SU1737387A1

SU1737387A1 - Измеритель оптического затухани световода

Info

Publication number: SU1737387A1
Application number: SU894723616A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Тарасенко; Леонид Зиновьевич Пивоваров; Владимир Федорович Грибов
Original assignee: Симферопольский государственный университет им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Изобретение относитс к волоконной оптике и предназначено дл определени оптического затухани непрерывного светового излучени , распростран ющегос в световоде или кабеле при одностороннем /. доступе к одному из его концов. Цель изобретени - повышение точности и надежности устройства. Световой поток источника 1, фокусируетс объективом 2, проход пол ризатор 4 и объемное зеркало 5, на входном торце 15 холостого световода 6. Затем поток линейно пол ризованного света, отраженного от входного торца 15 световода 6, и депол ризованного света, отраженного от выходного торца 18 световода 8, после отражени от зеркала 5 проходит через линзу 9, анализатор 10, диафрагму 11 и регистрируетс фотодиодом 12. При скрещенных анализаторе 10 и пол ризаторе 4 на фотодиод попадает половина депол ризованного света , отраженного от выходного торца 18 световода 8. После отстыковки световода 8, диод регистрирует половину депол ризованного света, отраженного от выходного торца 18 световода 8. По значени м световых потоков вычисл ют величину потерь в исследуемом световоде. 2 ил. 75 7 /7 М/ Ј ::5Јi

Description

VI

ifi 18

vj

CJ СО 00 V4

Изобретение относитс к волоконной оптике и предназначено дл определени оптического затухани непрерывного светового излучени , распростран ющегос в световоде или кабеле при одностороннем доступе к одному из его концов, например в волоконно-оптических лини х св зи.

Известен измеритель затухани оптического волокна при одностороннем доступе 1, включающий расшир ющийс фокон, капилл р с иммерсионной жидкостью, фильтр, фазовращатель, два аттенюатора, схему компенсации, выпр митель, схему сравнени , источник эталонного напр жени , задающий генератор, источник оптических импульсов, оптический разветвитель, вход которого подключен к выходу источника оптических импульсов, один из выходов - к фотодиоду, другой - к фокону, и индикатор.

Недостатком такого устройства вл етс сложность его реализации, так как оно содержит сложную и дорогосто щую импульсную технику, а также ограничение функциональных возможностей, так как такое устройство неработоспособно на коротких образцах, что св зано с трудностью разделени двух импульсов света с малой скважностью.

Известен измеритель затухани оптического волокна при одностороннем доступе 2, содержащий лазер, два волоконных от- ветвител , калиброванный оптический атте- нюатор, две кюветы с иммерсионной жидкостью, два фотодетектора, смеситель мод, два источника смещени , индикатор и общую шину.

К недостаткам такого устройства относ тс сложность его конструктивного исполнени и невозможность проведени измерений на коротких образцах.

В качестве прототипа выбрано устройство , реализующее способ определени потерь в многомодовом световоде и содержащее коллимированный источник излучени , пол ризатор, полупрозрачное зеркало, микрообъектив, исследуемый световод , анализатор, две линзы, диафрагму, фотодиод 3.

Недостатком данного устройства вл етс низка повтор емость результатов измерени оптических потерь в световоде из-за сильной зависимости установки входного торца относительно падающего сфокусированного излучени и последующего согласовани обратно отраженного излучени с диаметром диафрагмы, установленной перед фотодиодом, а также ограниченный диапазон измерени оптических потерь из-за частичной пол ризации

полупрозрачным зеркалом обратно отраженного от выходного торца световода полностью депол ризованного излучени .

Цель изобретени - повышение точности и надежности устройства.

Цель достигаетс тем, что измеритель содержит расположенные на одной оптической оси источник излучени , объектив, пластину Я /4, пол ризатор, объемное

полупрозрачное зеркало, холостой и исследуемый световоды закрепленные во втулке, а по ходу отраженного луча расположены градиентна линза, анализатор, диафрагма и фотодиод, соединенный через линейный

усилитель с измерительным прибором, причем входной торец холостого световода расположен в фокусе объектива, а выходной торец жестко закреплен, объемное полупрозрачное зеркало выполнено в сечении в

виде трапеции с углом у нижнего основани в 45° и расположено между пол ризатором и входным торцом холостого световода под углом 45° к оптической оси, непараллельные грани покрыты противоотражающим покрытием . При этом обеспечиваетс прохождение половины отраженных световых потоков на границе раздела двух сред и при скрещенных анализаторе и пол ризаторе на фотодиод приводит только половина депол ризованного света, отраженного от выходного полюса измер емого световода, по величине которого и величине депол ризованного света, отраженного от выходного торца холостого световода, определ ют величину потерь в многомодовом световоде.

На фиг. 1 представлена структурна схема измерител оптического затухани в световоде при одностороннем доступе.

Схем содержит источник 1 излучени

(полупроводниковый лазер с непрерывным излучением), объектив 2, пластину Я /4 3, пол ризатор 4, объемное полупрозрачное зеркало 5, холостой световод 6, втулку 7, исследуемый световод 8, расположенные по

ходу оптического луча, градиентную линзу 9, анализатор 10, диафрагму 11, расположенные по ходу отраженного луча, который направлен на фотодиод 12. соединенный через линейный усилитель 13 с измерительным прибором 14.

Объемное полупрозрачное зеркало (фиг.2) выполнено из стекла К-8 с показателем преломлени п 1,51, имеет в сечении вид трапеции, одна бокова сторона которой перпендикул рна основани м, а друга составл ет угол, равный 45°, позвол ющий разносить в пространстве два световых потока . Боковые поверхности стооон покрыты

светопоглощающим покрытием. Это необходимо дл гашени излучени , отраженного от боковых поверхностей оснований в материале стекл нной пластины (зеркала). Так как входной торец 15 холостого световода 6 устанавливаетс в фокусе объектива 2, то при необходимости подъюстируетс до максимального прохождени сигнала, после чего входной торец, заделанный в нако- нечник, жестко фиксируетс в таком положении (например, заливаетс эпоксидным клеем). На выходной торец 16, заделанный в наконечник и укрепленный в разъеме, устанавливаетс согласующа втулка 7, посредством которой подстыковываетс входной торец 17 измер емого световода 8.

Холостой световод 6 по своим функци м отличаетс от функций, выполн емых модо- вой ловушкой. Он предназначен дл депол ризации обратно отраженного от выходного торца 16 холостого световода 6 излучени , так как многомодовые световоды при незначительной длине (пор дка 2-5 м,) полностью депол ризуют линейно пол ризованное излучение, введенное в световод . Поэтому длина холостого световода 6 не превышает 3 м, Относительно полупрозрачного зеркала 5 ориентирована система регистрации, оптическа ось которой перпендикул рна оптической оси входного торца 15 холостого световода 6. Вдоль оптической оси системы регистрации за полупрозрачным зеркалом 5 расположены градиентна линза 9, собирающа обратно отраженный от входного и выходного торцов холостого световода 6 световой поток, анализатор 10, фотодиод 12. Электрический сигнал от фотодиода 12 поступает на линейный усилитель 13с последующей регистрацией показаний вольтметром 14.

Устройство работает следующим образом . Световой поток от полупроводникового лазера 1 непрерывного излучени собираетс и фокусируетс объективом 2 на входном торце 15 холостого световода 6, предварительно пройд расположенные последовательно пластинуЯ /4 3, пол ризатор 4 и объемное полупрозрачное зеркало 5, установленное под углом 45° к оптическим ос м источника излучени и входного полюса . Использование стекл нной пластины А /4 вызвано преобразованием частичного линейного пол ризованного излучени в излучение , пол ризованное по кругу, з на выходе пол ризатора 4 получим пол юстью линейно пол ризованное, но с возможностью придани вектору пол ризации направлени , ортогонального основанию устройства и коллинеарного боковой поверхности зеркала. Это св зано с тем, что обратно отраженный от выходного торца 16 холостого световода 6 полностью депол ризованный световой поток после отражени от полупрозрачного зеркала 5 частично линейно пол ризован. Чтобы полностью загасить световой поток, отраженный от входного торца 15 холостого световода 6, и измерить обратно отраженный от выходного торца 16, необходимо условие скрещенных пол ризатора 4 и анализатора 10. При этом направление вектора частично пол ризованного при отражении от полупрозрачного зеркала 5 падающего депол ризованного, отраженного от выходного торца 16 холостого световода 6, излучени и кристаллографическа ось анализатора 10 должны быть коллинеарны между собой. Так как излучение, отраженное от второй поверхности зеркала, проходит анализатор 10 (вектор пол ризации составл ет некоторый угол, определ емый толщиной зеркала, с вектором пол ризации светового потока, отраженного от первой поверхности зеркала), поэтому применено

зеркало такой конфигурации, как показано на фиг. 2. Излучение линейно пол ризованного света, отраженного от входного торца 15 световода 6, и депол ризованного света, отраженного от выходного торца 18 световода 8, после отражени от зеркала 5 проходит через градиентную линзу 9, анализатор 10, диафрагму 11 и регистрируетс фотодиодом 12. При скрещенных анализаторе 10 и пол ризаторе 4 на фотодиод 12 проходит

только половина депол ризованного света, отраженного от выходного торца 18 световода 8, а линейно пол ризованный свет полностью гаситс . После отстыковки измер емого световода 8 и протирки от иммерсионной жидкости выходного торца 16 холостого световода 6 на фотодиод 12 приходит половина депол ризованного света, отраженного от выходного торца 18. По значени м потоков света Ф0 и Фт, измеренных

в обоих случа х, вычисл етс величина потерь т в многомодовых световодах

г--101аф1 т Т|дФ

Claims

Формула изобретени Измеритель оптического затухани световода , содержащий источник излучени , объектив, пол ризатор, полупрозрачное зеркало, анализатор; линзу, диафрагму и фотоприемник, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и надежности , в устройство введен холостой световод , полупрозрачное зеркало в сечении имееттрапецию, две боковые грани которой

покрыты светопоглощающим покрытием, с углами при основании 45° и 90°, входной торец холостого световода находитс в фокусе объектива, выходной торец жестко закреплен , а полупрозрачное зеркало установлено на боковую сторону, образующую с основанием угол 45°, причем основание обращено к источнику излучени .

№

3