Chromatic dispersion measurement system by a phase-shift technique

Prilikom dizajniranja optičkog komunikacijskog sustava potrebno je poznavati iznos kromatske disperzije kako bi kompenzacija kromatske disperzije bila moguća, odnosno potrebno je poznavati disperziju uvijek kada se dosegne ultimativno ograničenje u smislu informacijskog kapaciteta te ograničenje razmaka obnavljača signala na optičkoj trasi. Kromatska disperzija je primarni mehanizam proširenja vremenskog bita u jednomodnom svjetlovodu. Obrađen je sustav za mjerenje kromatske disperzije u jednomodnom svjetlovodu pomoću fazne metode. Do sada je razvijeno i uspješno upotrebljeno mnogo mjernih tehnika za mjerenje kromatske disperzije, ali mnoge nisu idealne zbog teške adaptacije u industriji, na terenu ili zbog cjenovne neefikasnosti. Fazna metoda koristi optički signal dobiven laserskim diodama koji je moduliran visokofrekvencijskim oscilirajućim signalom. Jednostavnim konvencionalnim optičkim i elektroničkim sklopovljem moguće je dobiti sve informacije o kromatskoj disperziji jednomodnih svjetlovoda. U znanstvenim radovima fazna metoda se pokazala kao kvalitetna mjerna tehnika sa zadovoljavajućom točnošću, primjerenom rezolucijom, lakoćom izrade i relativno niskom cijenom. Izvršena su mjerenja vremenskih kašnjenja koja služe za bolje razumijevanje mjerne metode prilikom projektiranja faznog komparatora sustava. Upotrebljene su tehnike aproksimacije vremenskih kašnjenja pomoću Sellmeierovih jednadžbi. Projektiran je komparator faze koji množi digitalizirani referentni i ispitni signal i iz vremenske širine dobivenog impulsa dobiva iznos faznog kašnjenja iz kojeg lako određuje iznos parametra kromatske disperzije.When designing an optical communication system it's necessary to know amount of the chromatic dispersion. This is important because of the possibility for chromatic dispersion compensation or for knowing when dispersion reaches the ultimate limit in terms of information capacity and limit on distance between signal repeaters on optical link. Chromatic dispersion is the primary reason for the intersymbol interference in singlemode optical fibers. In this teasis has been analysed system for measuring of chromatic dispersion in single-mode optical fibers using the phase method. By now it has been developed and successfully used many techniques for chromatic dispersion measurement, but many of them were not ideal because of hard adaptation in industry or on the field, and they were not very cost efficient. The phase method uses an optical signal which is obtained by laser diodes modulated with high frequency oscillating signal. It's possible to obtain all the information about the chromatic dispersion of the single-mode optical fiber with simple conventional optical and electronic circuitry. In scientific papers has been proved to be a good technique with satisfactory accuracy, an appropriate resolution, ease of development and relatively low cost. The time delays that are used for better understanding of phase comparator system design has been measured. Techniques for approximations of time delays with Sellmeier equations were used. Phase comparator which multiplies digitized reference and test signal and from the temporal width of the resulting impulse gets the amount of phase delay has been designed. From phase delay is readily determined the chromatic dispersion parameter