Способ формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров и устройство для его осуществления



Способ формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров и устройство для его осуществления
Способ формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров и устройство для его осуществления
H04B10/071 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2623840:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" (ФГУП "ВНИИФТРИ") (RU)

Способ и устройство формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров основаны на генерации оптических импульсов и направлении их в циркулятор, регистрации момента излучения импульсов с помощью фотоприемника, циркулятора и полупрозрачного зеркала, расположенного между выходом циркулятора и входом в исследуемую, в случае рефлектометрии, или соединяющую удаленные объекты, в случае синхронизации шкал времени, волоконно-оптическую линию. Причем момент излучения оптического импульса в линию фиксируется фотоприемником в том же канале, что и импульса, пришедшего из линии. Технический результат заключается в повышении точности сравнения и синхронизации шкал времени удаленных объектов с помощью оптоволоконной линии связи. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Известны способ и устройство сравнения и синхронизации шкал времени между наземными пунктами с помощью системы одно- и двухсторонних сравнений шкал времени (С.С. Донченко, О.В. Колмогоров, Д.В. Прохоров. Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени. Измерительная техника, №1, 2015, патент РФ №2547662 Способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления).

Устройство содержит на одном из пунктов импульсный генератор, передающий модуль, блок разветвителей-объединителей, фотоприемный модуль, таймер событий, компьютер, промежуточный генератор; на втором пункте полупрозрачное зеркало, фотоприемный модуль, таймер событий, компьютер, волоконно-оптическую линию, соединяющую первый и второй пункты.

К достоинствам данного устройства относится то, что с помощью блока разветвителей-объединителей производится привязка оптических, а не электрических импульсов к соответствующей шкале времени, что исключает влияние случайной погрешности, вызванной нестабильностью задержки при электронно-оптическом преобразовании. Недостатком данного устройства является то, что при привязке оптических импульсов к шкале времени, т.е. при формировании внутренней шкалы времени устройства в виде оптических меток времени, используется блок разветвителей-объединителей. Наличие разветвителя для направления части оптической мощности импульса в фотоприемник для формирования внутренней шкалы времени устройства и части оптической мощности в линию приводит к увеличению систематической погрешности системы из-за погрешностей определения задержек в каналах разветвителя.

Также известен оптический рефлектометр (Яковлев М.Я., Цуканов В.Н., Кузнецов В.А. Патент РФ №2339929 Оптический рефлектометр). Рефлектометр содержит формирователь импульсов, один из входов которого соединен с выходом микроконтроллера, а выход - с источником оптического излучения, Y-образный оптический разветвитель, вход/выход которого оптически связан с розеткой выходного оптического соединителя рефлектометра, а выход оптически связан с фотоприемником, выход которого соединен с входом аналогового коммутатора, управляющий вход которого соединен с одним из выходов микроконтроллера, а выход соединен с входом компаратора и входом расширителя импульсов, вход которого соединен с одним из выходов микроконтроллера, а выход - с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя, цифровые выходы которого соединены с входами микроконтроллера. Введен отрезок оптического волокна заданной длины в цепи положительной обратной связи, оптически связанный с выходом источника оптического излучения и вторым входом Y-образного оптического разветвителя. Выход компаратора соединен с одним из входов микроконтроллера и со вторым входом формирователя импульсов. Недостатком данного устройства является то, что на одном из выходов микроконтроллера вырабатывается импульс напряжения, поступающий на первый вход формирователя импульсов, формирователь по фронту сигнала на его входе вырабатывает импульс тока накачки полупроводникового источника излучения, после чего полупроводниковый источник оптического излучения генерирует оптический импульс, при этом в погрешность определения времени излучения оптического импульса входят погрешности определения времени выдачи микроконтроллером импульса напряжения, задержки сигнала в формирователе импульсов и времени срабатывания источника излучения.

Особенностью и преимуществом заявленного способа является то, что с помощью полупрозрачного зеркала производится привязка оптических, а не электрических импульсов к внешней шкале времени, что исключает влияние погрешностей в канале шкала времени - оптический импульс, причем момент излучения оптического импульса в линию фиксируется фотоприемником в том же канале, что и импульса, пришедшего из линии, что исключает неисключенную систематическую погрешность, обусловленную неточностью определения задержек в плечах блока разветвителей-объединителей и в канале фотоприемник - таймер событий.

Достигаемым техническим результатом при использовании заявленного способа является устранение погрешности определения момента времени излучения оптических импульсов в исследуемую, в случае рефлектометрии, или соединяющую удаленные объекты, в случае синхронизации шкал времени, волоконно-оптическую линию, связанной с погрешностями определения задержек в формирователе импульсов и источнике оптических импульсов, устранение систематической погрешности, вызванной неточностью определения задержки в канале источник оптического излучения - фотоприемник в случае использования блока разветвителей-объединителей.

Данный технический результат достигается за счет того, что в способе формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров, заключающемся в определении таймером событий интервалов времени между импульсами, поступающими с генератора внешней шкалы времени, и излучаемыми лазерным модулем оптическими импульсами, оптические импульсы частично поступают через волоконно-оптический циркулятор и полупрозрачное зеркало в исследуемую, в случае рефлектометрии, или соединяющую удаленные объекты, в случае синхронизации шкал времени, волоконно-оптическую линию, а частично, отражаясь от полупрозрачного зеркала, следуют через циркулятор на фотоприемник и далее на таймер событий, причем для регистрации моментов излучения оптического импульса и приема импульса, пришедшего из линии, используется один и тот же канал.

Особенностью и преимуществом указанного способа является то, что с помощью полупрозрачного зеркала производится привязка оптических, а не электрических импульсов к внешней шкале времени, что исключает влияние погрешностей в канале шкала времени - оптический импульс, причем момент излучения оптического импульса в линию фиксируется фотоприемником в том же канале, что и импульса, пришедшего из линии, что исключает неисключенную систематическую погрешность блока разветвителей-объединителей и канала фотоприемник - таймер событий.

В части устройства технический результат достигается тем, что устройство для формирования внутренней шкалы времени содержит генератор импульсов в качестве формирователя импульсов, лазерный модуль, к которому присоединен вход волоконно-оптического циркулятора, выход/вход которого соединяется с волоконно-оптической линией через полупрозрачное зеркало. Другой выход циркулятора присоединен к фотоприемнику, выход которого соединен с таймером событий, соединенным также с источником сигналов внешней шкалы времени и компьютером.

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 показана схема устройства для формирования внутренней шкалы времени, которое содержит таймер событий 1, присоединенные к нему генератор 2, формирующий внешнюю шкалу времени, фотоприемник 3 оптических импульсов, компьютер 9. Импульсный генератор 4 подключен к входу лазерного модуля 5, выход которого подключен к входу волоконно-оптического циркулятора 6. Вход-выход циркулятора 6 соединен с оптоволоконной линией 8 через полупрозрачное зеркало 7, выход циркулятора 6 подключен к фотоприемнику 3.

Способ формирования внутренней шкалы времени реализуется следующим образом.

С импульсного генератора 4 на вход лазерного модуля 5 в произвольный момент времени поступает электрический импульс, который преобразуется лазерным модулем 5 в оптический импульс. Оптический импульс проходит через циркулятор 6 и поступает на полупрозрачное зеркало 7. Часть мощности оптического импульса отражается от полупрозрачного зеркала 7 и через циркулятор 6 поступает на фотоприемник 3, оставшаяся часть мощности поступает в оптоволоконную линию 8. Электрический импульс с фотоприемника 3 поступает на таймер событий 1, который фиксирует время излучения оптического импульса, с учетом паспортизуемой задержки в канале полупрозрачное зеркало 7 - фотоприемник 3, в оптоволоконную линию 8 во внешней шкале времени генератора 2. Информация с таймера событий 1 поступает в компьютер 9, в котором формируется информация о положении меток внутренней шкалы времени устройства в виде оптических импульсов, испускаемых в оптоволоконную линию 8, относительно внешней шкалы времени, задаваемой генератором 2.

Этим достигается поставленный в заявке технический результат.

1. Способ формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров, заключающийся в определении таймером событий интервалов времени между импульсами, поступающими с генератора внешней шкалы времени, и излучаемыми лазерным модулем оптическими импульсами, при этом оптические импульсы частично поступают через волоконно-оптический циркулятор и полупрозрачное зеркало в исследуемую, в случае рефлектометрии, или соединяющую удаленные объекты, в случае синхронизации шкал времени, волоконно-оптическую линию, а частично, отражаясь от полупрозрачного зеркала, следуют через циркулятор на фотоприемник и далее на таймер событий, причем для регистрации моментов излучения оптического импульса и приема импульса, пришедшего из линии, используется один и тот же канал.

2. Устройство для формирования внутренней шкалы времени для устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров, содержащее генератор импульсов в качестве формирователя импульсов, лазерный модуль, к которому подключен вход волоконно-оптического циркулятора, выход/вход которого соединен с волоконно-оптической линией через полупрозрачное зеркало, другой выход циркулятора присоединен к фотоприемнику, выход которого соединен с таймером событий, к которому также подключены источник сигналов внешней шкалы времени и компьютер.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи.

Устройство квантовой криптографии включает источник излучения, первый волоконный светоделитель, волоконный интерферометр, второй волоконный светоделитель, первый фазовый модулятор, третий волоконный светоделитель, детектор, аттенюатор, линию задержки, поляризационный фильтр, второй фазовый модулятор, волоконное зеркало и однофотонный детектор.

Изобретение относится к области сетевой волоконно-оптической квантовой криптографии - к защищенным информационным сетям с квантовым распределением криптографических ключей.

Изобретение относится к области лазерной техники и касается устройства ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи. Устройство включает в себя фокусирующую систему линз и волоконный световод с коллектором.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для регистрации импульсного ионизирующего и импульсного оптического излучения микро-, наносекундного временного диапазона и передаче по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) с использованием внешней модуляции излучения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах передачи аналоговых сигналов микро-наносекундного временного диапазона по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) с использованием внешней модуляции излучения.

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к технике проводной связи, и может быть использовано для организации связи с глубокопогруженными подводными объектами.

Устройство передачи информации включает в себя корпус, выполненный из двух П-образных колец, одно из которых содержит внутренние перегородки. Кольца вложены одно в другое.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для приема и спектрального анализа сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн). Технический результат состоит в расширении диапазона рабочих частот акустооптического приемника без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина путем использования дополнительных каналов приема.

Изобретение относится к контроллерам защиты многопролетных волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) от попыток отвода оптического сигнала и может быть использовано в качестве технического средства защиты информации (ТСЗИ) ограниченного доступа в многопролетных волоконно-оптических линиях передачи с оптическими усилителями.

Предложен способ управления сигналом будильника в системе, содержащей первые внутренние часы, причем упомянутая система предназначена для взаимодействия с портативным проигрывателем, содержащим вторые внутренние часы и экран, причем способ содержит этапы.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ), а также в службе единого времени и частот. Устройство, реализующее предлагаемый способ синхронизации часов, содержит стандарт 1 частоты и времени, первый 2.1 и второй 2.2 гетеродины, генератор 3 псевдослучайного сигнала, переключатель 4, первый 5 и второй 13 смесители, усилитель 6 первой промежуточной частоты, первый 7 и второй 12 усилители мощности, дуплексер 8, приемопередающую антенну 9, первый 10, второй 15, третий 32, четвертый 33 и пятый 34 клипперы, первое 11, второе 16, третье 35, четвертое 36 и пятое 37 буферные запоминающие устройства, усилитель 14 второй промежуточной частоты, первый 17, второй 38, третий 39 и четвертый 40 измерители задержек и их производных, усилитель 18 первой суммарной частоты, усилитель 19 второй суммарной частоты, первый 20, второй 21, третий 28 и четвертый 29 амплитудные детекторы, первый 22, второй 23, третий 30 и четвертый 31 ключи.

Изобретение относится к космической области техники и может применяться в спутниковых навигационных системах типа ГЛОНАСС, GPS и др. для синхронизации как минимум двух территориально удаленных наземных хранителей времени спутниковой навигационной системы, например центральных синхронизаторов навигационной системы или стандартов частоты и времени.

Изобретения относятся к временной синхронизации в автоматизированных приборах. Способ заключается в том, что сформированный в выбранном модуле (11а) базовый временной тракт передается на по меньшей мере один другой модуль (11b) и применяется для синхронизации временного такта модулей (11а, 11b).

Изобретение относится к технике связи и радиолокации и может быть использовано для сличения шкал времени, разнесенных на большие расстояния. .

Изобретение относится к области средств связи и сигнализации и может быть использовано для сличения шкал времени, разнесенных на большие расстояния и размещенных на транспортном средстве и наземном пункте управления и контроля, а также для дистанционного контроля за техническим состоянием транспортного средства и его местонахождением на наземном пункте управления и контроля.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, а также в службе единого времени и частот. .

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано при эксплуатации мер частоты (иногда будем называть их просто мерами). .

Изобретение относится к квантовым стандартам частоты пассивного типа и может быть использовано в рубидиевых стандартах частоты с принудительной подстройкой частоты стандарта.

Изобретение относится к области электросвязи и может использоваться в комбинированных системах волоконно-эфирной структуры сетей мобильной радиосвязи. Технический результат состоит в расширении области применения. Для этого центральную станцию соединяют через оптический разветвитель оптическим волокном с базовыми станциями, оптическое излучение лазера центральной станции модулируют радиосигналом прямого канала и подают в оптическое волокно, при этом базовые станции включают в оптическое волокно последовательно, модулированное оптическое излучение из оптического волокна подают на вход полупроводникового оптического усилителя, модулированное оптическое излучение на выходе полупроводникового оптического усилителя разделяют на две части, первую часть вводят в оптическое волокно, которое подключено к другой базовой станции, вторую часть подают на отражающий элемент, отраженное оптическое излучение подают обратно на выход полупроводникового оптического усилителя, модулируют его в полупроводниковом оптическом усилителе принимаемым по радиоканалу от абонентского комплекта с помощью антенны базовой станции радиосигналом обратного канала, на входе полупроводникового оптического усилителя это модулированное отраженное оптическое излучение разделяют на две части, его первую часть подают на фотоприемник базовой станции, где преобразуют его в радиосигнал, выделяют из него радиосигнал прямого канала, который через антенну базовой станции по радиоканалу передают к абонентскому комплекту, а вторую часть модулированного отраженного оптического излучения подают в оптическое волокно, которое соединено с центральной станцией, на центральной станции поступающее из оптического волокна оптическое излучение подают на фотоприемник центральной станции, в котором преобразуют его в радиосигнал, из которого выделяют радиосигнал обратного канала. 3 ил.
Наверх