Способ измерения коэффициента отражения от выходного торца световода

 

Изобретение относится к оптоэпектронике, а точнее к той ее части , которая занимается измерением параметров световодов, а также разнообразных физических, химических, механических и т.д. величин волоконнооптическими датчиками. Цель изобретения - повышение точности измерения при упрощении реализации. Возбуждают световод оптическим излучением, промодулированным периодической импульсной последовательностью с частотой следования f c/4nl, где с - скорость света в вакууме, 1 - длина световода, п - показатель преломления световода. Одновременно измеряют амплитуды суммы электрических сигналов , соответствующих отраженным световым потокам от выходного торца световода и эталонной поверхности на частотах f mc/2nl и f (2m+l)c/4nl, где ,2,3,..., вычисляют отношение амплитуд р результирующих сигналов на указанных частотах. Изменяют частоту следования импульсов до получения минимального значения р и определяют коэффициент отражения от выходного торца световода по формуле R ш(ро-p)/fo+р при R : W и R w()/fo-f при R ( , где f - отнощение амплитуд модулирующего сигнала на частотах f|, а шмасштабный коэффициент, 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1368732 (504601 N 21 55

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4040825/31-25 (22) 18.02.86 (46) 23.01.88. Бюл. И 3 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) В.В. Моисеев и В. Т. Потапов (53) 535.242(088.8) (56) W. Eickhoff, E. Weidel. Measuring method for the refractive index profil of optical glass fiber.Optical and Quantum Electronics, 1975, ч. 7е И 2е р 109 113 °

Т. Iwasaki. Measurement of paber

reflection at the exit and f an

optical fiber by the sinusoidal

moclulation of light intonsity.

Trans. Inst, Electron and Commun

Eng. Jap, 198!, с. 64, 11 10, 704-705. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ОТРАЖЕНИЯ ОТ ВЫХОДНОГО ТОРЦА СВЕТОВОДА (57) Изобретение относится к оптоэлектронике, а точнее к той ее части, которая занимается измерением параметров световодов, а также разнообразных физических, химических, механических и т.д. величин волоконнооптическими датчиками. Цель изобретения — повышение точности измерения при упрощении реализации. Возбуждают световод оптическим излучением, промодулированным периодической импульсной последовательностью с частотой следования f=c/4nl, где с - скорость света в вакууме, 1 — длина световода, и — показатель преломления световода. Одновременно измеряют амплитуды суммы электрических сигналов, соответствующих отраженным световым потокам от выходного торца световода и эталонной поверхности на частотах й„=шс/2nl. и f =(2ш+1)с/4nl, где m=1,2,3,..., вычисляют отношение амплитуд р результирующих сигналов на указанных частотах. Изменяют частоту следования импульсов до получения минимального значения р и определяют коэффициент отражения от выходного. торца световода по формуле

R= ы(р, -р)/p,+ р при R (ы и R

= ы(р, +p)/f7 р при R ) w где отношение амплитуд модулирующего сигнала на частотах f„ и f à u)— масштабный коэффициент. 3 ил.

1368732

Изобретение относится к области оптоэлектроники, а точнее к той ее части, которая занимается измерением параметров волоконных световодов, а также разнообразных физических, химических, механических и т.д.. вели" чин волоконно-оптическими датчиками.

Целью изобретения является повышение точности при упрощении реали зации.

На фиг. 1 приведена блок-схема реализации предложенного способа; на фиг. 2 — спектры суммы отраженных сигналов на выходе фотоприемника при значении R = 0,04; на фиг. 3 — то же, при R =- 0,99, Блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа (фиг. 1) содержит источник 1 оптического излучения, импульсный модулятор 2, волоконный направленный ответвитель 3 оптического излучения, световод 4, эталонную поверхность 5, фотоприемник 6, селективные микровольтметры

7 и 8, измеритель 9 отношения сигналов, причем источник 1 оптического излучения через направленный ответвитель 3 оптически связан с эталонной отражающей поверхностью 5, световодом 4 и входом фотоприемника 6, к выходу фотоприемника 6 подключены два селективных .микровольтметра 7 и

8, выходы которых соединены с измерителем 9 отношения сигналов, импульсный модулятор 2 соединен с управляющим входом источника 1 оптического излучения.

Работа устройства заключается в следующем.

Возбуждают световод оптическим иэ" лучением, промодулированным периодической импульсной последовательностью с частотой следования f=c/4nl.

Одновременно измеряют амплитуды суммы электрических сигналов, соответствующих световым потокам, отраженным от выходного торца световода и эталонной поверхности, на частотах

mc- - (2m-1)c

2nl 4пl

/ где с - скорость света в вакууме;

1 — длина световода; n - -показатель преломления световода, m=1,2,3,...

Измеряют отношение амплитуд р.

Изменяют частоту модуляции f до получения минимума р и определяют коэффициент отражения от торца световода по формуле

Ро Р— -- при

Po+ Р

Ро + Р

- при

P. P

R (ы где — отношение амплитуд модулио ! рующего сигнала на частотах f и Й а:ы " масштабный коэффициент.

Техническое решение обеспечивает технический эффект, состоящий в повьппении точности измерения коэффициента отражения от выходного торца световода, а за счет полного устра)c нения дополнительной погрешности измерения амплитуд суммы сигнала, свя занный с конечной полосой пропускания фильтра при непрерывно меняющемся спектре модулированного сигка-. ла.

Формула изобретения

Способ измерения коэффициента отражения от выходного торца световода, основанный на его воз.буждении модулированным потоком излучения, измерении суммы амплитуд электрических сигналов, соответствующих световым потокам, отраженным от выходного торца световода и эталонной поверхности, на

З частотах

f n„c/2nl и f =(2т -1)с/4nl, где с - скорость света в вакууме;

1 — длина световода; и - показатель преломления световода; ш = 1,2,3..., вычислении отношения амплитуд p результирующих сигналов на указанных

4р частотах и определении коэффициента отражения, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности при упрощении реализации, излучение модулируют периодической импульс45 ной последовательностью с частотой следования f c/4nl, измеряют отношение амплитуд модулирующего сигнао

I ла на частотах Ю- и f, а амплитуды суммы отраженных сигналов на указанб0 ных частотах измеряют одновременно, изменяют частоту следования импульсов до получения минимального значения g и определяют коэффициент отражения от выходного торца светово66 да R по Формуле

ы (p,-ó)/р +р при R (ы

ui (p, +р)/р, р при R со

1где ы — масштабный коэффициент, 1368732

Составитель И. Ильин

Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Редактор Л. Гратилло

Заказ 282/43 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

1 83456789

H/g

Фиа 2

123цуд 78Ума4

4 8 3