Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки Российский патент 2019 года по МПК G02B6/34 G02B26/06 

Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки представляет собой отрезок оптоволоконной линии с изменяемой длиной и может применяться там, где необходимо фазовое выравнивание каналов, например, в оптоволоконных многоканальных фазированных решетчатых системах.

Известна регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки, выполненная в виде двух подложек, на одной из которых размещено несколько волоконно-оптических волокон, а на другой подложке расположено одно волоконно-оптическое волокно (патент US №4676585, от 30.06.1987). В этом устройстве осуществляется плавная механическая регулировка задержки, однако при этом в такой линии задержки получаются большие оптические потери, а также устройство имеет сложную конструкцию, сложно в изготовлении.

Техническим результатом изобретения является уменьшение оптических потерь при упрощении конструкции.

Технический результат регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки достигается выполнением ее корпуса в виде пластины с двумя пазами прямоугольного сечения, пересекающимися под острым углом, где один из пазов проходит вдоль всей пластины, второй замкнут и выполнен в виде кармана, в котором размещена четырехугольная прямая призма из оптически прозрачного материала, в пазу, проходящем вдоль пластины размещены две каретки - подвижная и подвижно фиксированная, возвратная пружина, ограничители, регулировочный винт, подвижная каретка включает лоток, оптический кабель, сопряженный с граданом, подвижно фиксированная каретка включает лоток, оптический кабель, сопряженный с граданом, между которым и призмой установлена согласующая вставка, оптически однородная с призмой.

В регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки рабочие грани призмы покрыты иммерсионной смазкой, в частности, кремнеорганической жидкостью.

В регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки призма может быть выполнена из кварца.

В регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки призма может быть выполнена из полиметаакрилата.

В регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки в корпусе могут быть выполнены отверстия для стержней.

Выполнение регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки поясняется чертежами, где

На фиг. 1 показан общий вид.

На фиг. 2 показаны элементы оптического канала.

На фиг. 3 показан корпус с крышкой.

На фиг. 4 показана подвижная каретка.

На фиг. 5 показана фиксировано подвижная каретка.

На фиг. 6 показан многоканальный вариант линии задержки.

Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки (фиг. 1) состоит из: корпуса 1 с крышкой 11, корпус выполнен в виде пластины с двумя пазами 2 и 3 прямоугольного сечения (фиг. 3), перекрещивающимися под углом, например 30°. В регулируемой волоконно-оптической пассивной линии задержки один из пазов 2 проходит через всю пластину, другой 3 выполнен в виде кармана, в котором размещена четырехугольная прямая призма 4 (фиг. 1), оптически прозрачная в необходимом диапазоне. В пазу 2 размещены (фиг. 1) две каретки - подвижная 5 и подвижная с фиксацией 6, возвратная пружина 7, ограничители 8 и 9, регулировочный винт 10. Подвижная каретка 5 (фиг. 4) включает лоток 12, оптический кабель 13, сопряженный с граданом 14. Фиксировано подвижная каретка 6 (фиг. 5) включает лоток 15, оптический кабель 16, сопряженный с граданом 17, между торцом градана и гранью призмы 4(фиг. 2), проходящей под острым углом к оси градана 17, установлена согласующая вставка 18 оптически однородная с призмой.

Лоток 15 с граданом 17 и согласующей вставкой 18 зафиксирован в пазу 2 (фиг. 2), а лоток 12 с граданом 14 может скользить вдоль паза 2. Перемещение призмы 4 в пазу 3 осуществляется винтом 10 (фиг. 1), а его обратное перемещение происходит давлением пружины 7 в результате чего изменяется оптическая длина линии задержки.

Оптический тракт линии задержки образуется оптическим кабелем 13 (фиг. 2), граданом 14, частью призмы 4, две грани которой 19 и 20 - рабочие, согласующей вставкой 18, граданом 17, оптическим кабелем 16. Все эти элементы расположены на одной оптической оси, а световой поток между граданами 17 и 14 с помощью призмы 4 расширен по сравнению с входным и выходным потоками и становится параллельным (коллимированный).

Все это позволяет исключить нежелательные обратные отражения и уменьшает оптические потери. Для этой же цели материал призмы 4 и согласующей вставки 18 должен быть одним и тем же (например, кварцом, полиметилметакрилатом), так как световой поток проходит через стыкуемые поверхности под острым углом. Стыкуемые рабочие грани призмы покрыты эммерсионной смазкой.

Регулирование задержки осуществляется винтом 10 (фиг. 1), который перемещает призму 4, воздействующую на подвижную каретку 5, перемещая ее вдоль паза 2, тем самым изменяя расстояние между градами и изменяя длину потока, которая меняет величину задержки, в результате чего снижаются оптические потери.

В оптическом тракте волоконно-оптической пассивной линии задержки регулируемой отсутствуют «пустые» воздушные участки, что делает его независимым от атмосферных условий и позволяет использовать в широком диапазоне температур и давлений. Конструкция корпуса позволяет выполнить многоканальный вариант линии задержки в виде пакетного набора, показанного на фиг. 6, для чего в корпусе выполнены отверстия, через которые проходят стержни. На эти стержни нанизывается несколько корпусов.

Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки имеет корпус с оптическими кабелями, выполненный в виде пластины с двумя пазами прямоугольного сечения, пересекающимися под острым углом, где один из пазов проходит вдоль всей пластины, второй замкнут и выполнен в виде кармана, в котором размещена четырехугольная прямая призма из оптически прозрачного материала. В пазу, проходящем вдоль пластины размещены две каретки - подвижная и подвижная с фиксацией в пазу, проходящем через всю пластину. Подвижная каретка включает лоток и оптический кабель, сопряженный с граданом, а подвижная с фиксацией в пазу каретка включает лоток и оптический кабель, сопряженный с граданом, между которым и призмой установлена согласующая вставка, оптически однородная с призмой. Призма при перемещении ее регулировочным винтом воздействует на подвижную каретку, перемещая ее вдоль паза, а обратное перемещение происходит под давлением возвратной пружины. Технический результат - уменьшение оптических потерь при упрощении конструкции. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки имеет корпус с оптическими кабелями, выполненный в виде пластины с двумя пазами прямоугольного сечения, пересекающимися под острым углом, где один из пазов проходит вдоль всей пластины, второй замкнут и выполнен в виде кармана, в котором размещена четырехугольная прямая призма из оптически прозрачного материала, в пазу, проходящем вдоль пластины размещены две каретки - подвижная и подвижная с фиксацией в пазу, проходящем через всю пластину, причем подвижная каретка включает лоток и оптический кабель, сопряженный с граданом, а подвижная с фиксацией в пазу каретка включает лоток и оптический кабель, сопряженный с граданом, между которым и призмой установлена согласующая вставка, оптически однородная с призмой, при этом призма при перемещении ее регулировочным винтом воздействует на подвижную каретку, перемещая ее вдоль паза, а обратное перемещение происходит под давлением возвратной пружины.

2. Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки по п. 1, отличающаяся тем, что стыкуемые рабочие грани призмы покрыты иммерсионной смазкой, в частности кремнеорганической жидкостью.

3. Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки по п. 1, отличающаяся тем, что призма выполнена из кварца.

4. Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки по п. 1, отличающаяся тем, что призма выполнена из полиметилметакрилата.

5. Регулируемая волоконно-оптическая пассивная линия задержки по п. 1, отличающаяся тем, что в корпусе выполнены отверстия для стержней.