниже, который показывает «чистый» сигнал с выхода модулятора (верхняя кривая) и тот же сигнал, наложенный на сигнал второго канала с выхода демодулятора (нижняя кривая).

• Биение сигнала: Если два входных сигнала имеют почти одинаковую частоту, можно наблюдать биение сигнала, которое является результатом попеременной конструктивной и деструктивной интерференции двух сигналов. Это биение хорошо наблюдается, если два сигнала регистрируются одним фотодетектором, а амплитуды обоих сигналов имеют одинаковую высоту.