Способ компенсации фазовых искажений при передаче оптических сигналов по одномодовому волоконному световоду

 

Изобретение относится к волоконным световодам и может быть использовано в волоконно-оптических датчиках. Цель изобретения - повышение степени компенсации и расширение области применения за счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации. Способ заключается в создании в световоде дополнительного двулучепреломления за счет подачи на его вход линейно поляризованного в направлении главной оптической оси с меньшим показателем преломления излучения накачки, мощность которого определяется из соотношения, приведенного в описании. 3 ил.

OЕ (И1

А1 (у))5 С 02 В e)00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (при q= О) мени t, в зависимости or вре1 ОФ ААРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21). 4346308/24-1 О (22) 2) ..1 2.87 (46) 07.06..90. Бюл..У 2.1 (71) Отдел геплофизнки АН УЗССР (72) Э.А.Захидов, g.А. Касымджанов и Ф.И. 11иртаджиев (53) 535. 81 3 (088. 8) (56) Заявка ФРГ Ж 3027476, кл. С 02 В 5/172, 1982.

Заявка ФРГ У 3035153, кл. С 02 В 5114, 1982, (54) СПОСОБ КОЯ1ЕНСАЦИИ . ФАЗОВЫУ. ИСКАЖЕНИЙ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ПО ОДНОМОДОВОМУ ВОЛОКОННОМУ СВЕТОВОДУ

Изобретение относится к волокон; ным световодам и может быть использовано для компенсации поляризованной анизотропии одномодового световода с линейным двулучепреломлением и обеспечения однонаправленной передачи неискаженного по фазе оптического сигнала в волоконно-оптических датчиках.

Белью изобретения является повышение степени компенсации и расширение области применения за счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации.

На фиг. 1 изображена схема установки для осуществления способа; на фиг, 2 — зависимость угла у от мощ" . ности накачки P„; на фиг. 3 — амплитуда сигнального излучения при наличии и ртсутствии режима компенсации

2 (57) Изобретение относится к волоконным световодам и может быть использовано в волоконно-оптических датчиках. Цель изобретения — повышение степени компенсации и расширение области применения эа счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации. Способ заключается в создании в световоде дополнительного двулучепреломления за счет подачи на его вход линейно поляризованного в направлении главной оптической оси с меньшим показателем преломления излучения накачки, мощность которого определяется из приведенного соотношения. 3.ил. Установка для осуществления способа содержит два источника излучения: источник 1 накачки — импульсный неодимовый лазер с длино". волны излучения Л 1,064 мкм, и источник 2 передаваемого сигнального излучения— гелий-неоновый лазер с Л= 0,63 мкм, Излучение лазера 1 через поляризатор 3, зеркало 4 и объектив 5 подается на вход световода 6, а излучение лазера 2.подается на вход световода 6 через зеркала 7 и 4 и объектив 5. На выходе световода 6 установлены последовательно объектив 8, ком. пенсатор Сенармона, состоящий из фазовой пластины Л /4 9 и поляриэаци-. онного анализатора 10, а также. фотоl 569770 регистратор, состоящий ника 1.1 и осциллографа

Способ осуществляют разом. из Фотоприем12. следующим обДля осуществления способа выбран

ОднОмОдОВый волОконньР сВетОВОд типа

810 — Се0 /Si0< с диаметром серд цевины 5 мкм и разностью показателей 10 преломления сердцевины и оболочки

Дп = 3 10 и величийой собственного ь

ДЭулучепреломления Уп = 3-10 . Излучение ю пульсного лазера 1 длитель./ Ностью 200 нс и мошностью <0,5 Br, >5 ориентация поляризации которого устанавливается с помощью поляризатора 4 параллельно направлению главной onтнческой оси с меньшим показателем преломления, вводится в отрезок одномо- 20 дового световода 6 длиной в несколько метров. На выходе световода 6 набЕг разности Фаз из-за наличия собственного двулучепреломления (при мощности излучения (0,5 Вт наведенным двулучепреломлением можно преНебречь) компенсируется Фазовой пластиной 9 и анализатором 10, т.е. они поочерсдно подстраиваются до полного исчезновения сигнала на Фотопри- 30 емнике. При этом фазовая пластика

71/4 и анализатор поворачиваются на угол (относительно ориентации главной оси .световода. Затем мощность накачки Рн увеличивается до значения, в 22 Вт, определенного для применяемого световода из приведенного выражения. По мере увеличения мощности накачки возрастает наведенное двулучепреломление, что контролируется 40 по уменьшению угла у, соответс гвующего минимальному значению сигнала при данном значении РН.

При P = 22 Вт угол равняется нулю (фиг.2) . В этом случае наведенный фазовый сдвиг по абсолютному значению равен фазовому сдвигу, обусловленному собственным двулучепреломлрнИем световода. После выравнивания Фазовых сдвигов, обусловленных наведенным и собственным двулепреломлением, перед фотоприемником ll устанавливают светофильтр, который обрезает излучение накачки и в световод 6 подается инфбрмационный сигнал лазера 2. Величина и Форма сигнала лазера 2 на выходе световода 6 контролируется фотоприемником 11 и осцил— лографом 12, В этих условиях состояние поляризации сигнального излучения сохраняется с точностью 1-2Х.

На фиг. 3 линия l соответствует величине сигнала при отсутствии на" веденного двулучепреломления (P и

= 0 5 Вт), а кривая 2 - импульсу сигнального излучения при P = 22 Вт.

При достижении режима компенсации шумовой сигнал (неКомпенсированная часть) составляет 1 †.2X всего полезногс сигнала. Указанный эффект наблюдается для любой другой ортогональной поляризации волны сигнального излучения.

Предлагаемый. способ позволяет компенсировать Фазовые искажения, обусловленные поляризационной анизотропией одномодового волоконного световода с линейным двулучепреломлением, и повысить степень компенсации в 2-4 раза при прохождении через световод .передаваемого onтического сигнала с про-. извольной ориентацией. Кроме того, при компенсации Фазовых искажений по предлагаемому сгособу наблюдается слабая -зависимость поляризационных характеристик от температуры. Так, при изменении температуры световода о

or 18 до 100 С значение наведенного сдвига Фазы при фиксированном значении мощности накачки Рн изменяется не более чем на 2-37., ч ro расширяет

Область применения способа.

Формула изобретения

Способ компенсации Фазовых искажений при передаче оптических сигналов по одномодовому волоконному световоду, заключающийся в том, что в световоде создают дополнительное двулучепреломление, о г л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью говьш ения степени компенсации и расширения области применения за счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации, дополнительное двулучепреломление создают с помощью линейно поляризованного в награвлении главной оптической оси с меньшим показателем преломления излучения накачки, подаваемого на вход световода, при этом его мощность определяется из соотношения и

on -n- с А д.

36п где 4п — собственное двулучепрес ломление световода;

1569770 Риф. 2

Игй ЭСоставитель А. Шмалько

Техред Л. Сердюкова Корректор С. Шекмар

Редактор И. Дербак

Заказ 1447 Тирах 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 — показатель преломления снетовода;

3 ° IO см/с — скорость света в вакууме; — поперечное сечение пятна излучения в световоде, СМ2; и 1,41 ° 10 ед. СГС - оптнческий коэФфициент Керра материала световода.