RU127926U1 - Оптический бриллюэновский рефлектометр - Google Patents
Оптический бриллюэновский рефлектометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU127926U1 RU127926U1 RU2012149504/28U RU2012149504U RU127926U1 RU 127926 U1 RU127926 U1 RU 127926U1 RU 2012149504/28 U RU2012149504/28 U RU 2012149504/28U RU 2012149504 U RU2012149504 U RU 2012149504U RU 127926 U1 RU127926 U1 RU 127926U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- optical
- filter
- circulator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
Оптический бриллюэновский рефлектометр, содержащий лазерный источник излучения, формирователь импульсов, оптический соединитель, фотоприемник, выход которого соединен с входом микропроцессора, отличающийся тем, что рефлектометр содержит два оптических разветвителя, два поляризационных фильтра, циркулятор, коммутатор, оптический фильтр, дополнительный фотоприемник, причем выход лазерного источника излучения соединен с входом первого оптического разветвителя, первый выход первого оптического разветвителя соединен с входом первого поляризационного фильтра, второй выход первого оптического разветвителя соединен с входом второго поляризационного фильтра, выход первого поляризационного фильтра соединен с входом формирователя импульсов, выход формирователя импульсов соединен с входом циркулятора, первый выход циркулятора соединен с оптическим соединителем, второй выход циркулятора соединен с входом коммутатора, первый выход коммутатора соединен с первым входом второго оптического разветвителя, второй вход второго оптического разветвителя соединен с выходом второго поляризационного фильтра, выход второго оптического разветвителя соединен с входом фотоприемника, второй выход коммутатора соединен с входом оптического фильтра, выход оптического фильтра соединен с входом дополнительного фотоприемника, выход которого соединен со вторым входом микропроцессора, кроме того, лазерный источник излучения выполнен двухчастотным с взаимно ортогональной поляризаций излучений.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники, а в частности, к оптико-электронным устройствам для измерения и контроля параметров оптических волокон (оптическим рефлектометрам), позволяющим осуществлять измерение степени натяжения оптического волокна (ОВ) с определением местоположения участков линии, находящейся под механическим напряжением, и может быть использована при прокладке и эксплуатации волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
Известно устройство [Патент RU №2444001, МПК G01N 21/63], содержащее импульсный лазер, связанный с чувствительным элементом в виде первого отрезка ОВ через первое средство для организации приема обратнорассеянного излучения, второе средство для организации приема обратнорассеянного излучения и фотоприемник, связанный с блоком обработки информации, отличающийся тем, что он снабжен вторым отрезком ОВ, непрерывным лазером и блоком управления частотой лазеров, при этом второй отрезок ОВ связан с выходом первого средства для организации приема обратнорассеянного излучения, второе средство для организации приема обратнорассеянного излучения выполнено с возможностью организации подачи излучения непрерывного лазера во второй отрезок ОВ в направлении, противоположном направлению распространения рассеянного в чувствительном элементе излучения, фотоприемник входом соединен с выходом второго средства для организации приема обратнорассеянного излучения, а блок управления частотой лазеров связан с блоком обработки информации и выполнен с возможностью стабилизации частоты одного из лазеров и изменения частоты другого лазера.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является оптический бриллюэновскйй рефлектометр (ОБР) AQ8602 / Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. - М.: ЛЕСАРарт, 2005 (стр.101) /, содержащий лазерный источник излучения, первый выход которого соединен с акустооптическим модулятором, а второй выход соединен с фотоприемником, выход акустооптического модулятора соединен с формирователем импульсов, выход которого соединен с фарадеевским вращателем, выход фарадеевского вращателя соединен с оптическим эрбиевым усилителем, выход которого посредство оптического соединителя подключен к тестируемому волокну, выход оптического соединителя подключен к фотоприемнику, выход которого подключен к микропроцессору.
Однако известные рефлектометры, благодаря своей конструкции, дорогостоящи в изготовлении и требуют большого времени проведения измерений.
Техническим результатом полезной модели является создание более совершенной конструкции, позволяющей сократить время измерений при сохранении характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что ОБР, содержащий лазерный источник излучения, формирователь импульсов, оптический соединитель, фотоприемник, выход которого соединен с входом микропроцессора, согласно заявленному техническому решению, содержит два оптических разветвителя, два поляризационных фильтра, циркулятор, коммутатор, оптический фильтр, дополнительный фотоприемник, причем выход лазерного источника излучения соединен с входом первого оптического разветвителя, первый выход первого оптического разветвителя соединен со входом первого поляризационного фильтра, второй выход первого оптического разветвителя соединен со входом второго поляризационного фильтра, выход первого поляризационного фильтра соединен с входом формирователя импульсов, выход формирователя импульсов соединен с входом циркулятора, первый выход циркулятора соединен с оптическим соединителем, второй выход циркулятора соединен с входом коммутатора, первый выход коммутатора соединен с первым входом второго оптического разветвителя, второй вход второго оптического разветвителя соединен с выходом второго поляризационного фильтра, выход второго оптического разветвителя соединен с входом фотоприемника, второй выход коммутатора соединен с входом оптического фильтра, выход оптического фильтра соединен с входом дополнительного фотоприемника, выход которого соединен со вторым входом микропроцессора, кроме того, лазерный источник излучения выполнен двухчастотным с взаимноортогональной поляризацией излучений.
На Фиг.1 представлена схема ОБР.
ОБР содержит двухчастотный лазер с взаимноортогональной поляризацией излучений (ДЛ) 1, оптический разветвитель (OP1) 2, выходы которого подключены к входам поляризационных фильтров (ПФ1) 3 и (ПФ2) 4, выход поляризационного фильтра (ПФ1) 3 подключен к формирователю импульсов (ФРГ) 5, выход которого подключен к циркулятору (Ц) 6, выход поляризационного фильтра (ПФ2) 4 подключен к оптическому разветвителю (ОР2) 7, первый выход циркулятора (Ц) 6 подключен к оптическому соединителю (ОС) 8, второй выход циркулятора (Ц) 6 соединен с коммутатором (К) 9, первый выход которого подключен к оптическому разветвителю (ОР2) 7, второй выход соединен с оптическим фильтром (ОФ) 10, фотоприемник (Ф) 11, включенный между выходом оптического разветвителя (ОР2) 7 и первым входом микропроцессора (М) 12, дополнительный фотоприемник (ДФ) 13, включенный между выходом оптического фильтра (ОФ) 10 и вторым входом микропроцессора (М) 12.
ОБР работает следующим образом. Лазер (ДЛ) 1 излучает на двух различных частотах f1 и f2, причем эти излучения имеют взаимноортогональную поляризацию. Оптический разветвитель (OP1) 2 делит это излучение на две части. Первая часть излучения проходит через поляризационный фильтр (ПФ1) 3, который пропускает только одну спектральную составляющую f1 и затем, проходя через формирователь импульсов (ФИ) 5, циркулятор (Ц) 6 вводится в ОВ через оптический соединитель (ОС) 8. Вторая часть излучения проходит через поляризационный фильтр (ПФ2) 4, пропускающий излучение на второй частоте лазера f2, и затем подается на вход оптического разветвителя (ОР2) 7. Излучение обратного рассеяния от нерегулярностей ОВ возвращается к циркулятору (Ц) 6 и далее поступает на коммутатор (К) 9.
Коммутатор (К) 9 поочередно направляет излучение к одному из двух выходов. Излучение, поступившее с первого выхода коммутатора (К) 9, поступает на оптический разветвитель (ОР2) 7 и суммируется с излучением, поступившим с выхода (ПФ2) 4. Излучение, поступившее со второго выхода коммутатора (К) 9, подается на оптический фильтр (ОФ) 10, полоса пропускания которого выбрана таким образом, чтобы пропускать спектр бриллюэновскго рассеяния независимо от степени натяжения волокна.
Фотоприемники (Ф) 11 и (ДФ) 13 регистрируют приходящее на их входы излучение и сигнал с их выходов поступает на микропроцессор (М) 12 для получения рефлектограмм.
Так как при натяжении ОВ происходит смещение спектра бриллюэновского рассеяния, профиль которого подчиняется распределению Лоренца, то сигнал, поступающий с выхода фотоприемника (Ф) 11, пропорциональный мощности бриллюэновского рассеяния на частоте, равной частоте бриллюэновского сдвига при отсутствии механических напряжений, в таком случае будет иметь меньшую мощность. Однако так как снижение мощности может быть вызвано многими факторами, введены оптический фильтр (ОФ) 10 и дополнительный фотоприемник (ДФ) 13, которые позволяют измерить полную мощность бриллюэновского рассеяния. Величина смещения спектра бриллюэновского рассеяния, а значит, и степени натяжения ОВ, определяется по измеренному уровню относительной мощности.
Разность частот, генерируемых двухчастотным лазером (ДЛ) 1, должна быть равна бриллюэновскому смещению частоты при отсутствии механического натяжения ОВ.
Коммутатор введен в схему в целях расширения динамического диапазона ОБР.
Степень натяжения ОВ связана с бриллюэновским частотным сдвигом следующими соотношениями / Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. - М.: ЛЕСАРарт, 2005. (стр.97) /:
где fB - бриллюэновский частотный сдвиг;
n - коэффициент преломления ОВ;
vA - скорость акустической волны;
λ - длина волны падающего света.
От натяжения волокна зависит величина скорости звука vA и показатель преломления n. В свою очередь, скорость звука можно вычислить по формуле / Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. - М.: ЛЕСАРарт, 2005. - 208 с.(стр.97) /:
где Е - модуль Юнга;
ρ - плотность кварцевого стекла.
Изменение модуля Юнга можно считать пропорциональным изменению относительной длины ОВ, так как вклад изменения показателя преломления незначительный.
Claims (1)
- Оптический бриллюэновский рефлектометр, содержащий лазерный источник излучения, формирователь импульсов, оптический соединитель, фотоприемник, выход которого соединен с входом микропроцессора, отличающийся тем, что рефлектометр содержит два оптических разветвителя, два поляризационных фильтра, циркулятор, коммутатор, оптический фильтр, дополнительный фотоприемник, причем выход лазерного источника излучения соединен с входом первого оптического разветвителя, первый выход первого оптического разветвителя соединен с входом первого поляризационного фильтра, второй выход первого оптического разветвителя соединен с входом второго поляризационного фильтра, выход первого поляризационного фильтра соединен с входом формирователя импульсов, выход формирователя импульсов соединен с входом циркулятора, первый выход циркулятора соединен с оптическим соединителем, второй выход циркулятора соединен с входом коммутатора, первый выход коммутатора соединен с первым входом второго оптического разветвителя, второй вход второго оптического разветвителя соединен с выходом второго поляризационного фильтра, выход второго оптического разветвителя соединен с входом фотоприемника, второй выход коммутатора соединен с входом оптического фильтра, выход оптического фильтра соединен с входом дополнительного фотоприемника, выход которого соединен со вторым входом микропроцессора, кроме того, лазерный источник излучения выполнен двухчастотным с взаимно ортогональной поляризаций излучений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149504/28U RU127926U1 (ru) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Оптический бриллюэновский рефлектометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149504/28U RU127926U1 (ru) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Оптический бриллюэновский рефлектометр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU127926U1 true RU127926U1 (ru) | 2013-05-10 |
Family
ID=48803979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149504/28U RU127926U1 (ru) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Оптический бриллюэновский рефлектометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU127926U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186277U1 (ru) * | 2018-10-09 | 2019-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Оптический бриллюэновский рефлектометр для систем мониторинга оптических волокон |
-
2012
- 2012-11-20 RU RU2012149504/28U patent/RU127926U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186277U1 (ru) * | 2018-10-09 | 2019-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Оптический бриллюэновский рефлектометр для систем мониторинга оптических волокон |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100719892B1 (ko) | 다중모드광섬유의 모드간 차등지연시간 측정장치 | |
CN102147236B (zh) | 一种全分布式光纤应变及振动的传感方法与传感器 | |
KR101130344B1 (ko) | 브릴루앙 동적 격자의 시간 영역 분석을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱 방법 | |
CN108663138B (zh) | 一种分布式光纤温度及振动的传感***及方法 | |
CN103196584B (zh) | 测量光纤中温度和应力的方法、以及布里渊光时域反射仪 | |
CA2288746C (en) | Distributed sensing system | |
US20160109222A1 (en) | Hybrid raman and brillouin scattering in few-mode fibers | |
US10634551B2 (en) | Reflectometric vibration measurement system and relative method for monitoring multiphase flows | |
CN102494801B (zh) | 一种分布式光延迟光纤温度传感器 | |
CA2695587A1 (en) | Physical quantity measuring apparatus utilizing optical frequency domain reflectometry and method for temperature and strain measurement using the apparatus | |
CN104111086B (zh) | 基于低布里渊散射阈值传感光纤的光时域反射仪的装置与方法 | |
CN102027346B (zh) | 用于空间分辨温度测量的设备 | |
EP3475662A1 (en) | Calibration device for distributing sensing technologies | |
RU2552222C1 (ru) | Способ измерения температурного распределения и устройство для его осуществления | |
CN102269911A (zh) | 一种基于otdr技术的光解调方法及其光解调仪 | |
CN107064539A (zh) | 一种大视场光子多普勒测速装置及方法 | |
CN102494799B (zh) | 一种双波长光延迟光纤温度传感器 | |
KR101727091B1 (ko) | 브릴루앙 동적 격자의 주파수 영역 반사 측정을 이용한 분포형 광섬유 센서 장치 및 그 센싱방법 | |
RU127926U1 (ru) | Оптический бриллюэновский рефлектометр | |
RU138620U1 (ru) | Бриллюэновский оптический рефлектометр | |
Zhang et al. | Dual-Sagnac optical fiber sensor used in acoustic emission source location | |
RU156297U1 (ru) | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления | |
RU139203U1 (ru) | Оптический бриллюэновский рефлектометр | |
CN207051308U (zh) | 一种大视场光子多普勒测速装置 | |
RU186277U1 (ru) | Оптический бриллюэновский рефлектометр для систем мониторинга оптических волокон |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161121 |