Способ измерения длины волны отсечки волоконного световода и устройство для его осуществления

 

Изобретение может нс пользоваться как в системах контроля параметров световодов при их изготовлении, так и в измерительных комплексах. Цель изобретения - обеспечить сокраращение времени измерений и более простую техническую реализацию. Для этого механическое воздействие на участок световода осуществляют периодически с заданной частотой, модулируют по амплитуде оптическое излу чение, вводимое в световод, с частотой , превьшающей частйту механического воздействия, измеряют на.частоте модуляции амплитуду сигнала, пропорционального интенсивности оптического излучения на выходе световода, . стабилизируют Максимальную амплитуду этого сигнала и регистрацию зависимости величины сигнгша от длины волны излучения осуществляют,путем измерения амплитуды этого сигнала на частоте механического воздействия,. а длину волны отсечки определяют как значение длины волны на полученной СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15.07.92.Бюл. У 26 (21) 3918017/10 (22) 28 ° 06.85 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) С.Н. Антонов, П..М, Ветошко, А.Е. Китаев и А.H. Пантин (53). 535.813(088,8) (56). Уоткинс Л;С, Управление процес: сом изготовления оптических волокон, -ТИИЭР, т.70, 9 6 1982, с ° 123-132.

Акцептованная заявка Японии

11 56-.18107, кл. G Ol М ll/02 опублик..27,04,81. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ

ОТСЕЧКИ ВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение мокет использоваться как в системах контроля параметров световодов при их изготовлении, так и в измерительных комплексах..„Я0„„1279348 (51)5 G 01 М 11/02, g p2 В 6 рр

Цель изобретения « обеспечить сокраращение времени измерений и более простую. техническую реализацию, Для этого механическое воздействие на участок световода осуществляют периодически с заданной частотой, моделируют по амплитуде оптическое излучение, вводимое в световод, с частотой, превышающей частоту механического воздействия, измеряют на.частоте модуляции амплитуду сигнала, пропор-ционального интенсивности оптического излучения на выходе световода, стабилизируют максимальную амплитуду этого сигнала и регистрацию зависимости величины сигнала от длины волны излучения осуществляют. путем измерения амплитуды этого сигнала на частоте механического воздействия, а длину волны отсечки определяют «ак значение длины волны на полученной

I 279 заниснл1асти при ката1»011 71абх1юдает"

СЕ1 r1ßÊÑ7»I21ЯЛЬ71ОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ЙМНЛИТVДЫ сиг71ал1а, Устройство, раелизующее способ, содержит источник I манахроматическага излучения, модулятор 2 амплитуды Оптического излучения, оптичес:кую сис-е.1у 3 ннода излучения и снетанод 4, фотаприемник 5, блок 6 механическОГО назде71стния ПОЛОсаВОй фильтр 7, ус7глнтель 8 с 77еременным

348 коз&1»иц17ентал7 усиления, детекторы 9 н 10, генера гор Il, регистрирующее устройстно 12 и блок 13 управления оптическим излучением. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами. устройства позволяет сократить время измерения

Ф

I777HHb7 волны Отсечки и умень777ить вероятность разрушения снетовада в процессе измеренийе 2 с,п,ф ль7 3 ил, II

Изобретение Относится к способу и устройству для изл1еренн1я длины волны отсечки одномодовых волоконных светонадон и мажет испапьзонаться как в системах контроля параметров свете»нодон пр77 их изготовлении, так и н различных измерительных комплекСак»

Цель изобретения ." обеспечить сок-. ращени времени измерений и более 1б прасту1о техни»7ескую реализацию.

Для зтоГО меХаииЧескОе наэдейетнне 71а участок снетавода осуществляют периодически с заданной частотой, мадулируют но ал1пл711уде О77тнчес- I5 кае изнуче1п.е, вводимое в снетонод, с частотой, пре»ньп»а1ощей частоту механичес77ога иаэдей1стн71я, измеряют на частоте модуляции амплитуду сигш»з7а», пропарцианальнога интенсиннос" 2О ти оптического излучения на Выходе снетанада, с габилиэируют максимальную амплитуду этого сигнала, получа-. емую при Отсугстнии механического воздействия на участок снетонада, 2-"» и регистрац7по эаиниснмости величины сигнала От,цлииы Вол71ы излучения Осущестнля1от путем нз17ерения амплитуды этага сигнала иа частоте механнческа-.. га B(33äe".(cтнин» а длнну 110лны Отсечки 30

О17редел»11от как зна»1е71ие длины волны на по»1ученной указанной.зависимости, п1»и которой наблюдается максимальное изменение амплитуды сигнала, На фиг.I приведена структурная

Ъ» .г» схема устройстза1 на фиг,2 - блок мех71ническОВО Ваздейс ТВия на g÷éo2 Ок снетонода," на фиг,З вЂ” врел1е7171ая ди".г —. рамма злек трнческаго сигнала, пропар-

7 gI Q17 EI. I b "f o 7 О и! 1 т о н с и В 11G с TE I и э л Уч е е1 и Я,Ц1 ла выходе с7»етонада, 3

Устройство содержит (фиг.1) перестраинаемый по длине волны источник

1 манохроматического излучения, модулятор 2 амплитуды оптического излучения, оптическую систему 3 ввода излучения в световод 4, фотоприемник

5, блок 6 механического воздействия на участок световада 4, последовательно соединенные с выходом фото7грнемника 5 полосоной фильтр 2 блок стабилизации сигнала, состоящий иэ усилителя 8 с переменным коэффициен-. том усиления и пикового детектора 9 ° включенного н цепь обратной связи усилителя 8, и детектор 10, генератор II переменного напряжения, один

Выход которого подключен к управляющему входу детектора 10, а другойк блоку 6 злектромеханического воздействия на световад, регистрирукпцее устройство 12, один вход которого соединен с выходом детектора 10, и блок

13 управления оптическим излучением, Один выход которого подключен к ис" тачнику 1 излучения, а другой - к второму входу регистрирующего устрой1 стна 12, Блок 6 механического воздейстния на участок снетавада может быть выполнен, как показано ка фиг.2 °

Он содержит электромагнит с сердечникам 14 и обмоткой 15, прокладку 16 нз немагнитного материала и съемный якорь 17, Понерхнасти прокладки 16 и якоря 17, Обращекные друг к другу выполнены шероховатыми.

Данный способ асуществляют с помощью описанного устройства следующим образом, Оптическое излучение с перестраиваемай длиной волны света в диапазоне от $ да 7» с выхода источ1 2 ника 1 с помощью модулятора 2 послеl 2793 8 довательно во времени прерывают с частотой f,. С помощью оптической системы 3 это излучение вводят в отрезок исследуемого световода 4, который на.некотором участке своей 3 длины помещен между прокладкой 16 и якорем 17 блрка. В обмотку !5 блока 6 от генератора синусоидального напряжения подают переменный ток с частотой f /2. При этом осуществляет- 1О ся переменное во времени сдавливание участка световода 4 с частотой

f<. Указанное сдавливание приводит к тому, что в световоде с частотой Е, увеличиваются потери, вызванные мпк- 15 роиэгибами участка световода, Амплитуда увеличения потерь зависит от отношения данкой длины волны света и длине волны отсечки измеряемого световода. Таким образом, на выходе фо- 20 топриемника 5 будет выделяться электрический сигнал на частоте f,, промодулированный по амплитуде с частотой f . Оптимально, чтобы f, в несколько раз превышала по частоте Е . 25

Временная диаграмма этого сигнала .приведена на фиг.3, Здесь по оси ( отложена амплитуда сигнала, по оси

Х-время.

UH „, соответствует значению ам" З0 плитуды сигнала в момент времени, когда воздействие на световод равно нулю У„„„ - когда воздействие на световод максимально. Для увеличения отношения сигнал — шум сигнал с фотоЭ5 приемника 5 подают на полосовой фильтр 7 ° который имеет полосу пропускания f + f, и затем на усили1 тель 8 с регулируемым коэффициентом усиления, С помощью пикового детектора 9 йзмеряют амплитуду этого сигнала на частоте модуляции f, оптического излучения. Далее стабилизируют максимальную амппитуду U (фиг,3) этого сигнала, получаемую при отсутствии механического воздействия на световод. Для этого с пикового детектора 9 подают на усилитель 8 сигнал, пропорциональный иэ меренной амплитуде при отсутствии укаэанного воздействия на световод, при этом коэффициент усиления усилителя 8 изменяется обратно пропорционально величине этого сигнала. Темсамьм устраняется изменение сигнала, у вызванное спектральной зависимостью

;яркости источника излучения, чувст-. вительностью фотоприемника, изменевием параметров ввода - вывода излучения в световод и т.п, С помощью детектора !О выделяют сигнал на час" тоте fz, амплитуда которого пропорциональна величине потерь в световоде, вызванных механическим воздействием на его участок в блоке 6, На регистрирующее, устройство !2, в частности однокоординатный самописец, подают сигнал с детектора I0 и с блока .управления источником излучения

l3, так что на оси Y самописца отложена амплитуда потерь в световоде, а по оси Х-длина волны света, Формула изобретения

1, Способ измерения длины волны отсечки волоконного световода, при котором в исследуемый световод вводят монохроматическое оптическое излучение, изменяют длину волны этого излучения, одновременно осуществляют механическое воздействие на участок световода и регистрируют зависимость величины сигнала, пропорционального интенсивности оптического излучения на выходе световода, от длины волны иэлученния, о т л и ч а ю m н и с я тем, что, с целью сокращения времени измерений и упрощения способа, осуществляют периодическое воздействие

Hp участок световода, модулируют flo интенсивности оптическое излучение, вводимое н световод, с частотой, превышающей частоту механического воздействия, измеряют на частоте мддуляции амплитуду сигнала, пропорционального интенсивности оптического излучения на выходе световода, стабилизируют максимальную амплитуду этого сигнала при отсутствии механического воздействия и регистрируют амплитуду этого сигнала на частоте механического воздействия в зависимости от длины волны излучения, а длину волны отсечки определяют по максимальному значению амплитуды этого сигнала, 2, Устройство для измерения длины волны отсечки волоконного световода, l содержащее источник монохроматического излучения, оптическую систему, блок механического воздействия на световод, фотоприемник, регистрирующее устройство и блок управления длиной волны оптического излучения, один выход которого подключен к ис-.

3 1279348 В точнику монохроматнческого излучения с отрицательной обратной связью, соа другой - к одному входу регистри- единенный с выходом полосового фильт- рующего устройства, о т-л и ч а »" ра и с входом детектора, выход кото ю e e с я тем, что, с целью сокра- рого соединен с вторым вмодом регистщения времени иэмеренцй, в него вве- 5 рирующего устройства, и генератор дены модулятор оптического излучения переменного напряжения, один выход ко, по интенсивности, расположенный пе- торого чодключен к приводу блока .меред оптической системой, полосовой ханического воздействия на. световод, фильтр, последовательно соединенный а другой - к управляющему, входу де" с выходом фотоприемника, усилитель 10 тд}<тора, Составитель П. Оввян

Редактор О, Стенина Техред ц.Кадар . Корректор А« Зимокосов

° Ю ь Ю ЮЮ

Заказ 2822 /ЛСН Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д.4/5 а@а @ @@

Производственно-.полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4