RU2715489C1 - Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов для систем сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров - Google Patents
Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов для систем сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715489C1 RU2715489C1 RU2019126182A RU2019126182A RU2715489C1 RU 2715489 C1 RU2715489 C1 RU 2715489C1 RU 2019126182 A RU2019126182 A RU 2019126182A RU 2019126182 A RU2019126182 A RU 2019126182A RU 2715489 C1 RU2715489 C1 RU 2715489C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- fiber
- time scales
- combiner
- reflectometers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0207—Details of measuring devices
- G01M11/0214—Details of devices holding the object to be tested
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам сравнения и синхронизации шкал времени удаленных объектов с применением оптоволоконной линии связи, соединяющей объекты, оптоволоконным рефлектометрам. Способ включает в себя ввод с помощью объединителя излучения накачки ВКР-усилителя в исследуемую волоконно-оптическую линию. Объединитель располагается между разветвителем и циркулятором модифицированного блока разветвителей-объединителей БРО-У. Достигаемым техническим результатом при использовании заявленного способа является увеличение дистанции работы систем сравнения и синхронизации шкал времени или оптических рефлектометров при том, что погрешности определения моментов времени излучения оптических импульсов в исследуемую, в случае рефлектометрии, или соединяющую удаленные объекты в случае синхронизации шкал времени, волоконно-оптическую линию связи, и погрешности определения моментов времени приема отраженных импульсов остаются неизменными. 1 ил.
Description
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 на фотоприемник поступает оптический импульс, прошедший двойной путь по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и частично отразившийся от ретрорефлектора на втором объекте, что существенно снижает мощность импульса и ограничивает протяженность ВОЛС.
Также известен оптический рефлектометр (Д.В. Прохоров, О.В. Колмогоров, С.С. Донченко, С.Г. Буев. Патент РФ №2655046 Оптический рефлектометр).
Рефлектометр содержит импульсный генератор, к которому подключен передающий лазерный модуль, оптоволоконный разветвитель, один из выходов которого соединен с одним из входов/выходов оптоволоконного циркулятора, второй выход соединен с одним из входов оптоволоконного объединителя. Выход объединителя соединен с фотоприемным устройством, выход которого соединен с измерителем временных интервалов, информационный выход которого соединен с персональным компьютером. Второй вход объединителя через оптическую линию задержки соединен с выходом циркулятора, второй вход-выход которого заканчивается разъемом для подключения ВОЛС.
Особенностью и преимуществом указанного устройства является то, что использование оптической линии задержки устраняет мертвую зону рефлектометра, использование объединителя перед фотоприемным устройством позволяет фиксировать время излучения зондирующего импульса и приема обратного в одном фотоприемном тракте и одним измерителем временных интервалов, что повышает точность локализации неоднородностей в ВОЛС.
Недостатком данного устройства является то, что на фотоприемник поступает оптический импульс, прошедший двойной путь по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и частично отразившийся от конца линии, что существенно снижает мощность импульса и ограничивает протяженность ВОЛС.
Также известен способ усиления оптических сигналов с помощью усилителя Рамана или ВКР-усилителя (Леонов А.В., Наний О.Е., Трещиков В.Н. Усилители на основе вынужденного комбинационного рассеяния в оптических системах связи. Прикладная фотоника, 2014, №1. - С. 26-49).
Особенностью и преимуществом указанного способа является то, что усиление сигнала за счет энергии волны накачки происходит по всей длине волокна, которое вместе с источником накачки представляет собой распределенный ВКР-усилитель. Слабое поглощение оптического излучения на длине волны накачки обеспечивает проникновение накачки на большую дальность, т.е. усиление оказывается распределенным вдоль волокна. В этом случае удается достичь более равномерного распределения мощности оптического импульса вдоль направления распространения, при этом энергия сигнала не опускается до уровня шумовых компонент и, в то же время, не достигает уровня, при котором становятся существенными нелинейные искажения сигналов вследствие самовоздействия.
Недостатком данного способа является то, что в волоконно-оптических линиях связи применяется встречная схема, т.е. блок лазеров накачки устанавливается в конце ВОЛС, что в ряде случаев неприменимо в системах сравнения и синхронизации шкал времени и оптических рефлектометрах.
Особенностью и преимуществом заявленного способа является то, что с помощью модифицированного блока разветвителей-объединителей (БРО-У), включающего ВКР-усилитель, излучение накачки поступает в ВОЛС, при этом происходит усиление как импульсов поступающих в ВОЛС, так и распространяющихся в обратном направлении. Использование коротких одиночных импульсов обеспечивает отсутствие вынужденного рассеяния Мандельштама - Бриллюэна (ВРМБ).
Достигаемым техническим результатом при использовании заявленного способа является увеличение дистанции работы систем сравнения и синхронизации шкал времени или оптических рефлектометров при том, что погрешности определения моментов времени излучения оптических импульсов в исследуемую, в случае рефлектометрии, или соединяющую удаленные объекты в случае синхронизации шкал времени, волоконно-оптическую линию связи, и погрешности определения моментов времени приема отраженных импульсов остаются неизменными.
Данный технический результат достигается за счет того, что ВКР-усилитель входит в состав модифицированного БРО-У, при этом излучение накачки поступает через циркулятор в ВОЛС и усиливает оптические импульсы, распространяющиеся как в прямом, так и в обратном направлении.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 - показана схема модифицированного блока разветвителей-объединителей БРО-У, который содержит разветвитель 1, на который поступают оптические импульсы ОИ1 с оптического генератора, выходы которого соединены с объединителем 2 и объединителем 3. Второй вход объединителя 3 соединен с блоком лазеров накачки ВКР-усилителя 4, а выход - с циркулятором 5. Вход-выход циркулятора 5 соединен с ВОЛС 6, а выход с объединителем 2, с выхода которого оптические импульсы ОИ2 и ОИ3 поступают на фотоприемное устройство.
Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов реализуется следующим образом.
Оптический импульс ОИ1 проходит через разветвитель 1, часть мощности ОИ1 через объединитель 2 в виде импульса ОИ2 поступает на фотоприемник для фиксации времени излучения ОИ1. Основная часть мощности ОИ1 через объединитель 3 и циркулятор 5 поступает в ВОЛС 6. Через объединитель 3 в циркулятор 5 и ВОЛС 6 поступает излучение из блока лазеров накачки ВКР-усилителя 4. Часть мощности прямого импульса отражается от конца ВОЛС или ретрорефлектора, установленного на конце ВОЛС, и движется в обратном направлении. Во время прохождения прямого и обратного импульсов по ВОЛС происходит их усиление благодаря эффекту Рамана. Отраженный импульс ОИ3 поступает из ВОЛС 6 через циркулятор 5 и объединитель 2 на фотоприемник для фиксации времени его прихода.
Claims (1)
- Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов в системах сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометрах осуществляется путем ввода с помощью объединителя излучения накачки ВКР-усилителя, расположенного между разветвителем и циркулятором модифицированного блока разветвителей-объединителей БРО-У, в волоконно-оптическую линию, которая является исследуемой в случае рефлектометрии, или соединяющей удаленные объекты в случае синхронизации шкал времени, причем происходит усиление как оптических импульсов, излучаемых в линию, так и импульсов, отраженных от конца линии или ретрорефлектора на конце линии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126182A RU2715489C1 (ru) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов для систем сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126182A RU2715489C1 (ru) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов для систем сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2715489C1 true RU2715489C1 (ru) | 2020-02-28 |
Family
ID=69768176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019126182A RU2715489C1 (ru) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов для систем сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2715489C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745383C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-03-24 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004126231A (ru) * | 2002-01-30 | 2006-01-27 | Сенсор Хайвэй Лимитед (Gb) | Оптическая импульсная рефлектометрия |
CN103900623A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-02 | 武汉理工光科股份有限公司 | 基于双声光调制器的光时域反射仪及其共模抑制方法 |
US20140183360A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-07-03 | University Of Electronic Science And Technology Of China | Long-distance polarization and phase-sensitive optical time-domain reflectometry based on random laser amplification |
RU2547662C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления |
RU2655046C1 (ru) * | 2017-06-26 | 2018-05-23 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Оптический рефлектометр |
-
2019
- 2019-08-20 RU RU2019126182A patent/RU2715489C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004126231A (ru) * | 2002-01-30 | 2006-01-27 | Сенсор Хайвэй Лимитед (Gb) | Оптическая импульсная рефлектометрия |
US20140183360A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-07-03 | University Of Electronic Science And Technology Of China | Long-distance polarization and phase-sensitive optical time-domain reflectometry based on random laser amplification |
RU2547662C1 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления |
CN103900623A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-02 | 武汉理工光科股份有限公司 | 基于双声光调制器的光时域反射仪及其共模抑制方法 |
RU2655046C1 (ru) * | 2017-06-26 | 2018-05-23 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Оптический рефлектометр |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745383C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-03-24 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108663138B (zh) | 一种分布式光纤温度及振动的传感***及方法 | |
US5686986A (en) | Optical fiber characteristic measuring device | |
EP0515443B1 (en) | Optical test apparatus comprising an OTDR | |
CN105762621B (zh) | 具有完整光学计量功能的掺稀土光纤放大器 | |
EP3376169A1 (en) | Temperature or strain distribution sensor | |
US9234790B2 (en) | Apparatus and methods utilizing optical sensors operating in the reflection mode | |
CN101893475B (zh) | 一种基于光纤延时线的分布式光纤振动传感*** | |
CN110440851B (zh) | 基于布里渊和拉曼散射的长距离多参量测量装置及方法 | |
CN103792385A (zh) | 单模全光纤相干多普勒风速测量激光雷达发射源 | |
AU2017404912A2 (en) | Array laser radar light splitting device and light splitting method thereof | |
RU2715489C1 (ru) | Способ распределенного усиления мощности оптических сигналов для систем сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров | |
US20230031203A1 (en) | Optical fiber characteristics measurement system | |
JP3094917B2 (ja) | 光ファイバ歪み測定装置 | |
US9244002B1 (en) | Optical method and system for measuring an environmental parameter | |
CN109813528A (zh) | 基于光时域反射原理的光纤激光器损耗检测方法 | |
RU2745383C1 (ru) | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния | |
CN102506915B (zh) | 一种基于三阶拉曼放大技术的布里渊光时域分析*** | |
CN103335967A (zh) | 基于布里渊慢光效应的光纤环形腔衰荡光谱装置 | |
RU2566603C1 (ru) | Распределенный датчик акустических и вибрационных воздействий | |
CN114754855B (zh) | 一种单光源泵浦的动态遥泵分布式光纤振动监测装置 | |
CN106595492A (zh) | 一种高分辨率光纤计长装置及方法 | |
JP2747565B2 (ja) | 光ファイバの曲率分布測定方法および装置 | |
JP6280440B2 (ja) | 光パルス試験装置 | |
Kharasov et al. | Signal-to-noise ratio of Φ-OTDR assisted by distributed Raman amplifier | |
JPH08334436A (ja) | 光ファイバの波長分散測定方法 |