Измеритель затухания оптического волокна при одностороннем доступе Советский патент 1988 года по МПК G01M11/02 

Изобретение относится к волоконной оптике и волоконнооптической ;Связи н может быть применено для из- мерения затухания излучения в опти- чески:: волокнах и кабелях.

Цель изобретения - повьлцение точ- ;Ности и оперативности измере1шй и упрощение схемы измерителя.

На чертеже, представлена структур нал схема измерителя затухания оптического волокна при одностороннем Доступе.

Г Измеритель содержит лазер ,1 , ос- овной волоконный отпетвитель 2,- пер ый 2, второй 2 , третий. 2 полю- fca основного волоконпого ответвителя Дополнительный волоконный ответвител 3, первый З , второй 3 , третий З полюса дополнительного волоконного .Ответвителя, калиброванный оптический аттенюатор 4, кювету 5 (соедини- teль) с иммерсионной ж щкocтью, ос Йовной фотодетектор б, дополгштель- -яый фотодетектор 7, смеситель 8 мод, йторую юовету 9 (соединитель) с иммерсионной жидкостью, основной источник 10 смещения, дополнительньш источник 11 смещения, иодикатор 12 нуля и общую шину 13,

Лазер 1 оптически соединен с первым полюсом 2 основного Ответвителя 2 третий полюс 2 которого соеди- также с третьим полюсом З доположительное напряжение от источника 11 смещения. Кроме того, источники 10 и 11 смещения и индикатор 12 нуля соединены с общей шиной 13.

Измеритель работает следующим образом.

В первый полюс 2 основного ответ вителя 2 введена оптическая мощность (.,, Ответвитель 2 выполнен так, что в третий полюс проходит 10% энергии, а во второй - 90%, Тогда через оптический калиброванный аттенюатор 4 на основной фотодетектор 6 направляется О, 1Ро , а в третий полюс 3 дополнительного Ответвителя 3 из третьего полюса 2 основного ответвите- ля 2 - 0, Потерями в месте соединения ответвителей можно пренебречь, так как они малы, Пренебрежимы потери и в ответвителях, так как они также малы и постоянны. Место соединения первого полюса З дополнительного Ответвителя 3 с входным торцом смесителя 8 мод помещается в соединитель 5 с иммерсионной жидкостью. При этом существенно уменьщаются потери в таком соединителе и практически до пренебрежимо малой величины уменьшается отражение от места стыка

Перед присоединением к измеряемому волокну выходной торец смесителя 8 мод вынимается из кюветы 9,. При этом он должен быть нормально обрабо

Изобретение относится к волоконной оптике и позволяет повысить точность и оперативность измерений, а также упростить схему устр-ва. Поток излучения лазера 1 вводится в основной волоконный ответвитель 2, второй полюс 2 через калиброванный оптический (аттенюатор 4 соединен с оптическим входом основного фотодетектора 6. Часть светового потока поступает в полюс 3 дополнительного волоконного .ответвителя 3, через смеситель 8 мод подключенного к измеряемому волокну. Вход и выход смесителя 8 погружены соответственно в кюветы 5 и 9 с измерительной жидкостью. Полюс З ответвителя 3 соединен с дополнительным фотодетектором 7. Катод фотодетектора 6 и анод фотодетектора 7 подключены к индикатору 12 нуля, а анод и катод - соответственно к источникам 10 и 11 смещения. 1 ил. с б (Л .с 4;ib to 00 со ч

пфлнительного волоконного ответвитсля35 и очищен от иммерсионной жидкос40

.3| второй полюс 2 основного Ответвителя 2 оптически соединен с калибро- вАнным оптическим аттенюатором 4, п0сле которого световой поток поступает на оптический вход основного фотодетектора 6. Световой поток с второго полюса 3 дополнительного волоконпого ответв-ителя 3 направляется на оптический вход дополнительного фотодетектора 7, а первый полюс дз 3 дополнительного Ответвителя 3 в кювете 5 (соединителе) с иммерсионной жидкостью соединен с входным торцом смесителя 8 мод, выходной торец которого помещен во вторую кювету 9 (соединитель) с иммерсионной жидкостью. Катод основного фотодетектора б и анод дополнительного фотодетектора 7 присоединены к индикатору 12 нуля,

На основной фотодетектор 6 подается напряжение смещения отрицательной полярности от источника 10 смещения, а на дополнительный фотодетектор 7 50

55

ти. Отраженный от этого торца свето- )зой поток PY - К 0,9Ро поступает через дополнительный ответвитель (т.е. через его первый и второй полюса) на дополнительный фотоиндикатор 7. В этом дополнительном ответвителе световой поток из первого полюса З делится между вторым З и третьим 3 полюсами пополам (без учета потерь) , Поэтому на фотодетектор попадает световой поток, равный ,5Р, 0,45КРо. При этом стрелка индикатора 12 отклоняется в отрицательную сторону от нуля. Для восстановления нулевых показаний с помощью калиброванного оптического аттенюатора 4 на оптическом входе основного фотодетектора б устанавливается оптическая мощность PI - PI. Основной и дополнительный фотодзтекторы 7 подбираются идентичными, а абсолютные величины напряжения смещения равными. После восстановления нулевых показаний индикатора 12 фиксируются показания

0

з

0

5

ти. Отраженный от этого торца свето- )зой поток PY - К 0,9Ро поступает через дополнительный ответвитель (т.е. через его первый и второй полюса) на дополнительный фотоиндикатор 7. В этом дополнительном ответвителе световой поток из первого полюса З делится между вторым З и третьим 3 полюсами пополам (без учета потерь) , Поэтому на фотодетектор попадает световой поток, равный ,5Р, 0,45КРо. При этом стрелка индикатора 12 отклоняется в отрицательную сторону от нуля. Для восстановления нулевых показаний с помощью калиброванного оптического аттенюатора 4 на оптическом входе основного фотодетектора б устанавливается оптическая мощность PI - PI. Основной и дополнительный фотодзтекторы 7 подбираются идентичными, а абсолютные величины напряжения смещения равными. После восстановления нулевых показаний индикатора 12 фиксируются показания

калиброванного оптического аттенюатора. После этого выходной торец смесителя 8 мод помещается в кювету 9 с иммерсионной жидкостью и соединяется с измеряемым волокном. Дальний, выходной торец этого волокна должен быть нормально обработан и граничить с воздухом. В этом случае коэффициент отражения от него будет равным К - такой же величине, как и от выходного торца смесителя 8 мод (при этом предполагается также, что оптические и геометрические характеристики измеряемого волокна и волокна из которого выполнен смеситель 8 мод одинаковы). Тогда на дополнительный фотодетектор 7 поступает поток Pj - 0,45 Ке РО , где о - воэффициент затухания волокна, - его длина, множитель 2 в показателе учитывает двойное прохождение излучения по волокну При этом баланс нарушится и стрелка индикатора 12 отклонится в положительную сторону. Установив с помощью калиброванного аттенюатора 4 мощность на оптическом входе основного фотодетектора 6 Pj РЗ восстанавливают нулевые показатели индикатора 12 нуля. По разности показаний калиброванного оптического аттенюатора 4 определяется затухание измеряемого волокна. Формула изобретения

Измеритель затухания оптического волокна при одностороннем доступе, содержащий лазер, волоконный ответ- витель, фотодетектор с источником

смещения, индикатор нуля, кювету с иммерсионной жидкостью, при этом волоконный ответвитель соединен с лазером и фотодетектором, который с одной стороны соединен с источником смещения , а с другой - с индикатором нуля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерений и упрощения схемы из- меритапя; г; него введены дополнительный волоконный ответвитель, дополнительный фотодетектор с дополнительны источником смещения, оптический калиб- рован1-й,й аттенюатор, при этом оттичес кий выход лазера соединен с первым полюсом основного волоконного ответ- :вителя5 второй полюс которого через калиброванный оптический аттенюатор соединен с оптическим входом основного фотодетектора, первый полюс дополнительного волоконного ответвите- ля через смеситель мод, вход и выход которого погружены в кюветы с измерительной жидкостью, подключен к входному торцу измеряемого волокна, а второй полюс дополнительного ответ- вителя к оптическому вхо,цу дополнительного фотодетектора, при этом третий полюс основного волоконного от- ветвителя соединен с третьим полюсом дополнительного ответвителя, а дополнительный фотодетектор также подключен к индикатору нуля, причем основной фотодетектор подключен к нему катодом, а дополнительньй анодом, кроме того, основной и дополнительный источники смещения и индикатор нуля соединены с обшей шиной.