DE2656520C3 - Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses von Kernradius zu Mantelradius einer ummantelten optischen Faser - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses von Kernradius zu Mantelradius einer ummantelten optischen Faser

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DE2656520C3 DE2656520A DE2656520A DE2656520C3 DE 2656520 C3 DE2656520 C3 DE 2656520C3 DE 2656520 A DE2656520 A DE 2656520A DE 2656520 A DE2656520 A DE 2656520A DE 2656520 C3 DE2656520 C3 DE 2656520C3
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Description

AB = sin [(ft,- K-)) 2] , mf + 1 - 2;?i, cos [(ftp - I ft) 2]
-läherungsweise verknüpft ist, in der
ΔΘ eine Konstante, die im wesentlichen die _n Differenz ist zwischen ΘΡ und dem Winkel Θ« bei dem die Modulation beginnt, und
mi den Brechungsindex der Ummantelung
bedeuten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis A/Baus dem Streuungswinke! Qn anhand der angegebenen Beziehung errechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streuungswinkel p) festgestellt wird durch Umwandeln des Streuungsmusters in ein zeitlich veränderliches elektrisches Signal (durch 30), durch Filtern (durch 32) des zeillich veränderlichen Signals, um die Modulationskomponente zu isolieren, und durch Bestimmen (durch 33, 34) des Intervalls vom Beginn des zeitlich veränderlichen Signals bis zum Maximum der Modulationskomponente, wobei das Intervall eine Funktion des Streuungswinkels ist.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses von Kernradius zu Mantelradius einer ummantelten optischen Faser gemäß Oberbegrif des Anspruchs 1.
Verschiedene Parameter einer optischen Faser lassen sich dadurch messen, daß man ein kohärentes Lichtstrahlenbündel, wie ein Laserstrahlerbündel auf die Faser richtet und das dabei erzeugte Fernfeld-Vorwärtsstreuungsmuster analysiert. Der Außenradius einer solchen Faser kann dadurch bestimmt werden, daß die Anzahl der Streifen in einer speziellen Zone des Slreuungsmusters gezählt wird. Bei einer ummantelten Faser kann der Kernradius dadurch bestimmt werden, daß die Position eines Winkels im Streuungsmuster gemessen wird, bei dem eine Modulation der Streifen beginnt, womit man in die Lage versetzt wird, aufgrund des zuvor ermittelten äußeren Ummantelungsradius den Kernradius zu bestimmen. Dabei muß man den Brechungsindex einer nichtummantelten Faser oder der Ummantelung einer ummantelten Faser kennen. Beziehungen zwischen der Position dieses Winkels und den Faserradien sind angegeben im journal of the Optical Society of America, Vol. fa4. Nummer 6, )uni 1974, Seiten 767 bis 772.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung des Verhältnisses von Kernradius zu Mantelradius einer ummantelten optischen Faser zu schaffen, das automatisch arbeitet und in der Praxis möglichst einfach duichführbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1.
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgetnäßen Verfahrens sind in den Untcransprüchen angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnungzeigt
Fig. 1 ein Diagramm einer ummantelten optischen Faser, das die Wirkung der Faser auf die Strahlen eines auftreffenden Lichtstrahlenbündels zeigt,
Fig. 2 eine graphische Darstellung eines Fernfeld-Streuungsmusters für eine ummantelte optische Faser,
F i g. 3 eine Vorrichtung zur Bestimmung des Verhältnisses von Kernradius zu Ummantelungsradius,
Fig.4 eine mehr ins Einzelne gehende schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Spitzenwertdetektors für die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung und
Fig. 5 eine Reihe von graphischen Darstellungen, welche elektrische Signale im Spitzenwertdetektor der Fi g. 4 darstellen.
Fig. I ist uine Strahlengangdarstellung. die eine Draufsicht auf ein linde einer ummantelten optischen Faser zeigt sowie Strahlen von einem monochromatischen, kohärenten Lichtstrahlenbündel, das durch die Faser gestreut wird. Diese Darstellung dient zur Erläuterung, wie ein Streuungswinkel (-),. bei dem in einem Vorwärtsfernfeld-Streuungsmuster eine Modula tion beginnt, mit dem Verhältnis von Kernradius /u Ummantelungsradius verknüpft ist.
Gemäß F i g. 1 umfaßt die Faser 10 einen Kern 11 mit einem Radius A und einem Brechungsindex in; und eine Ummantelung 12 mit einem Außenradius B und einem Brechungsindex /77i. Ein auftreffendes l.ichtstrahlenbündel 13 aus monochromatischem kohärenten Licht, wie ein Laserstrahlenbündel, ist auf die Faser 10 gerichtet. In Fig. 1 sind verschiedene Lichtstrahlen des Strahlenbündel 13 gezeigt, soweit sie durch die Faser IO beeinflußt werden.
Strahlen vom Strahlenbunde! 13 werden von der Faser 10 gebeugt, reflektiert oder gebrochen und sie divergieren von der Mittellinie des Strahlenbündels 13 unter verschiedenen Streuungswinkeln. Gebeugte Strahlen sind nicht von Interesse. Strahlen, jie von der Faser 10 reflektiert werden, treten unter einem ersten Streuungswinkelbereich auf. Strahlen, die nur von der Ummantelung 12 gebrochen werden, treten in einem zweiten Streuungswinkelbereich auf. Und Strahlen, die sowohl von der Ummantelung 12 als auch dem Kern i 1 gebrochen werden, treten in einem dritten Streuungswinkeibereich auf. Diese Bereiche überlappen sich, so daß Strahlen jedes Typs unter demselben Winkel gestreut werden können. Dieses Prinzip ist anhand der Strahlen 14,15 und !6 gezeigt.
Strahl 14 wird von der Außenoberfläche der Faser 10 reflektiert und setzt sich unter einem Streuungswinkel 0, gegenüber dem einfallenden Strahlenbündel fort. Strihl 15 wird von der Ummantelung 12 gebrochen, also ebenfalls unter dem Streuungswinkel Qx. Strahl 16 wird von der Ummantelung 12, dem Kern 11 und dann wieder von der Ummantelung 12 gebrochen und ebenfalls unter dem Winkel θ» gestreut. Man sieht also, daß die Strahlen 14, 15 und 16, die von der Faser 10 je auf unterschiedliche Weise beeinflußt werden, je unter demselben Winkel 0, gestreut werden.
Strahlen 17, 18 und 19 sind gewählt worden, um die Grenzen des zweiten und des dritten Bereichs zu zeigen. Strahl 17 streift den Rand des Kerns 11. Wenn der Strahl 17 so verschoben wird, daß der den Kern 11 knapp verfehlt, wird er unter einem Winkel Θ, gestreut. Wenn der Strahl 17 jedoch so verschoben wird, daß er geraue eben durch einen Teil des Kerns Il hindurchgeht, wird er unter einem Winkel Q1, gestreut. Man kann sehen, daß der Strahl 18, der die Ummantelung 12 gerade streift, gebrochen wird, um unter dem maximalen Streuungswinkel Θ,,, weiterzulaufen, und daß der Strahl 19, der die Faserachse passiert, unter einem Winkel von 0° weiterläuft.
Der zweite Bereich von Streuungswinkeln, den nur von der Ummantelung 12 gebrochene Strahlen passieren, reicht von Θ, bis 0m, und der dritte Bereich von Streuungswinkeln, den Strahlen durchlaufen, die sowohl vom Kern 11 als auch der Ummantelung 12 gebrochen worden sind, reicht von 0° bis 0„. Diese Bereiche überlappen sich somit zwischen 0, und Θ,, und es existieren beide Arien gebrochener Strahlen: die nur von Ummantelung 12 gebrochenen und die sowohl vom Kern 11 als auch von der Ummantelung 12 gebrochenen. Der erste Bereich von Streuungswinkeln reflektierter Strahlen erstreckt sich von 0° bis oberhalb 0,,,.
Stahlen, welche die Faser 10 unter demselben Streuungswinkel verlassen, treten im Fernfeld bei einem Abstand, der groß gegenüber dem Durchmesser der Faser ist, in Interferenz. Eine Interferenz im Fjrnfeld zwischen Strahlen mit dem selben Streuungswinkel, wie zwischen dem reflektierten Strahl 14 und den gebrochenen Strahlen 16 und 17, verursachen Streifen im Streuungsmuster. Diese Streifen können gezählt werden, um den Außendurchmesser der Faser zu bestimmen, wie /uvor erwähnt worden ist. Eine Interfereni zwischen den beiden Arten der gebrochenen Strahlen bewirkt eine Modulation der Streifen in dem Teil des Streuungsmusters zwischen 0, und 0«. Es existieren auch Streifen unterhalb 0« und zwar aufgrund einer Interferenz zwischen reflektierten Strahlen und Strahlen, wie Strahl 19, die sowohl von der Ummantelung als auch vom Kern gebrochen worden sind, und oberhalb 0„ und zwar aufgrund einer Interferenz zwischen reflektierten Strahlen und Strahlen, wie Stahl 18, die nur von der Ummantelung gebrochen worden sind.
• F i g. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Lichtintensität im Fernfeld-Streuungsmuster von einer ummantelten optischen Faser, wie Faser 10. In Fig.2 stellt die horizontale Achse den Streuungswinkel in Graden und die vertikale Achse die Lichtintensität in beliebigen
H) Einheiten dar. Zwischen den Streuungswinkeln von 0° und etwa 7° ist von der Faser 10 gebeugtes Licht vorherrschend. Wie zuvor erwähnt worden ist, wird gebeugtes Licht bei den betrachteten Meßmethoden nicht verwendet. Oberhalb 7° ist reflektiertes und
Γι gebrochenes Licht dominant. In Fi g. 2 sind die Winkel Q1 und 0U markiert, und man kann sehen, daß die Streifen im Streuungsmuster zwischen diesen Winkeln moduliert sind, wobei die Größe der Modulationskomponente in der Nähe von 0C auf ein Maximum ansteigt.
2i> Es wird nun eine Beziehung zwischen dem Streuungswinkel 0rund dem Verhältnis A/B zwischen Kerndurchmesser und Ummantelungsdurchmesser entwickelt. Es wird wieder Fig. 1 betrachtet Der Einfallswinkel «r ist der Einfallswinkel des Strahls 17, und ßc ist der Winkel zwischen dem Strahl 17 in der Ummantelung und der Normalen zur Oberfläche der Ummantelung 12. Da der Strahl 17 tangential auf den Kern 11 trifft, gilt
AB = sin/i,
Aus dem Snellschen Gesetzt ergibt sich
sin/ί, = sin ·» (H1 (2)
Da
iK- = \ - <■>, 2 (i)
ist, kann map aus den Gleichungen (2) und (3) ableiten
lan \, = dl] sin («, '2/[(N1 cos (W, 2 - 1 j (4)
und
SIIlA1 = (H1
W11I)ZIm? + I -2m, cos («,72) (5)
Somit erhält man aus den Gleichungen (1), (2) und (5)
A/B = sin(«,./2)/lm{ + I - 2m, cos (W,,'2)
Gleichung (6) kann mit einem gemessenen Wert von 0c und einem bekannten Wert des Brechungsindexes m\ verwendet werden, um das Verhältnis A/B zu bestimmen. Wenn der Ummantelungsradius B bekannt
γ-, ist, kann man den Kernradius A bestimmen.
Es erweist sich nicht als praktisch, Qc direkt zu messen. Man fand jedoch, daß eine Messung mit ausreichender Genauigkeit von einem Streuungsmuster, wie dem in Fig. 2 gezeigten, dadurch erhalten werden kann, daß
ho man die Winkelposition des Maximums der Streifenmodulationskomponente mißt, einen Winkel, der in F i g. 2 mit 0,, bezeichnet worden ist. Der Winkel Qn ist etwas gegenüber 0C- verschoben. Diese Verschiebung neigt jedoch dazu, über einen recht weiten Bereich im
(>') wesentlichen konstant zu sein, und es wird nur ein kleiner Fehler verursacht durch Einführen einer Konstanten AQ, die zusammen mit den gemessenen Werten von Q1, verwendet werden kann, um das
Verhältnis A/B zu bestimmen. Unter Verwendung von QpUndAQ wird Gleichung (6) zu
AB = sin i((-)„ - I C-))l 2] / | mj + 1 - Im1 cos [(C-) - I (-))/ 2]
Es ist somit erforderlich, eine Vorrichtung zur Bestimmung des ersten Modulationsmaximums im StreuungsmusteT von der gemessenen Faser vorzusehen. Dies kann beispielsweise durch die in Fig.3 geezeigte Vorrichtung verwirklicht werden.
In Fig.3 ist ein Laserstrahlenbündel 13 gezeigt, das auf die ummantelte Faser 10 gerichtet ist. Das dabei erzeugte Fernfeld-Streuungsmuster fällt auf eine lineare Photodiodenanordnung 30, die eine Anzahl von Dioden, beispielsweise 512, umfaßt. Eine solche Diodenanordnung kann selbstabtastend sein, d. h., die Anordnung kann eine Schaltungsanordnung umfassen, die in Abhängigkeit von einer Eingangsleitung 29 zugeführten Taktimpulsen der Reihe nach jede Diode mit einer Ausgangsleitung 31 verbindet. Auf diese Weise kann auf Leitung 31 ein zeitlich veränderliches Signal erzeugt werden, das das Streuungsmuster darstellt. Solche sclbstabtastenden Diodenanordnungen sind bekannt. Die Diodenanordnung 30 kann im Fernfeld-Streuungsmuster so positioniert werden, daß sie gerade denjenigen Bereich abtastet, von dem angenommen wird, daß in ihm der Modulationsspitzenwert auftritt, oder daß sie einen größeren Bereich abtastet, wie vom Winkel Θ· bis zum Winkel Θ2, der genügend Streifen des Streuungsmusters für eine Bestimmung des Außen- jo durchmessers der Faser umfaßt, wie es in der genannten DE-OS beschrieben ist.
Das zeitlich variierende Analogsignal auf Leitung 31 wird durch ein Tiefpaßfilter (LPF) 32 gefiltert, um die Streifeninformation abzuscheiden und die Modulationskomponente im wesentlichen zu belassen. Das Ausgangssignal des LPF32 ist graphisch in F i g. 5 dargestellt. Das gefilterte Signal vom LPF32 gelangt dann durch einen Spitzenwertdetaktor 33, der einen Ausgangsimpuls an den Eingabe-Eingang eines Registers 34 liefert, wenn das Modulationssignal vom LPFTtI einen Spitzenwert erreicht. Eine beispielsweise Ausführungsform eines für diesen Zweck geeigneten Spitzenwertdetektors ist nachstehend beschrieben.
Ein Taktgeber 35 erzeugt eine Impulsfolge, um über Leitung 29 die Diodenanordnung 30 und über eine Leitung 37 einen Zähler 36 zu treiben. Die Impulsfolgefrequenz kann beispielsweise 1 Megahertz betragen. Als Zähler 36 kann ein solcher gewählt werden, dessen Anzahl der Zählwerte gleich der Diodenzahl der Diodenanordnung 30 ist, so daß der Zählwert im Zähler 36 immer der Nummer der abgetasteten Diode entspricht. Eine alternative Anordnung wäre die, den Zähler 36 mit Impulsen zu versorgen, deren Folgefrequenz anders ist als die der Diodenanordnung 30 zugeführten Impulse, und den Zähler 36 beim Beginn einer jeden Abtastung der Diodenanordnung 30 zurückzustellen. Eine Schaltung für eine solche Anordnung zu erstellen, bedeutet für den Fachmann keine Schwierigkeit t>o
Zähler 36 ist mit dem Register 34 verbunden, so daß der Zählstand des Zählers 36 in das Register 34 eingegeben wird, wenn am Eingabe-Eingang des Registers 34 ein Impuls vom Spitzenwertdetektor 33 erscheint Da der Zähler 36 periodische Impulse zählt β5 ist die Größe des im Register 34 gespeicherten Zählstandes proportional der Zeitdauer seit dem Beginn der Abtastung der Diodenanordnung 30 und auch zur Größe von Qp. Die Größe von Θ/; kann man dadurch berechnen, daß man den Zählwert im Register 34 mit einer geeigneten Proportionalitätskonstanten multipliziert.
Ein mit dem Ausgang des Zählers 36 verbundener Zuordner 40 erzeugt Zeitsteuerungsimpulse an geeigneten Punkten im Abtastzyklus, um den Spitzenwertdetektor 33 zu treiben, wie nachstehend bei der Beschreibung der beispielsweisen Ausführungsform des Spitzenwertdetektors 33 deutlich wird.
Die Zählstände des Registers 34 repräsentierenden Signale werden auf einen Prozessor 42 gegeben, der die Größe des im Register 34 gespeicherten Bn entsprechend einer mathematischen Beziehung, wie Gleichung (7), in das Verhältnis A/B umwandelt. Der Prozessor 42 kann je nach Belieben eine analoge oder eine digitale Vorrichtung sein, und dem Prozessor 42 zugeführte oder von diesem abgegebene Signale können je nach Wunsch in Analog- oder Digitalform vorliegen. Der Prozessor 42 kann ein Digitalrechner sein, der zur Berechnung sowohl des Verhältnisses A/B aus ΘΡ als auch anderer Größen programmiert ist. Beispielsweise könnte der Prozessor 42 auch den Kernradius aus einem bekannten oder berechneten Wert des Ummantelungsradius berechnen. Eine geeignete Einrichtung als Prozessor 42 vorzusehen, liegt innerhalb der Möglichkeiten des Fachmanns auf diesem Gebiet.
F i g. 4 zeig*, eine Ausfuhrungsform eines Spitzenwertdetektors33.
In Fig. 4 wird das gefilierte Modulationssignal vom LPF32 einer Mittelungsschaltung zugeführt, die Widerstände 50 und 51 und Kondensatoren 52 und 53 aufweist. Die Spannung an einem Verbindungspunkt 54, die dem mittleren Wert des gefilterten Modulationssignals entspricht, spannt über Widerslände 57 und 58 Dioden 55 bzw. 56 auf diesen minieren Wert vor. Das gefilterte Modulationssignal wird über einen Widerstand 60 auf die Anode der Diode 55 und die Kathode der Diode 56 geführt. Wenn das gefilterte Modulationssignal größer als die Spannung am Verbindungspunkt 54 ist. leitet die Diode 55 und die Diode 56 sperrt. Wenn dagegen das gefilterte Modulationssignal kleiner als die Spannung am Verbindungspunkt 54 ist, leitet Diode 56 und Diode 55 sperrt. Somit wirken die Dioden 55 und 56 als Schalter.
Der Ausgang der Diode 56 ist mit einem Inverter verbunden, der einen Operationsverstärker 61 und Widerstände 62 und 63 aufweist und die Polarität von Ausschlägen des gefilterten Modulationssignais unter den Wert der Spannung am Verbindungspunkt 54 ändert Widerstände 64 und 65 kombinieren Signale von der Diode 55 und vom Verstärker 61, um ein Signal an einem Verbindungspunkt 66 zu erzeugen, das im wesentlichen eine gleichgerichtete Version des gefilterten Modulationssignals ist
Ein Operationsverstärker 67 und ein Kondensator 70 bilden einen Integrator, der das Signal am Verbindungspunkt 66 über die Zeitdauer für eine Abtastung des Streuungsmusters integriert Ein Feldeffekttransistor 71 entlädt den Kondensator 70 am Ende einer jeden Abtastung, um den Integrator zurückzustellen. Ein Inverter mit einem Operationsverstärker 72 und Widerständen 73 und 74 invertiert das Ausgangssignal
des Integrators. Das kombinierte Signal am Verbindungspunkt 66 und das integrierte Signal an einem Verbindungspunkt 75 sind in F i g. 5 dargestellt.
Ein Komparator 76 vergleicht das Signal am Verbindungspunkt 75 mit einem Bezugssignal auf einer Leitung 77, das durch die Kombination von Abtast- und -Speicherschaltungen 80 und 81 und eines Potentiometers 82 erzeugt worden ist. Wenn das Signal am Verbindungspunkt 75 größer als das auf Leitung 77 ist, ist das Ausgangssignal des Komparators 76 eine logische 1. Wenn das Signal am Verbindungspunkt 75 kleiner als das auf Leitung 77 ist, ist das Ausgangssignal des Komparators 76 eine logische 0.
Ein UND-Gatter 83 empfängt das Logiksignal vom Komparator 76 und über Leitung 84 ein Freigabesignal vom Zuordner (sequencer) 40. Wenn diese beiden Signale 1 sind, erscheint am Ausgang des Gatters 83 eine 1. Ein 0/1-Übergang im Ausgangssignal des Gatters 83 bewirkt, daß eine monostabile Kippschaltung 85 einen einzelnen Impuls erzeugt, um das Register 34 (F i g. 3) zu laden. Der 0/1-Übergang im Ausgangssignal des Komparators 76, der die monostabile Kippschaltung 85 zündet, tritt auf, wenn das Signal am Verbindungspunkt 75 größer als der Schwellenwert auf Leitung 77 wird. Eine Darstellung des Ausgangssignals der monostabilen Kippschaltung 85 ist in F i g. 5 gezeigt.
Die Abtast- und Speicherschaltungen 80 und 81 sind mit dem Verbindungspunkt 75 und mit Freigabeleitungen 90 bzw. 91 vom Zuordner 40 verbunden. Beim Beginn eines jeden Abtastzyklus erzeugt der Zuordner 40 einen Impuls auf Leitung 92, um den Kondensator 70 zu entladen, und dann einen Impuls auf Leitung 90, um die Schaltung 80 dazu zu bringen, das Signal am Verbindungspunkt 75 abzutasten und zu speichern. Am Ende eines jeden Abtastzyklus erzeugt der Zuordner einen Impuls auf Leitung 91, um die Schaltung 81 dazu zu bringen, das Signal am Verbindungspunkt 75 abzutasten und zu speichern. Somit werden die Signalwerte beim Beginn und beim Ende eines Abtastzyklus für den nächsten Zyklus festgehalten. Ein Schwellenwert zwischen dem Anfangs- und dem Endwert wird auf Leitung 77 mit Hilfe des Potentiometers 82 erhalten. Dieser Schwellenwert wird auf etwa den Wert des Punktes der maximalen Steigung des Signals am Verbindungspunkt 75 eingestellt. In Fig. 5 sind die Ausgangswerte der Schaltungen 80 und 81 und der Schwellenwert auf Leitung 77 durch gestrichelte Linien dargestellt. Wie man Fig.5 entnehmen kann, entspricht der Punkt maximaler Steigung dem Modulationsspitzenwert beim Winkel Qp. Amplitudenänderungen des Modulationssignals, die von Änderungen entweder der Übertragungseigenschaften oder der Position der optischen Faser 10 herrühren, bringen die Schaltungen 80 und 81 folglich dazu, entsprechend den Schwellenwert auf Leitung 77 zu ändern, so daß der Zeitpunkt, zu dem das integrierte Signal den Schwellenwert erreicht, im wesentlichen dem Zeitpunkt des Spitzenwertes des Modulationssignals folgt.
Der Zuordner 40 gibt eine logische 1 auf Ader 84, um das Gatter 83 während des Zeitintervalls freizugeben, in welchem der Auftritt des Spitzenwertes des Modulationssignals erwartet wird, und eine logische 0, um das Gatter 83 zu sperren und Störsignale vom Gatter 83 zu blockieren, die das Register 34 während derjenigen Intervalle beeinflussen könnten, während welcher der Kondensator 70 entladen wird oder während welcher die Schaltungen 80 und 81 betrieben werden.
Der Zuordner 40 kann eine Reihe von Dekodierern aufweisen, die auf verschiedene Zustände des Zählers 36 reagieren, um Signale auf den Leitungen 84, 90, 91 und 92 zu erzeugen. Wenn die Diodenanordnung 30 beispielsweise 512 Dioden aufweist und der Zähler 36 von 0 bis 511 zählt, kann der Zuordner 40 so ausgelegt werden, daß er einen Impuls auf Leitung 92 beim Zählstand 0, einen Impuls auf Leitung 90 beim Zählerstand 1, einen Freigabepegel auf Leitung 84 von den Zählständen 2 bis 510 und einen Impuls auf Leitung 91 beim Zählstand 511 erzeugt Eine andere Zuordnerausführungsform umfaßt eine Reihe von Verzögerungsund Impulsschaltungen, die so angeordnet sind, daß sie Impulse zu geeigneten Zeiten erzeugen. Eine solche Schaltungsanordnung zu entwerfen, liegt im Bereich der Möglichkeiten eines Fachmanns auf diesem Gebiet
Hier/u 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses A/B von Kemradius zu Mantelradius einer ummantelten i optischen Faser, bei dem
— ein monochromatisches kohärentes Lichtstrahlenbündel von der Seite her auf die Faser gerichtet wird, u,
— ein bestimmter Streuungswinkel der Modulationskomponente des aufgrund des von der Faser reflektierten (14), des von allein der Ummantelung gebrochenen (18,15,17) und des sowohl von der Ummantelung als auch vom Faserkern η gebrochenen (16) Lichtes erzeugte Fernfeld-Streuungsmusters ermitteli und
— eine bestimmte Beziehung zwischen dem bestimmten Streuungswinkel und dem Kern- sowie Mantelradius verwendet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
— als bestimmter Streuungswinkel derjenige Streuungswinkel 0„ verwendet wird, bei dem ein Hauptmaximum der Modulationskomponente auftritt, wobei
— das Verhältnis A/B mit dem Winkel Θ,, entsprechend der Beziehung
DE2656520A 1975-12-17 1976-12-14 Verfahren zur Ermittlung des Verhältnisses von Kernradius zu Mantelradius einer ummantelten optischen Faser Expired DE2656520C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/641,697 US4027977A (en) 1975-12-17 1975-12-17 Method and apparatus for determining ratio of core radius to cladding radius in clad optical fibers

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2656520A1 DE2656520A1 (de) 1977-06-30
DE2656520B2 DE2656520B2 (de) 1980-09-18
DE2656520C3 true DE2656520C3 (de) 1981-07-23

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Country Status (9)

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JP (1) JPS5274363A (de)
BE (1) BE849386A (de)
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DE (1) DE2656520C3 (de)
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GB (1) GB1549630A (de)
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SE (1) SE416498B (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4168907A (en) * 1977-12-30 1979-09-25 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method for inspecting transparent rods
US4227806A (en) * 1978-10-16 1980-10-14 Western Electric Company, Inc. Methods for non-destructively determining parameters of an optical fiber preform
JPS5724600U (de) * 1980-07-16 1982-02-08
US4492463A (en) * 1982-03-29 1985-01-08 At&T Bell Laboratories Method for inspecting multilayer transparent rods
JPS5930870U (ja) * 1982-08-23 1984-02-25 三菱重工業株式会社 落下容器保護構造
US4650322A (en) * 1984-09-07 1987-03-17 The Board Of Trustees Of The Leland Standford, Jr. University Method and means for high resolution measurement of fiber diameter
FR2572805A1 (fr) * 1984-11-06 1986-05-09 Thomson Csf Procede de mesure du centrage d'un barreau cylindrique dans un revetement transparent cylindrique et dispositif de mise en oeuvre
FR2584180A2 (fr) * 1985-06-28 1987-01-02 Thomson Csf Dispositif de mesure du centrage d'un barreau cylindrique dans un revetement transparent cylindrique
US4662743A (en) * 1985-11-01 1987-05-05 Sumitomo Electric Research Triangle, Inc. Method of measuring the geometry of optical fibers
US4882497A (en) * 1986-08-15 1989-11-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method and apparatus of measuring outer diameter and structure of optical fiber
US5176731A (en) * 1987-06-10 1993-01-05 U.S. Philips Corp. Device for performing measurements on a transparent object, method of manufacturing a fiber and fiber manufactured by means of said method
US4952226A (en) * 1989-02-27 1990-08-28 American Telephone And Telegraph Company Lightguide coating control
US4957526A (en) * 1989-06-02 1990-09-18 At&T Bell Laboratories Optical fiber coating control process
US4973343A (en) * 1989-06-02 1990-11-27 At&T Bell Laboratories Optical fiber coating control apparatus
FR2651312B1 (fr) * 1989-08-25 1992-01-17 France Etat Procede et dispositif de caracterisation geometrique de tubes transparents.
US5309221A (en) * 1991-12-31 1994-05-03 Corning Incorporated Measurement of fiber diameters with high precision
CA2083969A1 (en) * 1991-12-31 1993-07-01 Leslie James Button Measurement of fiber diameters and detection of defects
US5283628A (en) * 1991-12-31 1994-02-01 Corning Incorporated Method for measuring diameters of non-circular fibers
EP0905477A3 (de) * 1997-09-25 2000-08-09 Corning Incorporated Verfahren und Vorrichtungen zur Detektion von Kern/Mantelübergangsflächen in optischen Faserrohlingen
SE523329C2 (sv) * 2000-06-20 2004-04-13 Ericsson Telefon Ab L M Bestämning av optisk fibertyp
FR2852389B1 (fr) * 2003-03-12 2005-05-13 Commissariat Energie Atomique Procede de mesure d'objets tridimensionnels par ombroscopie optique a une seule vue
JP4923255B2 (ja) * 2006-11-07 2012-04-25 国立大学法人横浜国立大学 円柱体の直径、屈折率、中心軸間距離及び入射光軸と間隔のなす角の測定方法およびこれを用いた装置
CN102297655B (zh) * 2010-06-24 2013-04-03 上海电缆研究所 光纤端面双向定位和同步测试的测试方法
US10901228B2 (en) * 2017-06-27 2021-01-26 The Boeing Company Cavity with curved beam replicator and method of determining a characteristic of a medium therein

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3797939A (en) * 1968-08-09 1974-03-19 T Pryor Diffractographic measurement of profile
US3659950A (en) * 1969-07-14 1972-05-02 Iris Corp Laser apparatus for detecting the size and form of filamentary material by measuring diffracted light
US3709610A (en) * 1970-05-20 1973-01-09 Holobeam Method and apparatus for measuring and controlling the thickness of a filament or the like
US3879128A (en) * 1973-08-15 1975-04-22 Bell Telephone Labor Inc Method and apparatus for measuring the refractive index and diameter of optical fibers
US3925733A (en) * 1974-05-24 1975-12-09 Us Navy Maximum pulse density detector
US3982816A (en) * 1974-06-21 1976-09-28 Western Electric Company, Inc. Method for measuring the parameters of optical fibers

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Publication number Publication date
NL171928B (nl) 1983-01-03
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GB1549630A (en) 1979-08-08

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