Устройство для измерения длины волоконного световода

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Целью изобретения является повьппение точности измерений , достигаемой за счет определения длины волоконного световода: через величину перемещения интерференционной картины подсчетом интерференционных полос. С помощью блока 4 ..регулируемой опт1-1ческой задержки, состоящего из призменных элементов 5 и 6, через величину перемещения подвижного элемента-определяют длину волоконного световода. Измерение величины перемещения реализуе7 ся с помощью интерферометрического измерителя перемещений (элементы 8-12). На полупрозрачном зеркале нуль-органа 13 встречаются два световых потока с ортогональной циркулярной поляризацией . Благодаря тому, что циркулярные поляризаторы взаимно ортогональны, в момент совпадения фаз результирующий световой поток окажется линейно поляризованным и задержится линейным поляризатором, а нуль-индикатор отметит минимальньй ток преобразователя светового потока в напряжение. 2 ил. 2 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1423914 А1 (51) 4 Г 01 В 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4113703/24-28 (22) 04.09.86 (46) 15,09.88. Бюп. и 34 (72) А.Г. Данелян, 10.Ñ. Манукян, В.Н. Анисимов и Б.P Налбандов (53) 531.71(088.8) (56) Глазер В. Световодная техника,.

M. Энергоиздат, 1985, с. 160.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

ВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Целью изобретения является повьппение точности измерений, достигаемой за счет определения длины волоконного световода через величину перемещения интерференционной картины подсчетом интерференционных полос. С помощью блока 4. регулируемой оптической задержки, состоящего из призменных элементов 5 и 6, через величину перемещения подвижного элемента определяют длину волоконного световода. Измерение величины перемещения реализуется с помощью интерферометрического измерителя перемещений (элементы 8-12), На полупрозрачном зеркале нуль-органа 3 встречаются два световых потока с ортогональной циркулярной поляризацией. Благодаря тому, что циркулярные поляризаторы взаимно ортогональны, в момент совпадения фаз результирующий световой поток окажется линейно поляризованным и задержится линейным поляризатором, а нуль-индикатор отметит минимальный ток преобразователя светового потока в напряжение. 2 ил.

1423914

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при производстве и исследованиях волоконных световодов, жгутов

5 и кабелей из них, а также в метрологии при создании оптических задержек.

UBJIbN изобретения является повьш ение точности измерений.

Цель достигается за счет того, что длина волоконного световода определяется через величину перемещения интерфер енционной картины подсчетом интерференционных полос.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема нуль-органа.

Устройство содержит источник 1 излучения, управляемый генератор 2 гармонических колебаний, на выходе которого установлен светоделитель 3, делящий излучение на два потока — отраженный и проходящий, блок 4 регулируемой оптической задержки, состоящий из призм 5 и 6 (элемент 6 перемещает- 25 ся вдоль оси AB) и связанный с измерителем 7 перемещений, выполненным из зеркальных элементов 8 и 9, светоделителя 10, источника 11 когерентного излучения и счетчика 12 интерференционных полос, Блок регулируемой оптической задержки оптически связан с одним из входов нуль-органа 13, на другой вход которого подается поток излучения, прошедший светоделитель 3, зеркало 14, призму 15 (установленную с возможностью поворота), зеркало 16, полупрозрачное зеркало 17, связанное через световод 18 с отражателем 19.

Нуль-орган 13 (фиг. 2) содержит фотодетектор 20, выход которого соединен с нуль-индикатором 21, а вход через линейный поляризатор 22 сопря- 45 жен с полупрозрачным зеркалом 23, которое сопряжено через последовательно установленные первый циркулярный, поляризатор 24, оптический клин 25 и зеркало 26 с одним из входов нульоргана 13, другой вход которого через второй циркулярный ., поляризатор 27 сопряжен также .с полупрозрачным зеркалом 23, причем в первый и второй циркулярные поляризаторы 24 и 27 взаимно ортогональны.

Устройство для измерения длины волоконного световода работает следую|цим образом.

На источник 1 излучения подается с генератора 2 гармонических электрических колебаний напряжение с соответствующей частотой (длина волны колебаний заведомо меньше длины измеряемого, волоконного световода) .

Световой поток источника 1 излучения, промодулированный по интенсивности, падает. на светоделитель 3, на котором образуются два потока — отраженный и проходящий. Отраженный поток. проходит через . блок 4 регулируемой оптической задержки (призмы 5 и 6), который позволяет перемещением призмы 6 вдоль линии АВ изменять величину пути, проходимого указанным световым потоком, т.е. осуществлять сдвиг фазы модулированного по интенсивности светового потока. Величина перемещения считывается счетчиком 12 интерференционных полос по сдвигу интерференционной картины.

Пройдя через блок 4 регулируемой оптической задержки, призма 6 которого установлена так, что величина задержки светового потока минимальна, отраженный поток попадает через один из входов в нуль-орган 13.

Проходящий поток, отразившись от зеркала 14, попадает на призму 15, с помощью которой устанавливается соответствующая длина пути последнего. Пройдя призму 15 и отразившись от зеркала 16, проходящий поток через полупрозрачное зеркало 17 достигает отражателя 19, вначале установленного перед волоконным световодом

18. Отраженный от зеркала 19, а затем и от полупрозрачного зеркала 14 световой поток через другой вход попадает в нуль-орган 13. Передвижением зеркала 16 добиваются минимального показания на. нуль-органе 13, сравнивающем интенсивности одновременно приходящих лучей. После этого, устанавливают отражатель 19 за волоконным световодом 18 и, изменяя величину задержки (длипу оптического пути), добиваются, чтобы нуль-орган 13 имел минимальное показание, Изменение величины задержки осуществляют с помощью блока 4 регулируемой оптической задержки. Отмечают с помощью измерителя 7 перемещений перемещение призмы 6 блока регулируемой оптической задержки, получают величину оптического путя, который проходит световой поток в волоконном световоде 18. Зная

1423914 величину показателя преломления волоконного световода 18 и учитывая тот факт, что световой поток проходит в волоконном световоде 18 двойной путь, и прокалибровав счетчик 12 интерференционных полос непосредственно в единицах длины, получают результат измерений.

Работа нуль-органа 13 осуществляется следующим образом.

Отраженный от светоделителя 3 поток, введенный через один из входЬв нуль-органа 13, отражается от отражающего зеркала 26, проходит через по- 15 следовательно установленные оптический клин 25, с помощью которого вы- . равнивается при настройке устройства неидентичное ослабление оптическими элементами интенсивности отраженного 2п и проходящего потоков, и циркулярный поляризатор 24 и падает на полупрозрачное зеркало 23, а отраженный от отражателя 19 и полупрозрачного зеркала 14 световой поток через другой 25 вход нуль-органа 13 проходит через циркулярный поляризатор 27 и также падает на полупрозрачное зеркало 23, Таким образом, на полупроэрачном зеркале 23 встречаются два световых 3О потока с ортогональной циркулярной поляризацией. При равенстве фаз модулированных световых потоков, падающих на полупрозрачное зеркало 23 интенсивности H пути, проходимые З5 обоими световыми потоками, равны, Благодаря тому, что циркулярные поляризаторы 24 и 27 взаимно ортогональ" ны, в момент совпадения фаз результирующий световой поток окажется линей- 4р но попяризованным и задержится линейным поляризатором 22, заранее ориентированным ортогонально к поляризацщ результирующего потока, а нуль-. индикатор 21 отметит минимальный ток 45 преобразователя светового потока в напряжение, Формула изобретения

1. Устройство для измерения длины голоконного световода, содержащее и гочник излучения, управляемый генератором гармонических колебаний, полупрозрачное зеркало и отражател ., устанавливаемый за измеряемым свечоводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено светоделителем, двумя зеркалами, призмой, установленной с возможностью поворота относительно вершины, измерителем перемещений, блоком регулируемой оптической задержки, связанным с измерителем перемещений, и нуль-органом, один иэ входов которого оптически связан с блоком регулируемой оптической задержки, установленным в ходе излучения, отраженного от светоделителя, а другой вход связан с полупрозрачным зеркалом, призма установлена между двумя зеркалами, первое из которых последовательно расположено в ходе излучения, прошедшего светоделитель, а второе оптически связано с полупрозрачным зеркалом.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нуль-орган выполнен с двумя оптическими входами, по ходу излучения через один иэ которых пг"ледовательно установлены зеркало, оптический клин и циркулярный поляризатор, а по ходу излучения через другой- второй циркулярный поляризатор, установленный ортогонально первому, полупрозрачное зеркало, оптически связанное с первым циркулярным поляризатором, линейный поляризатор и нуль-индикатор.

1423914

Составитель К.Кузнецов

Техред Л.Олийнык

Корректор Н. Король

Редактор Л. Веселовская

Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4681/46

Подписное

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