Устройство для измерения затухания оптических кабелей Советский патент 1988 года по МПК G01N21/01 

11

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения затухания оптических кабелей, обнаружения неисправностей и определения их длины как в процессе производства, так и при эксплуатации.

Цель изобретения - повышение то ч- ности и Увеличение динамического диапазона измерений затухания оптических кабелей,

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последователь но включенные заданщий генератор 1, оптический излучатель 2, оптически связанный с первым плечом первого

направленного ответвителя 3, последовательно включенные первый фотоприемник 4, первый усилитель 5 и стробоскопический преобразователь 6, источник 7 опорного напряжения, аы- читшицее устройство 8, оптический усилитель 9, регулирующий злемент 10 второй направленный ответвитель 11, последовательно включенные второй фотоприемник 12, второй усилитель 13 и регистрируюп ее устройство 14, при этом третье плечо первого направленного ответвителя 3 оптически связано с первым фотоприемником 4, управляющий вход стробоскопического преобразователя 6 подключен к второму выходу задающего генератора 1, источник 7 опорного напряжения подключен к первому входу вычитающего устройства 8j второй вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя 6, выход вычитающего устройства подключен К входу регулирующего элемента 10, выход которого оптически связан с управляющим входом оптического усилителя 9, информационный вход которого оптически связан с вторым плечом первого направленного ответвителя 3, а выход оптически связан с вторым плечом второго направленного ответвителя 11, третье плечо которого оптически связано с вторым фoтoпpиe fflш :o l 12, первое плечо рого направленного ответвителя 11 служит для подключения испытуемого оптического кабеля

Устройство работает следующим образом

Оптические импульсы с выхода оптического излзгчателя 2 через первый направленньй ответвитель 3, обеспе

0

0

5

5

чивающий развязку зондирующего и отраженного сигналов, оптический усилитель 9, с первого плеча второго направленного ответвителя 11 поступают на вход оптического кабеля 15, а с третьего плеча верез второй фотоприемник 12 и второй усилитель 13 - на регистрирующее устройство 14, Сигналы обратного рассеяния через второй направленный ответвитель 11, оптический усилитель 9 с третьего плеча первого направленного ответвителя 3 через фотоприемник. 4, усилитель 5 и стробоскопический преобразователь 6 поступают на второй вход вычитающего устройства 8, к первому входу которого подключен источник 7 опорного напряжения. Напряжение на выходе вычитающего устройства 8, пропорциональное разности сигналов обратного рассеяния и опорного напряжения, управляет регулирующим элементом 10, регулирующим коэффициент передачи оптического усилителя 9. Таким образом, коэффициент передачи оптического усилителя 9 изменяется пропорционально величине обратного рассеяния. Изменение коэффициента передачи оптического усилителя 9, являющееся мерой затухания оптического кабеля, фиксируется регистрирующим устройстваом 14 по изменению амплитуды импульсов излучателя 2 с выхода второго фотоприемника 12, поскольку коэффициент передачи оптического усилителя 9 для прямого и обратного излучений одинаков. Перед измерением затзосания оптических кабелей производят калибровку устройства в требуемой точке измеряемого интервала. Для этого на первом входе вычитающего устройства 8 устанавливают величину опорного 5 напряжения, равную амплитуде сигнала обратного рассеяния. При этом напряжение на выходе вычитающего устройства 8 близко к нулю, управляющее воздействие на регулирующий элемент 10 отсутствует и коэффициент передачи оптического усилителя 9 равен единице, что фиксируется в регистри- рутощем устройстве 14 На этом калибровку устройства заканчивают.

0

5

0

0

Измерение затухания производят по шагам.

Длина шага равна 1ц, Vt, где длительность зондирующих импульtuсов; V - скорость распространения сигнала в волоконном световоде.

Скорость продвижения по линии . регулируется с помощью стробоскопического преобразователя 6.-По мере продвижения по линии затухание ее увеличивается и сигналы обратного рассеяния уменьшаются. При этом на выходе вычитающего устройства 8 на- пряжение, поступающее на регулирующий элемент 10, увеличивается, в результате чего усиление оптичес кого усилителя 9 изменяется (в данном случае увеличивается) пропорциональ но изменению сигналов обратного рас- сеянияо С помощью второго направлен- ного ответвителя 11, второго фото- пpиeмIiикa 12, второго усилителя 13 и регистрирующего устройства 14 из- меряется коэффициент усиления оптического усилителя, по которому определяется величина затухания оптического кабеля.

Устройство для измерения затухания оптических кабелей, содержащее последовательно включенные заданлций генератор, оптический излучатель, оптически связанный с первым плечом первого направленного ответвителя, третье плечо которого связано с первым фотоприемником, последовательно включенным с первым усилителем и стробоскопическим преобразователем, управляющий вход которого подключен к второму выходу задающего генератора, и регистрирующее устройство, о т- л и ч а ю щ,е е с я тем, что, с целью повьшения точности и увеличения динамического диапазона измерений затухания оптических кабелей, в него введены оптический усилитель,

Для исключения погрешности измере- 25 регулирующий элемент, второй направния затухания оптического кабеля, возникающей от сигналов френелевского отражения в ближней зоне (особенно от входного торца оптическо1Ч)- кабеля) ,

ленный ответвитель, источник опорного напряжения, вычитающее устройство, последовательно включенные второй фотоприемник и второй усилитель, вынеобходимо снизить мощность зондирую- зет ход которого подключен к входу рещих имнульсов. Оптический усилитель позволяет регулировать запас по мощности, который необходим для измерения затзгхания в дальней зоне. Кроме того, в дальней зоне можно наращивать и мощность зондирзпощих импульсов источника оптического излучения, так как при этом можно допустить сильную перегрузку фотоприемника в ближней зоне, что не окажет влияния на точность измерений в дальней зоне о В качестве оптического усилителя может быть использован волоконный оптический квантовый усилитель на основе

35

40

гйстратора, при этом источник опорного напряжения подключен к первому входу вычитающего устройства, второй вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, ВЫХ.ОД вычитаннцего устройства подключен к ВХОДУ регулирующего элемента, выход которого оптически связан с управляющим входом оптического усилителя, информационный вход которого оптически связан с вторым плечом первого направленного ответвителя,- а выход оптически связан с вторым плечом второго направленного ответ Qfs 20

427245

вода

Ток накачки регулируется с помощью регулирующего элемента 10, который вьтолнен в ввде усилителя токов , Формула изобретения

Устройство для измерения затухания оптических кабелей, содержащее последовательно включенные заданлций генератор, оптический излучатель, оптически связанный с первым плечом первого направленного ответвителя, третье плечо которого связано с первым фотоприемником, последовательно включенным с первым усилителем и стробоскопическим преобразователем, управляющий вход которого подключен к второму выходу задающего генератора, и регистрирующее устройство, о т- л и ч а ю щ,е е с я тем, что, с целью повьшения точности и увеличения динамического диапазона измерений затухания оптических кабелей, в него введены оптический усилитель,

25 регулирующий элемент, второй направленный ответвитель, источник опорного напряжения, вычитающее устройство, последовательно включенные второй фотоприемник и второй усилитель, выход которого подключен к входу ре5

0

гйстратора, при этом источник опорного напряжения подключен к первому входу вычитающего устройства, второй вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, ВЫХ.ОД вычитаннцего устройства подключен к ВХОДУ регулирующего элемента, выход которого оптически связан с управляющим входом оптического усилителя, информационный вход которого оптически связан с вторым плечом первого направленного ответвителя,- а выход оптически связан с вторым плечом второго направленного ответ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения затухания оптических кабелей в процессе монтажа и эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности и увеличение динамического диапазона измерений затухания оптических кабелей. В устройство, содержащее задающий генератор, оптический излучатель, ответвитель, фотоприемник, усилитель, стробоскопический преобразователь, регистратор, введены оптический усилитель 9, регулирующий элемент 10, источник опорного напряжения 7, вычитающее устройство 8, второй направленный ответвитель 11, второй фотоприемник 12 и усилитель 13, Измерение затухания производится путем измерения коэффициента усиления оптического усилителя с помощью вторых направленного ответвителя, фотоприемника и усилителя. Перегрузка устраняется снижением мощности зондирующих импульсов при работе в ближней зоне. 1 ил. (О (Л ьо vi to 4 СЛ

волоконных световодов, активированных вителя, третье плечо которого опти- ионами редкоземельных элементов (на- чески связано с вторым фотоприемни- пример, Na), накачка которого осу- ком, первое плечо второго направлен- ществляется светЪдиодами, распреде- . ного ответвителя служит для подклю- ленными вдоль активированного свето- чения испытуемого оптического кабеля,