Способ измерения числовой апертуры оптических волноводов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике для световодов и позволяет упростить измерения числовой апертуры. Перед входным торцом 3 из - меряемого световода 2 располагают матрицу 1 излучателей. Последовательно сканируя излучение по строкам матрицы , подсчитывают количество импульсов фотоприемника 5, каждый из которых отвечает излучению одной из строк, попавших в апертурный угол световода. Количество импульсов, прошедших формирователь 8, подсчитывают счетчиком 9 и умножают в б.локе 10 на коэффициент, равный половине частного от деления ширины строки на расстояние между источником излучения и входным торцом световода. Коэффициент задается задатчиком 11. Результат после дешифровки в блоке 12 отображается в виде значения числовой апертуры световода на индикаторе 13. 2 с.п. ф-лы. 1 ил. (С СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (39) SU (1!) (51) 4 G 01 М 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4074620/24-10 (22) 19.05.86 (46) 23.08.88. Бюл. Р 31 (72) С.П. Ржевский, Б.И. Дедов, В.В. Крюков, А.М. Смирнов и P.À.Тухватуллин (53) 535.813(088.8) (56) Афанасьев В.А. Оптические измерения. — М.: Высшая школа, 1981 . с.157.

Мидвинтер Дж. Э. Волоконные световоды для передачи информации. — М.:

Радио и связь, 1975, с. 185. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧИСЛОВОЙ АПЕРТУРЫ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ И УСТРОЙСТВО

ДПЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике для световодов и позволяет упростить измерения числовой апертуры. Перед входным торцом 3 иэ меряемого световода 2 располагают матрицу 1 излучателей. Последовательно сканируя излучение по строкам матрицы, подсчитывают количество импульсов фотоприемника 5, каждый из которых отвечает излучению одной из строк, попавших в апертурный угол световода.

Количество импульсов, прошедших формирователь 8, подсчитывают счетчиком 9 и умножают в блоке 10 на коэффициент, равный половине частного от деления ширины строки на расстояние между источником излучения и входным торцом световода. Коэффициент задается задатчиком 11. Результат после дешифровки в блоке 12 отображается в виде значения числовой апертуры световода на индикаторе 13. 2 с.п. ф-лы. 1 ил.

1418587

Изобретение относится к области испытания световодов,. а именно к ! ,измерению числовой апертуры световодов.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости измерений.

Сущность изобретения заключается, в том, что в некоторой плоскости перед входным торцом измеряемого све- 1п товода сканируют в пространстве по строкам световое пятно источника, а электрические импульсы фотодетектора ат излучения, попавшего в апертурный угол световода, обрабатывают с уче- 15 том расстояния от световода до источника и размеров элемента строки так, чтобы получить размер этого апертурного угла.

На чертеже схематически изображено 20 устройство для реализации предложенного способа..

Устройство содержит источник 1 излучения (матрица излучателей),измеряемый световод 2, его входной 3 и вы- 25 ходной 4 торцы, фотодетектор 5, блок

6 управления источником, блок 7 обработки, формирователь 8 .импульсов, счетчик 9 импульсов, умножитель

10, задатчик 11 числового коэффици- 30 ента, дешифратор 12 и цифровой индикатор 13.

При реализации предлагаемого способа производят сканирование источника излучения по строкам в прост- 35 ранстве и его модуляцию во времени, что может быть осуществлено последовательным переключением элементов матрицы 1 под действием блока 6 управления. Импульсы фотодетектора 5 от 40 каждой строки матрицы, которая попала в апертурный угол световода, благодаря чему излучение элементов этой строки распространяется по световоду, далее обрабатываются в блоке 7 обработки следующим образом: амплитуда каждого импульса формируется в определенных пределах, число их подсчитывается и информация об.;их числе подается на умножитель 10, который умножает это число И на коэффициент а -/2х, равный половине частного от деления ширины строки а на расстояние между матрицей и входным торцом световода х. Этот коэффициент вырабатывается задатчиком 11. Далее peNac зультат умножения — . представляющий собой тангенс апертурного угла, преобразуется дешифратором 12 с целью индикации величины числовой апертуры на индикаторе 13.

Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом.

Оптическое излучение от элементов матрицы 1 через входной торец 3, находящийся на расстоянии х от источника I, поступает в световод 2,если источник находится в пределах апертурного угла световода (т.е. если он находится в пределах окружности, показанной на чертеже).

При известных геометрических размерах окружности, в частности ее вертикальной протяженности у, и при заданном расстоянии х входа 3 световода 2 от источника 1, значение измеряемой числовой апертуры NA задается формулой: NA y/2х, следовательно, измерив у и зная х, можно вычислить А.

Определение у производится следующим образом, Так как различные элементы строк н сами строки включаются последовательно во времени, то выходной электрический сигнал фотодетектора 5 представляет собой последовательность импульсов с частотой повторения, равной частоте сканирования строк источника 1, Это обеспечивается тем, что постоянная. времени фотодетектора ro;i раздо больше времени включения отдельного излучателя строки.При этом сигнал, появляющийся на выходе фотоде текторапри сканированииодной строки,, воспринимается как одиночный импульс с длительностью, равной времени сканирования элементов строки, принадлежащих окружности. Затем цикл повтор ряется. Зная ширину одной строки а;, и число импульсов Ы, возникших на выходе фотодетектора 5 во время полного цикла сканирования всех строк источника 1, можно определить размер у по формуле у = И ° а . Тогда измеряемая у N a числовая апертура NA » — -"

2х 2х ас

= К N где K = — . Зафиксировав а р

2х с и х как конструктивные параметры устройства, можно свести измерение числовой апертуры к подсчету числа импульсов N на выходе фотодетектора 5.

Блок 7 обработки работает следующим образом. Импульсный сигнал с выхода фотодетектора 5 поступает на вход формирователя 8 импульсов, кото-рый преобразует его уровень во вход1418587 импульс заданной амплитуды, подсчитывают количество этих импульсов N за полный цикл сканирования и определяют числовую апертуру NA = К N, где

К равно половине частного от деления ширины строки на расстояние между источником излучения и входным торцом волновода.

Формула изобретения

Составитель В, Лавров

Техред Л.Олийнык

Корректор М. Шароши, Редактор Е. Папп

Заказ 4146/40

Подписное

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной уровень счетчика 9 импульсов,Сигнал со счетчика 9 подается на вход перемножителя 10, где происходит перемножение числа подсчитанных имаа пульсов N на число К = вЂ, заданное

2х с задатчика 11. Сигнал с умножителя

10 подается на вход дешифратора 12 и с него на цифровой индикатор 13.

1. Способ измерения числовой апертуры оптических волноводов, включающий ввод светового излучения источника в оптический волновод и преобразование излучения, прошедшего волновод, в электрический сигнал, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью умень20 шения трудоемкости измерения, световое излучение при вводе сканируют построчно в пространстве, после преобразования сигнала из каждого электрического импульса, соответствующеro одной строке сканирования, формируют

2. Устройство для измерения число" вой апертуры оптических волноводов, содержащее источник излучения, фотодетектор и индикатор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения удобства его эксплуатации, источник излучения выполнен в виде двумерной матрицы излучателей, которая расположена перпендикулярно оси волновода, а между выходом фотодетектора и индикатором расположены последовательно соединенные формирователь импульсов, счетчик импульсов, умножитель и дешифратор, причем с умножителем соединен также задатчик числового коэффициента.