УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ РАЗВЕТВИТЕЛЯ Российский патент 1994 года по МПК G01M11/00 

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано для измерения потерь разветвителей любой конструкции в процессе их изготовления и эксплуатации.

Известны устройства [1-3] , содержащие передающую и приемную части, в которых применяется двухточечный безобломный метод измерения, при этом измерения проводятся путем сравнения величины сигналов в двух точках: на входе и на выходе исследуемого волоконного световода, соединенного со средством измерения через оптические соединители, измерение величины сигнала на входе волоконного световода производится при помощи опорного отрезка световода.

Недостатком таких устройств является низкая оперативность и невысокая точность измерений, обусловленная необходимостью перестыковки измеряемых каналов разветвителя.

Известно устройство [4] , выбранное в качестве прототипа, содержащее источник излучения, волоконно-оптический разветвитель, образующий два световых канала, в каждый из которых установлены соответственно вспомогательный и исследуемый световоды и опорный световод, оптически связанные с матрицей фотоприемников, соединенной через усилитель с регистратором. Вспомогательный и опорный световоды идентичны исследуемому световоду по оптическим и геометрическим параметрам. Вспомогательный световод выполняет функцию фильтра оболочечных мод и обеспечивает равновесное распределение мод.

Недостатком такого устройства является низкая оперативность измерений и уменьшение точности измерений за счет перестыковки каналов.

Предлагаемое устройство содержит установленные перед исследуемым разветвителем и размещенные по оптической оси источник излучения и волоконно-оптический разветвитель, образующий два световых канала, в одном из которых последовательно установлены фильтр оболочечных мод, размещенный в трехкоординатном юстировочном устройстве и подключенный к помещенному в V-образной канавке выходному волокну разветвителя, а во втором канале - опорный световод. За исследуемым разветвителем расположены электрически связанные матрицы фотоприемников и регистратор. Для повышения точности и оперативности измерений во второй канал дополнительно введен второй фильтр оболочечных мод, установленный на втором трехкоординатном юстировочном устройстве, и подключенный к помещенному во вторую V-образную канавку второму выходному волокну разветвителя, при этом выход второго фильтра оболочечных мод подключен к опорному волоконному световоду, подключенному к фотоприемнику, а регистратор включает коммутатор. Такое устройство обеспечивает деление излучения на два равных по амплитуде световых потока на выходных полюсах фильтров оболочечных мод, обеспечивает измерение потерь оптического сигнала при однократном подключении выходных полюсов разветвителей любой конфигурации при изготовлении и эксплуатации. Кроме того, такая конструкция предполагает возможность наращивания каналов, а следовательно, и возможность проведения измерений в разветвителях с любым числом каналов.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит источник 1 излучения, волоконно-оптический разветвитель 2, размещенные по оптической оси. Волоконно-оптический разветвитель 2 образует два световых канала, в одном из которых расположена пластина с V-образной канавкой 3, в которой размещено выходное волокно разветвителя 2 и которая подключена к фильтру 5 оболочечных мод 4, размещенному в трехкоординатном юстировочном устройстве 5, исследуемый разветвитель 6, выходной полюс которого жестко связан с матрицей фотоприемников 8, а во втором канале второй фильтр 4¹ оболочечных мод установлен во втором трехкоординатном юстировочном устройстве 5¹ и подключен к помещенному во вторую V-образную канавку 3¹ второму выходному волокну разветвителя 2, и опорный световод 7, выходной полюс которого также жестко связан с матрицей фотоприемников 8. Входные полюса исследуемого разветвителя 6 и опорного световода 7 состыкованы с выходами фильтров 4 и 4¹ оболочечных мод. Матрица фотоприемников 8 электрически связана с регистратором 9, включающим (фиг. 2) коммутатор 10, электрически связанный с усилителем 11, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 12, электронно-вычислительной машиной (ЭВМ) 13 и дисплеем 14. ЭВМ 13 дополнительно связана с коммутатором 10.

Устройство работает следующим образом. Излучение лазерного диода 1 вводится во входной полюс разветвителя 2, а на выходных полюсах разветвителя делится на два пучка, один из которых при помощи V-образной канавки 3 вводится во входной полюс фильтра 4 оболочечных мод, а другой при помощи V-образной канавки 3¹ - во входной полюс фильтра 4¹ оболочечных мод. Одна часть излучения при помощи трехкоординатной подвижки 5 вводится во входной полюс исследуемого разветвителя 6, а другая с помощью трехкоординатной подвижки 5¹ вводится во входной полюс опорного световода 7. Причем юстировка производится по максимально прошедшему излучению. С выходных полюсов исследуемого разветвителя 6 и опорного световода 7 прошедшее излучение регистрируется фотоприемниками 8 матрицы. Оптические сигналы, преобразованные фотоприемниками 8 матрицы в электрические, далее поступают в коммутатор 10 (фиг. 2). По программе ЭВМ 13 последовательно подключает каналы коммутатора 10 к усилителю 11, а усиленные электрические сигналы далее подаются на вход АЦП 12. Из аналогового сигнал преобразовывается в цифровой и в виде параллельного двоичного кода выдается на выходе АЦП 12, откуда сигнал вводится в ЭВМ 13, обрабатывается и поступает на экран дисплея 14.

Использование: изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано для измерения потерь разветвителей любой конструкции в процессе их изготовления и эксплуатации. Сущность изобретения: устройство содержит источник излучения, разветвитель, две V-образные канавки, два фильтра оболочечных мод, две трехкоординатные подвижки, исследуемый разветвитель, опорный световод, матрицу фотоприемников, регистратор. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ РАЗВЕТВИТЕЛЯ, включающее установленные перед исследуемым разветвителем и размещенные на оптической оси источник излучения и волоконно-оптический разветвитель, образующие два световых канала, в одном из которых последовательно установлены фильтр оболочечных мод, размещенный в трехкоординатном юстировочном устройстве и подключенный к помещенному в Y-образной канавке выходному волокну разветвителя, во втором канале - опорный световод, а за исследуемым разветвителем - электрически связанные матрица фотоприемников и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерений, во второй канал дополнительно введен второй фильтр оболочечных мод, установленный на втором трехкоординатном юстировочном устройстве и подключенный к помещенному во вторую Y-образную канавку второму выходному волокну разветвителя, при этом выход второго фильтра оболочечных мод подключен к опорному волоконному световоду, подключенному к фотоприемнику, а регистратор включает в себя коммутатор.