Волоконно-оптическая техника

1.2.5. Контрольно-измерительная аппаратура

Ответственность за производство ¥Д\А для ВОЛС была возложена на Минпромсвязи. Ку­рировал эти вопросы Г.И.Широков. Внутри министерства разработкой радиоизмерительных приборов занималось 6-е ГУ под руководством В.Г.Спицина. Этому ГУ и была пору­чена разработка всех необходимых рабочих средств измерения для метрологического обес­печения ВОЛС.

Два предприятия 6-го ГУ: Горьковский НИИ приборостроительный институт (ГНИПИ, позднее ННИПИ ПО "Кварц") и Вильнюсский НИИ радиоизмерительных приборов (ВНИИРИП) разрабатывали всю необходимую гамму приборов, поначалу дублируя друг друга. Окончательно тематика распределилась следующим образом:

• 
  за ГНИПИ закреплялись измерители мощности оптического излучения, измерители потерь мощности и оптические тестеры (не использующие принцип рефлектометрии) и генераторы амплитудно-модулированных оптических сигналов;
  
• 
  за ВНИИРИП закреплялись генераторы импульсных оптических сигналов, измерите­ли коэффициента ошибок, оптические рефлектометры и анализаторы спектра.
  

Разработка КИА требовала наличия специфических компонентов для оптических узлов и специфической оптоэлектронной элементной базы. Учитывая, что такая база не была за­дана Постановлением, многое приходилось этим предприятиям делать самостоятельно. Так, СД и ФД с высокой линейностью ватт-амперной характеристики ГНИПИ изготавли­вал сам. По ТЗ "ВНИИРИП" разрабатывались во ФТИ им. А.Ф.Иоффе мощные пикосе-кундные лазеры для рефлектометров.
В ГНИПИ работами руководил Ю.М.Грязное, основная номенклатура приборов была разработана в лаборатории А.А.Частова. Уже в 1983 году ГНИПИ поставлял измеритель мощности (ваттметр поглощаемой мощности) ОМЗ-65 на длину волны 0,85 мкм. В 1984 году появился ОМЗ-66 на длину волны 1,3 мкм. Оба эти прибора были переданы Мытищинско­му ПО "Контакт", где под руководством И.С.Ходячих они были запущены в серийное про­изводство. В те же годы были разработаны и переданы в серийное производство на ПО "Контакт" генераторы AM сигналов ОГ4-162, ОГ4-163 на длины волн 0,85 и 1,3 мкм соот­ветственно. Недостатком приборов тех лет были большие погрешности измерений -15-20% и большие габариты.
На смену перечисленным приборам в конце 80-х годов пришли разработанные и выпу­скаемые ГНИПИ (уже без участия ПО "Контакт") измерители мощности ОМЗ-77, ОМКЗ-79, ОМЗ-98 и ОМЗ-101. Диапазон длин волн этих приборов охватывал все три оптических ок­на для ВОЛС, погрешности составляли 8-12%, существенно расширялись диапазоны из­меряемых мощностей, возросли функциональные возможности приборов. Генераторы ОГ4-162, 163 сменились генераторами ОГ4-181, 182 также с улучшенными характеристи­ками. Кроме этих приборов ГНИПИ разработал измеритель затухания ОД1-120, работав­ший по принципу двух точек, прибор имел полевое исполнение и широкие диапазоны из­меряемого затухания: 0-60 дБ для 0,85 мкм и 0-50 дБ для 1,3 мкм, погрешность измерений составляла 2-8% [36, 50, 52, 55, 56].
ПО "Контакт", отказавшись от серийного выпуска приборов разработки ГНИПИ и ВНИИРИП в связи с малыми потребностями, разработал самостоятельно и выпускал ма­логабаритные тестеры и измеритель мощности, оформленные в виде чемоданчика, где уме­щался и прибор, и ЗИП [50].
Во ВНИИРИП работами по созданию КИА руководил А.М.Власкин. Для измерения частотных характеристик элементов волоконно-оптического тракта были разработаны оп-тоэлектрические и электрооптические преобразователи, которые при работе с традицион­ными радиоизмерительными приборами, например импульсными генераторами, могли обеспечить измерение полосы частот пропускания волокна, приемных и передающих мо­дулей. Для контроля работоспособности каналообразующей и промежуточной аппаратуры ВОСП на городских и зоновых линиях связи были созданы генераторы псевдослучайных последовательностей импульсов ОГ5-87А и ОГ5-87Б и измерители коэффициентов оши­бок ИКО-832 и 832/1 на длины волн 0,85 и 1,3 мкм. Однако время показало, что создавать такие приборы нецелесообразно, т.к. разработчики аппаратуры ВОСП постоянно меняли коды передаваемых сигналов и измерительная аппаратура не успевала за этими изменени­ями. Проще было, используя преобразователи, применять обычные импульсные генера­торы и ИКО, номенклатура которых была разнообразна.
Наиболее существенной работой ВНИИРИП можно считать разработку оптических ре­флектометров - приборов, предназначенных для измерения распределения потерь по дли­не волокна, расстояния до мест повреждения или сосредоточенных потерь, суммарного за­тухания в ОК. К концу 80-х годов ВНИИРИП была создана серия приборов под общим шифром "Горизонталь". Динамический диапазон измеряемых затуханий составлял: для ОР5-18К 26 дБ (ММ ОВ - 0,85 мкм); для ОР5-19К 23 дБ ( ММ ОВ - 1,3 мкм), для ОР5-20К 22 дБ (ОМ ОВ - 1,3 мкм ); для ОР5-21К 20 дБ (ОМ ОВ - 1,55 мкм), разрешающая способ­ность по расстоянию составляла 1 м, по затуханию 0,01 дБ, измеряемые расстояния - до 100 км. Разработкой этих приборов занимался Н.П.Шевченко. Большой вклад в создание оптической КИА внес А.М.Ктиторов [36, 55, 56].
Созданные во ВНИИРИП рефлектометры, хотя и уступали зарубежным по динамиче­скому диапазону, были по прочим характеристикам и функциональным возможностям их аналогами при значительно меньшей цене. Первые годы после выхода Литвы из состава СССР вильнюсские приборы поставляло КБ волоконно-оптических приборов, которым руководил Д.А.Седых [50]. Последние годы зарубежные измерительные средства практи­чески полностью вытеснили отечественную аппаратуру с рынка, благодаря удобству и про­стоте эксплуатации, малым габаритам и высокой точности измерений.
Среди измерительных приборов для ВОЛС особняком стоят приборы, необходимые для измерения параметров ОВ и заготовок в процессе их производства и для входного контро­ля. Поскольку круг потребителей таких установок невелик, то и известно о них немного.
В ЦНИТИ под руководством М.Я.Яковлева были разработаны установки "Фотон-1" и "Фотон-2" для измерения коэффициента затухания, широкополосности и апертуры ОВ путем измерения импульсных и амплитудно-частотных характеристик волокна и других элементов ВОЛС. Развитием этих разработок были измерительные стенды "Спектр-1" и "Спектр-2" (1984), которые имели более высокую разрешающую способность, новые функциональные возможности, более высокую точность измерений. В работах принима­ли участие А.А.Керимов и В.Н.Цуканов [36].
В ГОИ была изготовлена серия приборов для измерения параметров ОВ и заготовок, которые с 1983 года выпускались серийно. Это измеритель затухания ИФ-193 и измери­тель места обрыва АП-152, а также измеритель диаметра труб ИГ-133 (измерял диаметр и овальность труб в лабораторных условиях). Работами по их созданию руководил К.М.Фрейверт [31].
Перед Госстандартом СССР была поставлена задача создания метрологического обес­печения (эталонов, установок высшей точности, образцовых средств измерения) для КИА ВОСП. Членом МВКС от Госстандарта был назначен А.М.Никифоренко.
Работы по созданию программ метрологического обеспечения, а также средств измере­ния высшей точности были поручены ВНИИ оптико-физических измерений (ВНИИО-ФИ), направление курировал А.И.Трубников. Работами по созданию программ метроло­гического обеспечения руководил В.И.Сачков, а работами по созданию средств измерения -А.Ф.Котюк.
ВНИИОФИ провел большую работу по созданию эталонов, установок высшей точно­сти и образцовых средств измерения по всем измерительным задачам, имеющим место в технике ВОСП. Если рабочие средства измерения изготавливались предприятиями МПСС и частично МОП, то их аттестацию, поверку - все это проводил в начале 80-х годов ВНИ-ИОФИ. В этой работе надо отметить большой вклад С.В.Тихомирова [36, 53].
ВНИИОФИ не только разрабатывал, но и оснащал образцовыми средствами измере­ний предприятия, производящие КИА для ВОСП, проводил аттестацию импортных при­боров, чтобы предприятия имели формальное право использовать их в своих разработках. При непосредственном участии ВНИИОФИ были созданы 2 метрологических центра в Саратове и в Москве, задачей которых была поверка рабочих средств измерений для тех фирм, где собственные метрологи не имели опыта работы с КИА для ВОСП и не были ос­нащены образцовыми средствами измерений.