Способ измерения переходного ослабления между двумя каналами волоконно-оптического ответвителя Советский патент 1983 года по МПК G01M11/02 

/л/ Изобретение относится к волоконной оптике и квантовой электронике и может быть использовано для измере ний переходного ослабления прямого сигнала между каналаг волоконно-оптических направленных от ветвителей, разветвйтелей, сумматоров и т.д. Известен способ измерения переходного ослабления между каналами волоконно-оптического Ьтветвителя, основанный на измерении мощности входного и выходного сигналов и определении переходного ослабления по отношению измеренных величин Cl иС2 Основной недостаток известного сп соба - низкая точность измерения пер ходного ослабления, обусловленная вл янием на результат измерения сигнала отраженного от торца третьего канала даже в,том случае, когда он погружен в иммерсионную среду. В известном способе измерения ука занного параметра ответвителя предпо лагается равенство показателей прелом ления материала, из которого изготов лен ответвитель, (п) и согласующей среды - (п.). В действительности показатель преломления л иммерсионной жидкости в большинстве случаев отличается от.показателя преломления ква ца или многокомпонентного стекла, из которого может быть изготовлен ответ витель, что обуславливает конечную величину коэффициента отражения излучения от торца третьего канала. Кроме того, даже если существует точное равенство п -п для двух сред, то от границы между ними все же происходит отражение падающего на нее света. Это явление вызывается, градиентом показателя преломления на границе двух сред вследствие пове ностного натяжения каждой из них. Согласно экспериментальным данным величина коэффициента отражения при п п., равна примерно . Цель изобретения - повышение томности измерения путем исключения влияния на результаты измерения си1- нала, отраженного от торца третьего канала. Поставленная цель достигается тем что согласно способу измерения переходного ослабления между двумя канал ми волоконно-оптического ответвителя, основанному на измерении мощнос ти входного и выходного сигналов,и о ределении переходного ослабления по о ношению измеренных величин, в качестве входного сигнала используют последовательность импульсов оптического излучения с длительностью, меньшей удвоенного времени распространения сигнала в третьем канапе, и производят компенсацию сигнала, отраженного от торца третьего канала, с помощью сигнала, вышедшего из третьего канала. Использование последовательности импульсов опТического излучения в качестве входного сигнала позволяет отделить по времени сигнал, отраженный от торца третьего канала, от сигналов, обусловленных дифракцией в области перехода и обратным релеевским рассеянием в третьем канапе ответвителя. Это, в свою очередь, позволяет компенсировать сигнал, отраженный от торца третьего канала, и исключить его влияние на результаты измерения переходного ослабления. На фиг. 1 изображена возможная схема устройства для реализации способа измерения переходного ослабления; на фиг. 2 - временная диаграмма импульсов дифракции, обратного рассеяния и импульса, отраженного от торца третьего канала. Устройство для реализации способа содержит генератор 1 оптических импульсов, волоконно-оптический ответвитель 2, отрезок волокна 3, оптичес- кий. аттенюатор k, фотодетекторы 5 и 6, схему 7 компенсации, фазоинвертор 8 и индикатор 9. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 оптических импульсов направляет излучение в первый канал А волоконно-оптического ответвителя 2. Фотодетектор 6, установленный на выходе канала Б ответвителя 2, регистрирует сигналы, обусловленные дифракцией, обратным релеевским рассеянием и отражением от торца третьего канала В (фиг. 2). Вышедшее из торца третьего канала В излучение проходит по отрезку волокна 3 и через аттенюатор 4 попадает на фотодетектор 5, сигнал которого через фазоинвертор 8 поступает на вход схемы 7 компенсации , к второму входу которой подключен фотодетектор 5. Выходной сигнал схемы компенсации регистрируется индикатором 9. Для временной компенсации сигнаа, отраженного от торца, длина отрезка волокна 3 выбирается равной суммарной длине каналов Б и В ответвителя 2. Амплитудную компенсацию производят аттенюатором k, наблюдая Ьсциллограмму сигнала, регистрируемого фотодетектором 6, с помощью осциллографа используемого в качестве индикатора 9.

При этом сигнал, соответствующий моменту t (фиг. 2), состоит из двух компонент; импульса, отраженного от выходного торца, Г и сигнала, рассеянного в зоне выходного торца и являющегося пьедесталом для сигнала Г. Сигнал Д является частью сигнала, возникающего вследствие релеевского рассеяния во всем объеме общего канала. Этот сигнал также состоит из двух компонент: сигнала, существующего в момент времени t, возникающего вследствие локйльной неоднородности, каковой является место перехода двух каналов А и Б (фиг. 1 ) в общий канал В, .и сигнала, возникающего вследствие релеевского рассеяния. Первая из этих компонент представляет собой короткий импульс с длительностью т , так как он обязан своим возникновением локальной неоднородности, вторая - импульс с длительностью, равной двойному времени распространения сигнала от места перехода до выходного торца третьего канала. Амплитудная компенсация

производится до исчезновения сигнала Г (фиг. 2), являющегося мешающим сигналом, снижающим точность измерений .

После того, как произведена компенсация сигнала, отраженного от торца третьего канала волоконно-оптического ответвителя, измеряют мощность оставшегося выходного сигнала, например, с помощью селективного микровольтметра, включаемого в

(Качестве индикатора 9 (фиг. 1}. Затем измеряют мощность входного сигнала и по отношению измеренных величин определяют переходное ослабление между каналами А и Б волоконно-оптического отаетвителя 2 (фиг.1).

Аналогично определяют переходное ослабление между каналом А и каналом В, а также между каналами Б и В направляя для этого входной сигнал в каналы Б и А соответственно и подбирая длину отрезка волокна 3.

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность измерения переходного ослабления между каналами волоконно-оптического ответвителя за счет исключения влияния на результат измерения сигнала, отраженного от торца третьего канала. Точное измерение величины переходного ослабления дает возможность разработки более рациональной конструкции ответвителей и точной оценки их характеристик.

Г