Измеритель потерь соединителя волоконных световодов Советский патент 1985 года по МПК G01M11/02 

Изобретение относится к световода и может быть использовано для измере ний потерь световой энергии в разъем ных и неразъемных соединителях во локонных световодов и кабелей на их основе. . . а . .««- .рель изойр| твад||я - товышение точно сд-и изМрений. I 1а, фиг .)fenCTa ffiAa структурная gs f i схейа ; з1 1ерит№Ш тЬтер4 соединителя волоконных CB.eT,paQjpoB; ва фиг. 2 времрннце aгp.aIЯ 4ьциs пbясняющие работу «йайё йтеля. Измеритель (фиг.1) содержит источник 1оптических импульсов, задающий генератор 2 электрических им. пульсов, расширитель 3 импульсов, фо топриемник 4 с логарифмическим усилителем и накопителем, демультиплексор 5 электрических сигналов, оптическую линию задержки в виде отре ка световода 6, У-разветвители 7-9 световодов, o-f резок эталонного световода 10,отрезок световода 1 1 с измеряемым соединителем 12, оптические аттенюаторы 13, кювету 14 с иммерсионной жидкостью, электрическую линию 15 задержки, устройство 16 вычитания электрических сигналов. Кроме того, устройство содержит источник 17 эталонного напряжения, калиброванный аттенюатор 18 и устройство 19 сравнения с индикатором. . Измеритель работает следующим образом. Последовательность оптических импульсов с длительностью Г и периодом Т (причем ) с помощью -разветвителей 7-9 вводится в световоды 10 и 11. Световод 10 - эталон ный, световод 11 на фиксированном расстоянии от входа содержит соединитель (например, оптический разъем потери которого необходимо измерить Оба световода 10 и 11 имеют одинаковые параметры, (числовую апертуру, диаметры сердечника и оболочки, эксцентриситет, затухание и распределение показателя преломления вдоль радиуса). Оба световода имеют также одинаковую длину , При доста трчной мощности излучения в импульсе(20-100 мВт) в световодах 10 и 11 возникает заметное излучение обратного рассеяния,- определяемое потерями в них и в соединителе 12. Для того, чтобы сигналы обратного рассеяния, соответствующего эталонному И измеряемому световодам, разделить во времени, излучение в эталонный световод вводится через отрезок световода 6, длина которого равна 2f. Этот отрезок играетроль линии задержки на время 0,5Т. В световоды 10 и 11 должны быть введены оптические потоки одинаковой мощности. В то же время в отрезке световода 6 происходят потери, а разветвитель 7 разделяет потоки на две равные части. Для того, чтобы обеспечить ввод в световоды 10 и 11 одинаковых по мощности световых потоков, оптические импульсы в ник вводятся через оптические аттенюаторы 13. Для устранения отражений от концов световодов они погружены в кювету 14 с иммерсионной жидкостью. Излучение обратного рассеяния из световодов 10 и 11 с помощью разветвителей 8 и 9 направляется на фотоприемник 4, имеющий фотодетёктор широкополосный усилитель с логарифмической характеристикой и накопительное устройство. С выхода фотопрйемника 4 сигнал подается на информационный вход демультиплексора 5. На его управляющий вход подаются коммутирующие импульсы от расширителя 3. Длительность этих импульсов равна 0,5Т. С одного из выходов демультиплексора 5 сигнал, соответствующий излучению обратног;о рассеяния измеряемого световода 11 с соединителем 12, подается на устройство 16 вычитания через линию 15 задержки. Время задержки выбирается равным 0,5Т. С второго выхода демультиплексора 5 сигнал, соответствуюищй излучению обратного рассеяния световода 10, подается на вход устройства 16 без задержки. Назначе- ние электрической линии 15 задержкисовместить во времени сигналы, соответствующие излучению обратного рассеяния в световодах 10 и 11. Разностный сигнал в ус-тройстве 16, соответствующий величине потерь в соединителе 12, выпрямляется и подается на. один из входов устройства 19 сравнения. На его второй вход через калиброванный аттенюатор 18 поступает эталонное напряжение от источника 17. Измерения производятся в следующем порядке. К выходам разветвителей В и 9 поочередно подключается измеритель мощности и с помощью аттенюа.торов 13 устанавливаются одинаковые мощности. После этого к разветвителям 8 и 9 подключаются соответственно световоды 10 и 11. Оба разветвителя и входные торцы световодов 10 ц 11 снабжены идентичными разъемами. О равенстве мощности, введенной в све товоды 10 и 11, можно убедиться по равенству передних фронтов сигналов при наблюдении их на осциллографе. При этом индикатор в устройстве 19 сравнения с помощью аттенюатора 18 устанавливается на нуль. Перед подключением к разветвителям 8 и 9 световодов 10 и 11 индикатор также устанавливается на нуль. При подключении к ним световодов 10 и 11 баланс нарушается. С помощью аттенюатора 13 повторно добиваются нулевых показаний индикатора. По разности

показаний лимбов аттенюатора 13 определяют зат хание в соединителе.

,На фиг.2 обозначены: а) - последовательность оптических импульсов; б) - чередующиеся с периодом Т кривые обратного рассеяния, соответствующие импульсам в световоде с соединипителем и в эталонном световоде;. в ) - сигнал, соответствующий кривой обратного рассеяния в световоде с соединителем; г) - сигнал, соответствующий кривой обратного рассеяния из эталонного световода; д сигнал, соответствукяций кривой обратного рассеяния в световоде с соединителем, задержанный на время -j-Ti е) - рапностный сигнал между гид, соответствуующий потерям в соединителе, формируемый устройством 16 вычитания .

ИЗЖРИТЕЛЬ ПОТЕРЬ СОЕДИНИТЕЛЯ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ, содержащий задающий генератор электрических импульсов, источник оптических импульсов, первый- У-разветвитель световодов,первый отрезок волоконно- го световода с измеряемым соединителем, фотоприемник с логарифмическим усилителем и накопителем, при этом генератор соединен с источником оптических импульсов, выход которого оптически связан с первой ветвью первого разветвителя, вторая ветвь которого подсоединена к фотоприемнику, а ствол первого -разветвителя со единен с первым отрезком волоконного световода с измеряемым соединителем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены второй и третий у-разветвители световодов, второй отрезок световода, идентичный по параметрам первому отрезку, оптическая линия, задержки ь..виде третьего отрезка световода, два оптических аттенюатора, кювета с иммерсионной жидкостью, расширитель электрических импульсов, демульти1гпексор электрических сигналов на два выхода, электрическая линия задержки и устройство вычитания электрических сигналов, при этом выход источника оптических -импульсов соединен со стволом второго Y-разветвителя, одна ветвь которого через соответствующие аттенюаторы соединена с входом оптической линии задержки, а другая - с первой ветвью первого V -разветвителя, выход оптической линии задержки подсоединен к первой ветви третьего Y РЗ зветвителя, вто(Л рая ветвь которого подсоединена к фотоприемнику, ствол третьего Ч-разветвителя соединен с вторым отрезком световода, выходной конец которого и конец первого отрезка помещены в кювету , выход фотоприемника соединен с информационным входом демультиплексо ра, к управляющему входу демультиплексора подсоединен выход расширите sl ля импу;льсов, вход которого подсое« динен к генератору, а выходы демуль00 типлексора, один через электричессд кую линию задержки, а другой непосредственно, соединены с выходами устройства вычитания, причем длительности задержек в оптических и элект- рических линиях за &ржкк и величина расширения импульсов равны одной и той же величине, равной половине периода повторения импульсов задающего генератора, а длины первого и второго отрезков световода равны половине длины третьего отрезка световода.

Фиг.

АС(.

Л 2

Г 2

о(,