Устройство для измерения группового времени запаздывания

 

Изобретение может быть использовано для измерения группового времени запаздывания волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с пространственно разнесенными входами и выходами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения группового времени запаздывания ВОЛС с пространственно разнесенными входами и выходами. С этой целью в устройство введены на передающей стороне делители 2 и 5 частоты, фильтр 3 нижних частот и временной селектор 4, а на приемной стороне - формирователь 14 управляющих импульсов, второй кварцевый генератор 16, временной селектор 15 и делитель 17. Выход делителя 2 через фильтр 3 соединен с первым входом временного селектора 4, второй вход которого через делитель 5 соединен с входом фильтра 3. Второй кварцевый генератор 16 через временной селектор 15 соединен с одним входом делителя 17, другие входы которого и временного селектора 15 соединены соответственно с входами формирователя 14. Кроме того, устройство содержит первый кварцевый генератор 1, светодиод 6, через последовательно соединенные блок 7 ввода, ВОЛС 8, интерференционный фильтр 9, фотодиод 10, фильтр 11 низких частот, усилитель-ограничитель 12 и фазовый детектор 13, соединенный с индикатором 18. 2 ил.

CCN03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

511 4 G 04 F 10/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4257991/24-21 (22) 05.06.87 (46).23,08.89. Бюл. Y 31 (71) Винницкий политехнический институт (72) A.H,Ãóöàëo, И.А.Скрипник и А.И.Коркош (53) 621.317.373 (088,8) (56) Андрушко Л.И. и др. Волоконнооптические линии связи. — Г1,: Радио и связь, 1985, с. 108, рис.8.3-б.

Там же, рис. 8,3-а, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГБРЕНИЯ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для измерения группового времени запаздывания волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с пространственно разнесенными входами и выходами.

Цель изобретения — расширение функ«. циональных возможностей путем измерения группового времени запаздывания ВОЛС с пространственно разнесенными входами и выходами. С этой

„„SU„„1503040 А 1 целью в устройство введены на передающей стороне делители 2 и 5 частоты, фильтр 3 нижних частот и временной селектор 4, а на приемной стороне - формирователь 14 управляющих импульсов, второй кварцевый генератор 16, временной селектор 15 и делитель 17. Выход делителя 2 через фильтр 3 соединен с первым входом временного селектора 4, второй вход которого через делитель 5 соединен с входом фильтра 3. Второй кварцевый генератор 16 через временной селектор 15 соединен с одним входом делителя 17, другие входы которого и временного селектора 15 соединены соответственно с входами формирователя

14. Кроме того, устройство содержит первый кварцевый генератор 1, светодиод 6, через последовательно соедиенные блок 7 ввода, ВОЛС 8, интерференционный фильтр 9, фотодиод 10, фильтр 11 низких частот, усилительограничитель 12 и фазовый детектор 13 соединенный с индикатором 18.2 ил.

Устроиство работает следующим образом.

На передающей стороне на выходе делителя 5 частоты на m из гармонического сигнала кварцевого генератора 1 с частотой и52, который преднари55

Из(бр(тени(- (т)(оситсн к радиоизме-рительной технике и применяется, в частности для измерения группового времени запаздывания волоконно-опти5 ческих линий связи, входы и выходы которых находятся в территориально разнесенных пунктах.

Целью изобретения является расширение области использования путем измерения группового времени запаздывания волоконно-оптических линий связи с разнесенными входами и выходами.

На фиг.1 приведена структурная 15 схема устройства для измерения группового времени запаздывания;на фиг.2— временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит на передающей 20 стороне кварцевый генератор 1, выход которого через делитель 2 частоты на и подключен к входу фильтра 3 нижних частот, выходом подключенного к первому входу временного селектора 4, 25 второй вход которого также подключен к входу фильтра 3 нижних частот через дополнительный делитель 5 частоты на m выход временного селектора 4 через последовательно соединенные 30 светодиод 6 и блок 7 ввода излучения подключен на вход волоконно-оптической линии 8 связи, а на приемной стороне — интерференционный фильтр 9, выход которого через последовательно соединенные фотодиод 10, фильтр 11 нижних частот и усилитель-ограничитель 12 подключен одновременно к входам фазового детектора 13 и формирователя 14 управляющих импульсов, 40 первый выход которого подключен к одному входу временного селектора 15, другим входом соединенного с выходом кварцевого генератора 16, выход временного селектора 15 подключен к первому входу счетчикового делителя

17 частоты, вторым входом подключенного к второму выходу формирователя

14 управляющих импульсов, выход счетчикового делителя 17 частоты подключен к второму входу фазового детектора 13, выход которого подключен к индикатору 18, тельно проходит через делитель 2 частоты на и, формируется сигнал (фиг.2 а), кс)торый характеризуется прямым и обратным ходом. Этот сигнал поступает на второй вход временного селектора 4 и открывает его только на время длительности прямого хода импульса.

B это время гармонический сигнал (фиг.2б) с частотой 52. с ныхода фильт. ра 3 нижних частот подается через временной селектор 4 на вход светодиода 6 и осуществляет модуляцию интенсивности его светового потока по гармоническому закону. При этом модулированный по интенсивности световой поток (сигнал) на выходе светодиода 6 имеет вид сигнала на фиг,2в и без учета начальных фазовых сдвигов аналитически описывается выражением

I=I (1iMcosgt) cos б3 t=I cos C) t +

1I w М 1))

+ --- cns (я -Я) t+ — --cos(CD +й) t (1)

2 2 с где I — максимальная интенсивность

)\l (амплитуда) светового потока ()) — круговая частота светового потока, При прохождении сигнала (1) в течение длительности прямого хода импульса (фиг.2а) по волоконно-оптической линии 8 связи его спектральные составляющие претерпевают фазовые сдвига, которые переносятся на огибающую. Следовательно, мгновенную интенсивность модулированного светового потока на выходе волоконнооптическои линии 8 связи можно выразить следующим образом

MI

I =I cos(C)1 t-CI))+----cos (И -Q) t т(с 2 с

MIN

-ф) + — — соя ((tJ,+)2)t t(), (2) где (— фазовый сдвиг на частоте излучения Я (,,(1) — фазовый сдвиг на частоте (U,-Q) и (И,+Я) соответственно, Поскольку соБ ((() ())t-tP,) +cos((Ы +())t

C1 ) +

-(nl =2cos (Q t — -- — -) cos(Qt+- — --) с 2 2 то выражение (2) можно представить в виде

1 0304О ч +А

I =I сов(С,) Гwf)+!1J cos (g1 с — ---,--) x

t ai г Ill f + +C

4f, -Ч, х сos (qt + — ----) .

Учитывая, что Q (с 03,, можно полагать

U = U cos (Qt+AlP) . (4)

Иэ иэложенйого следует, что оценка группового времени запаздывания производится по величине 6ц исходя из выражения = ф /g, Сигнал (4) после ограничения по

35 амплитуде в усилителе-ограничителе

12 имеет вид сигнала (фиг.2д) и подается на первый вход детектора 13 °

С поступлением первого импульса сиг40 нала (фиг.2д) формирователь 14 управляющих импульсов формирует импульс (фиг.2е), поступающий на селектор 15, и удерживает последний в открытом состоянии на время прямого хода импульса сигнала (фиг.2а), По окончании прямого хода импульса сигнала (фиг.2а), формирователь 14 вырабатывает импульс (фиг,2ж), поступающий на счетчиковый делитель 17 частоты в и раз для его предварительной установки в определенное состояние перед началом следующего прямого хода импульса сигнала (фиг.2а). При этом на вход счетчикового делителя 17 частоты во время каждого прямого хода селектора 15 поступает гармонический сигнал (фиг.2э) с выхода опорного кварцевого генератора 16 частоты па.

Ж +М z,„Ч, -М л

2 " 2

После несложных преобразований получим

1 =1 сОБ((д t Ц)(3НГoБ(QL+

+yq), (3)

Из сопоставления выражений (3) и (1) видно, что при выполнении условия Q ic Q огибающая модулированного с по интенсивности светового потока на выходе волоконно--оптической линии связи приобретает дополнительный 20 сдвиг (.

Сигнал (3) проходит через интерференционный фильтр 9 и поступает на фотодиод 10, где происходит преобра1 зование оптического сигнала в элект- 25 рический с образованием íà его выходе фототока, т.е. напряжения (фиг.2г) с частотой g, которое выделяется с помощью фильтра 11 нижних частот 30

11я выходе ечетчиковогс дели геля

17 частоты формируется сигнал (фиг.2и), который используется в ка-честве опорного и подается на второй вход фазового детектора 13.

Однеко, как видно из приведенных диаграмм, сигнал (фиг,2и) на выходе счетчиковоге делителя 17 частоты появляется с запаздыванием по отношению к первому импульсу измерительного сиг нала (фиг. 2д) на выходе усилителя--ограничителя 12, т.е. не совпада-ет с началом задержанного сигналя.

Величина этого запаздывания будет определяться числом, записанным в счетчиковом делителе 17 частоты, и находится в пределах плюс-минус один период колебания частоты п Q генератора 16, что практически характеризует систематичес1ую погрешность измерения за счет расхождения частот генераторов 1 и 16 за время измерения (время длительности прямого хода импульса сигнала на фиг.2а), которая может быть усреднена за время измерения и вычитается иэ результата показаний индикатора 18.

Таким образом, в устройстве для

1 измерения группового времени запаздывания (ГВЗ) расширены функциональные возможности, что позволят измерять

ГВЗ пространственно разнесенных обьектов при сохранении высокой точности измерения ГВЗ, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения группового времени запаздывания, содержащее на передающей стороне первый кварцевый генератор, светодиод, выход которого через блок ввода излучения соединен с входом волоконно-оптической линии связи, выход которой подключен на приемной стороне к входу интерференционного фильтра, выходом соединенного с входом фотодиода, выход которого через фильтр нижних частот и усилитель-ограничитель подключен к первому входу фазового детектора, выходом подключенного к индикатору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования путем измерения группового времени запаздывания волоконно-оптических линий связи с разнесенными входами и выходами, в него дополнительно введены на передающей стороне

1503040

Составитель М. Катанова

Редактор С.Пекарь Техред М.Ходанич

Корректор Л. Бескид

Заказ 5083/56 Тирал 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.у:кгород, ул. Гагарина, 101 два делителя частоты, фильтр никних частот и нременный селектор, а на приемной стороне — формирователь управляющих импульсов, второй кварценый генератор, временный селектор и счетчиковый делитель частоты, причем на передающей стороне перный делитель частоты входом подключен к выходу первого кварцевого генератора, а выходом — одновременно к входам фильтра никних частот и второго делителя частоты, выходы которых подключены к соответствующим нходам временного селектора, выходом подключенного к светодиоду, а на приемной стороне формирователь управляющих импульсон входом подключен одновременно к выходу усилителя-ограничителя, выход формирователя управляющих импульсов подключен к перному входу временного селектора, вторым входом подключенного к выходу второго кварцевого генератора, выход временного селектора подключен к первому входу счетчнкового делителя частоты, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя управляющих импульсов, а выход счетчнкового делителя частоты подключен к второму входу Фазового детектора.