Способ определения места повреждения оптического волокна


 


Владельцы патента RU 2503939:

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локализации места повреждения оптического волокна. Согласно способу измеряют контрольную и текущую поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна. При измерении текущей характеристики с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна и рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик вдоль длины оптического волокна. По полученным характеристикам участок с повреждением определяют как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Расстояние до места повреждения определяют как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно. Технический результат - исключение погрешностей вносимых изменением состояния поляризации при повторных подключениях оптического рефлектометра и снижение погрешности при определении расстояния до места повреждения волокна. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локализации места повреждения оптического волокна.

Известны способы [1-3] локализации места повреждения оптического волокна, базирующиеся на измерении и сопоставлении контрольной и текущей, измеряемой в процессе технической эксплуатации, характеристик обратного рассеяния оптического волокна и выявления и локализации дефекта оптического волокна в месте, где характеристики или рассчитанные по ним параметры затухания и отражений оптического волокна отличаются на превышающие пороговые значения. Данный способ не позволяет выявлять повреждения оболочки оптического волокна. Кроме того, его высокая чувствительность к параметрам зондирования и шумам приводит к ошибкам.

Известен способ /4/ определения места повреждения оптического волокна, заключающийся в том, что предварительно измеряют контрольную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую характеристику обратного рассеяния этого же волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей характеристик на участках оптического волокна и определяют расстояние до места повреждения как расстояние вдоль оптического волокна до участка, для которого коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Однако, данным методом нельзя выявить и, соответственно, локализовать повреждение оболочки оптического волокна.

От этого недостатка свободен способ /5/, согласно которому на входе фотоприемника оптического рефлектометра включают поляризатор и принимают сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на участках оптического волокна и определяют расстояние до места повреждения как расстояние вдоль оптического волокна от его конца, с которого производятся измерения, до ближайшего от него участка, для которого коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. Однако, при повторном подключении оптического волокна состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна может измениться, что значительно снижает чувствительность способа, а в отдельных случаях даже исключает возможность выявления дефекта. Другими словами, при использовании данного способа рефлектометр должен быть постоянно подключен к оптическому волокну для обеспечения постоянства условий ввода оптического излучения в волокно, что существенно ограничивает область применения способа.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу определения места повреждения оптического волокна, заключающемуся в том, что на ближнем конце выделяют сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же оптического волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна и определяют на характеристике обратного рассеяния участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, при этом оптическое волокно подключают к рефлектометру через контроллер поляризации, при измерении текущих поляризационных характеристик обратного рассеяния с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна, запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на дальнем конце, определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, и определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит испытуемое оптическое волокно 1, подключенное через контроллер поляризации 2 к работающему во временной области оптическому рефлектометру обратного рассеяния 3, включающий блок памяти 4 и блок обработки 5.

Устройство работает следующим образом. Оптическим рефлектометром 3 через контроллер поляризации 2 измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна 1 и запоминают ее в блоке памяти 4. Впоследствии оптическим рефлектометром 3 через поляризатор 2 измеряют текущие поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна 1. При этом, с помощью контроллера поляризации 2 изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна 1, измеряют поляризационные характеристики обратного рассеяния рефлектометром 3 и в блоке обработки 5 оптического рефлектометра 3 рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на участках оптического волокна для каждого установленного с помощью контроллера поляризации 2 состояния поляризации. В блоке памяти 4 запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик на дальнем конце. Затем в блоке обработки 5 определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение оптического волокна 1, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение. После чего, определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения оптического волокна 1 как расстояние до точки пересечения указанных характеристик изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем и дальнем конце, соответственно.

За счет изменения с помощью контроллера поляризации состояния поляризации на входе оптического волокна, обеспечивается исключение погрешностей вносимых за счет изменения состояния поляризации на входе оптического волокна при повторных подключениях оптического рефлектометра, что, в отличие от прототипа, не требует обеспечения постоянства условий ввода оптического излучения в волокно и позволяет отключать рефлектометр от оптического волокна между измерениями контрольной и текущих рефлектограмм. Сравнение характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце, соответственно, позволяет уменьшить погрешность определения расстояния до места повреждения волокна по сравнению с прототипом. Возможность многократного подключения рефлектометра к оптическому волокну и повышение точности определения расстояния до места повреждения оптического волокна существенно расширяют область применения заявляемого изобретения по сравнению с прототипом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент ЕР 0318043 А1.

2. Патент ЕР 0854360 A1.

3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения. - М.: Сайрус Системе. - 1994, - с.672.

4. Патент ЕР 0623815 В1.

5. Бурдин В.А., Дмитриев Е.В. Локализация дефектов оболочки волоконного световода на коротких длинах оптического волокна // Инфокоммуникационные технологии, Том 8, №3, 2010. - с.34-37

Способ определения места повреждения оптического волокна, заключающийся в том, что на ближнем конце выделяют сигналы обратного рассеяния одной поляризации, предварительно измеряют контрольную поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна и запоминают ее, а впоследствии измеряют текущую поляризационную характеристику обратного рассеяния этого же оптического волокна при тех же параметрах зондирования, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна и определяют на характеристике обратного рассеяния участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, отличающийся тем, что оптическое волокно подключают к рефлектометру через контроллер поляризации, при измерении текущих поляризационных характеристик обратного рассеяния с помощью контроллера поляризации изменяют состояние поляризации оптического излучения на входе оптического волокна, рассчитывают коэффициенты корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на участках оптического волокна, запоминают характеристики изменения коэффициента корреляции вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на ближнем конце и при максимальном значении коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния на дальнем конце, определяют на этих характеристиках участок, на котором имеет место повреждение, как участок, на котором коэффициент корреляции изменяется на величину, превышающую пороговое значение, и определяют расстояние от ближнего конца до места повреждения как расстояние до точки пересечения характеристик изменения коэффициента корреляции контрольной и текущей поляризационных характеристик обратного рассеяния вдоль длины оптического волокна при максимальном значении коэффициента корреляции на ближнем и дальнем конце соответственно.



 

Похожие патенты:
Способ относится к области океанографических измерений и может быть использован для контроля состояния открытых водоемов, вызванного их загрязнением, при проведении экологических и природоохранных мероприятий, а также для мониторинга гидрологических характеристик.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для контроля качества очистки алмазов. Способ включает отбор контрольной пробы очищенных кристаллов природных алмазов и определение загрязнений и примесей.
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для контроля качества очистки алмазов. Способ включает отбор контрольной пробы очищенных кристаллов природных алмазов и определение загрязнений и примесей.

Изобретение относится к способам оперативного диагностирования деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) в эксплуатации и может быть использовано для выявления появляющихся дефектов изделий, агрегатов, узлов и деталей в авиакосмической, авиационной, судостроительной и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к области неразрушающего контроля параметров полупроводниковых материалов, и может быть использовано для выявления и анализа структурных дефектов в кремниевых слитках перед разрезанием слитков на пластины.

Изобретение относится к устройству для идентификации металлургических изделий, в частности заготовок, полученных непрерывной разливкой, или прокатных изделий, а также к устройству для осуществления способа.

Изобретение относится к оптическим методам контроля качества поверхностей металлов и полупроводников. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к установкам для определения основных защитных и эксплуатационных показателей защитных очков, применяемых при наличии вредных и опасных для глаз производственных факторов, а именно для определения запотевания смотровых стекол защитных очков в условиях, приближенных к их реальной эксплуатации.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и, в частности, к методам дефектоскопии оптических материалов по таким показателям, как пузырность, бессвильность, посечки.

Способ включает освещение образца, регистрацию отраженного излучения, усреднение измерений по различным точкам образца. Выбирают углы освещения образца исходя из углов наблюдения βi=αi/2, где αi - угол наблюдения i-го фотоприемника, включая αi=0.

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодового оптического волокна для совместной работы с одномодовым оптическим передатчиком многомодовой волоконно-оптической линии передачи.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к способам контроля при сборке и юстировке высокоразрешающих оптических систем, например проекционных объективов для фотолитографии или объективов для дистанционного зондирования, которые формируют изображение на бесконечности или изображение бесконечно удаленного предмета на конечном расстоянии.

Изобретение относится к области оптической контрольно-измерительной техники, а именно к коллиматорам, используемым для измерения или настройки параллельности визирных осей двух или более оптических систем, по меньшей мере, одна из которых является тепловизионной.

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике подводно-кабельной связи, и может быть использовано в подводно-кабельных волоконно-оптических системах связи.

Изобретение относится к разделу «Оптика» и может быть использовано для контроля дисперсии внутрирезонаторных оптических элементов в спектральной области генерации фемтосекундного лазера.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к системам измерения характеристик оптоэлектронных устройств, и может быть использовано для измерения характеристик оптических систем, фото- и телевизионных камер, телевизионных систем.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и, в частности, к методам дефектоскопии оптических материалов по таким показателям, как пузырность, бессвильность, посечки.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для юстировки оптических элементов, а также для контроля энергетики инфракрасных и других лазерных приборов.

Мира содержит расположенные параллельно в ряд идентичные прямоугольные узкие штрихи NВЧ, ширина которых bВЧ равна расстоянию между ними и определяется, исходя из выражения: bВЧ=F/f0*(m+δ), где F - фокусное расстояние коллиматора; f0 - фокусное расстояние объектива оптико-электронной системы (ОЭС); m - размер пиксела матричного фотоприемного устройства (МФПУ); δ - величина, которая в кратное число раз меньше размера пиксела и равна 0,01*m<δ<0,1*m. Число узких штрихов NВЧ≥2m/δ, а их высота h≥F/f0*5m. Мира содержит расположенные на линии узких штрихов NBЧ, по ее краям, по крайней мере по одному широкому штриху NНЧ по высоте, равной высоте узких штрихов NВЧ, а по ширине BНЧ=(5…10)*bВЧ. Способ включает формирование действительного изображения миры в плоскости МФПУ, воспроизведение сигнала от узких и широких штрихов, по которому выполняют взаимное совмещение плоскости МФПУ, фокальной плоскости объектива ОЭС и плоскости действительного изображения миры. Изображение от узких и широких штрихов ориентируют вдоль направления строки пикселов МФПУ. Измеряют характеристики сигнала от узких и широких штрихов и определяют качество настройки ОЭС и ее параметры. Технический результат - обеспечение качественной настройки ОЭС с МФПУ, определение ее фокусного расстояния, его изменение с повышенной точностью и определение температурного разрешения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх