Световодный ответвитель Советский патент 1991 года по МПК G02B6/125 G02B6/28 

Изобретпиие относится к об гасти полокон ной и интегральной оптики и может быть использовано в волоконно- оптических системах связи, измерительной технике и различных устройствах автоматики.

Цель изобретения обеспечение Возможности плавной регулировки коэффициента ответвления оптического излучения при переходе его из общего канала в оба плеча,

Существо изобретения заключается в следующем. При увеличении температуры пограничных областей обоих канашем повышении температуры показатель преложтения п сердечника уменьшается, а п и Пз увеличивается. Таким образом, разность п,- п, растет с рос- 5 том температуры. При некотором, значении температуры для всех лучей или большей их .части, падающих на границу раздела, будет иметь Место полное , внутреннее отражение. Здесь имеется в виду случай, когда лучи падают из общего канала с большим показателем преломления на границу раздела среды с меньшим показателем преломления (п,, п ) . Конкретное значение теМпераШ

лов показатель пpeпo ffleния ответвлен- туры при которой будет полное внут-. ного канала уменьтается, а основного реннбе отражение, зависит от числовой возрастает, В результате этого возрастает разность показателей прелом-- ленияг вследствие чего лучи, падающие из основного канала с большим показа- телем преломления;, отра:каются от нее и попадают в плечо основного канала. По мере возрастания температуры доля отраженных лучей увеличивается.

На чертеже с хематично изображен предлагаемый ответвитель, родержащий сердечник общего канала I, сердечник ответвлеиного канала 2, сердечник плеча основного канала 3 оболочку 4 .. место особенно в одномодовых во- отдетвителя и электронагреватель 5. локнах.

ПРИНЦИП плавной регулировки козф- Д осуществления плйвного измейёНИЛ температуры в указанной зоне от- ветвитель размещен на эяектронагрёва Vene той его частью, котордя содерследующем, В исходном состоянии, нап- -,

„ 35 жит упоминавшуюся выше границу раз- ример, при комнатном температуре .. образом, из«в- (показатели пре.1ошения сердечника заданных пределах температуру общего канала j, сердечника Канапбв 2 и 3 од1-1наковы. При этом граница.

апертуры световодов, из которых состоит ответвнтель, от угла ct и от материала сердечников указанных световодов. Например, если сердечник, плеча (2) выполнен из стекла типа ГКСС-3 М, у которого температурный коэффициент показателя преломления R -3,9 10, а сердечника общего канала 1 и второго плеча 3 - из стекла К-15 с +3,7г10 , то при t « 100 + разность может дости- гать величин 0,001 - О,01 что имеет

фи1диента отйетвления в предпагаемом световодном ответвителе состоит в

переходной зоны ответвителя, можно в

, .Vшироких пределах изменять коэффициент

раздела 1на чертеже - толстая линия)лп .- ,

/44 отгветвлеяия.

между общим каналом (1} и ответвлен-л

.-„ч .. Отметим, что поскольку температу-;

ным каналом {/.) почти не изменяет, f

оптической однородностиJ поэтому. S зоне перекода общего канала.на два плеча оптическое излучение перерас- пределяетс междУ ними nopoBhy, При повьшенш- температуры S -переходной зоне показатель преломления йлеча 2 уменьшается, поэтоь}у часть лучей

ра плавлений стекла весьма высока - порядка а кварца , нагревание отйетвитепя ;йо 100+300 нё7 . приведет к заметным необратимым структурном изменениям матерйалов

из который выполнен ответвитель. I

Отметим, крбме того, йрбдла особенно осевых н близких fe Ним, от- « гйемый световодный ответвитель; . ражается от этой границы { аздела и выключенным HerpeBaTeilteM может быть

применен г K ttectee яАтчккй тенпературы. ; V. ; -- . . ,- ;. ;

направляется в другое плечо-О).Для того чтобы указанные стриженные лучя попадали в другое плечо (3), граница раздела наклонена отйосителъйо ойн cи meтpий ответвител.й код углом, рав-;. ным половине ух-йа . Д tj, угой метаду плечами о гзетвн еля, равный.; приблизите.«ьно 2 10 При .дальНбйг

- Ф о р м у Ji а из 6 б 19 е т е н и я

- . ,..,.

Световодный о йетвй ёль ; содержа- кайал,,а также основной и . ответвленный каналы. сопряженные

шем повышении температуры показатель преложтения п сердечника уменьшается, а п и Пз увеличивается. Таким образом, разность п,- п, растет с рос- том температуры. При некотором, значении температуры для всех лучей или большей их .части, падающих на границу раздела, будет иметь Место полное , внутреннее отражение. Здесь имеется в виду случай, когда лучи падают из общего канала с большим показателем преломления на границу раздела среды с меньшим показателем преломления (п,, п ) . Конкретное значение теМпера

туры при которой будет полное внут-. реннбе отражение, зависит от числовой

. место особенно в одномодовых во- локнах.

апертуры световодов, из которых состоит ответвнтель, от угла ct и от материала сердечников указанных световодов. Например, если сердечник, плеча (2) выполнен из стекла типа ГКСС-3 М, у которого температурный коэффициент показателя преломления R -3,9 10, а сердечника общего канала 1 и второго плеча 3 - из стекла К-15 с +3,7г10 , то при t « 100 + разность может дости- гать величин 0,001 - О,01 что имеет

жит упоминавшуюся выше границу раз- .. образом, из«в- заданных пределах температуру

переходной зоны ответвителя, можно в

, f

ра плавлений стекла весьма высока - порядка а кварца , нагревание отйетвитепя ;йо 100+300 нё7 . приведет к заметным необратимым структурном изменениям матерйалов

из который выполнен ответвитель. I

Ф о р м у Ji а из 6 б 19 е т е н и я

- . ,..,.

Световодный о йетвй ёль ; содержа- кайал,,а также основной и . ответвленный каналы. сопряженные

с другом под острым углом и заключенные в оболочку выполненную из материала с меньшим коэффициентом преломления, чем у материала каналов, отличающийся тем,что, с целью5 расширения пределов плавной регулировки коэффи1щента ответвления,в него вве ден электронагреватель, расположенными

вокруг границы ответвления основиогс и ответвленного каналов, при этом ответвленный канал выполнен из материала с отрицательным температурньич коэффициентом преломления, а основной канал. - из материала с положительным температурным коэффициентом преломпения.

Изобретение относится k войокок- ной и интегральной дптике it обеспечивает возможность плавной рёгул1фо1вкн коэффициента ответвлений йзлучёвия, при переходе его из общего канала в . . оба плеча. Вокруг границы раздела ор- йовного 1 и ответвлеиного 2 каналов размещен злектронагреватель 5. Влаго- даря выполнению каналов 1 и 2 из материалов соответственно с положительным и отрицательньм температурньми коэффициентами преломления в зоне перехода при повышении температуры происходит перераспределение оптическогоi излучения в ctopoHy плеча 3 основного канала. При некоторой температуру для большей, части лучей, паданцих на границу раздела, будет наблюдаться полное внутреннее отражение. Изменением температуры в заданном диапазойе можно менять коэффициент ответвления в . широких Пределах 1 ил