Способ измерения дисперсии оптических материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N21/41 

Изобретение относится к средствам оптико-физических измерений и может быть использовано для определения дисперсионных характеристик разного рода оптических материалов, например оптического волокна.

Целью изобретения является упрощение измерений.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ измерения дисперсии оптических материалов.

Устройство содержит одночастотный лазер 1, работающий в непрерывном режиме, оптический модулятор 2 одной боковой полосы, проходя который излучение лазера периодически изменяет свою частоту на величину й(Л, после чего вводится в исследуемую среду 3,

фотоприемник 4, детектирующий излучение, прошедшее исследуемую среду 3 полосовой фильтр 5, настроенный на частоту л to, и осциллограф 6, позволяющий определить длительность образующегося в результате биений радиоимпульса с частотой заполнения Ји. Генератор 7 радиоимпульсов подключен к управляющему входу оптического модулятора 2.

Устройство работает следующим образом.

Одночастотный лазер 1 (в качестве которого может быть использован, например, полупроводниковый лазер с рас- распределенной обратной связью) генерирует непрерывное излучение с частотой ш, которое проходит через модулятор 2. При подаче от генератора 7 на

СП

со

СО

управляющий вход модулятора 2 радиоимпульса с частотой заполнения Аи выходной сигнал модулятора 2, вводимый в исследуемую среду, окажетхя сдвину- тым по частоте на величину Лео, т.е. будет иметь частоту W+ЛСА) (или oJ-4w) Вследствие наличия дисперсии показателя преломления исследуемого оптического материала, т.е. зависимости ско- рости распространения в нем оптического излучения от частоты, сигналы с частотамиы и w-4u ) пройдут исследуемую среду за разное время причем, поскольку сигнал с частотой Ы + йи(или w -льо) пройдет этот путь (при положительной дисперсии) быстрее (или медленнее), то на некотором промежутке времени Ј он належится на передававшийся ранее (позже) оптический сигнал с частотой w. в результате этого в течение времени С на выходе исследуемой среды будут существовать биения с частотой Лео, образующиеся от перекрытия во времени сигналов с час- тотами ш и САЛ-ЛСО(ИЛИ w-du). Таким образом, после детектирования на выходе фотоприемника А будет присутствовать радиоимпульс длительностью Ј с частотой заполнения ли. Этот сигнал может быть отфильтрован полосовым фильтром 5 и подан на осциллограф 6 для определения его длительности. Изм

рив величину г, дисперсию исследуемо Ф

в изменении длины волны излучения полупроводникового лазера под действием изменяющегося тока накачки и делает , ненужным применение оптического модулятора 2.

Изобретение позволяет обойтись без специального опорного сигнала и, следовательно, исключить погрешность измерений, связанную с искажением этого сигнала при его передаче в измерительный прибор.

Отсутствие опорного сигнала устраняет необходимость организации опорного канала для его передачи и двух- входовой схемы сравнения, что позволяет измерять дисперсию проложенных оптических кабелей волоконно-оптических систем связи.

ормула изобретения

Ф

Способ измерения дисперсии оптических материалов, включающий модуляцию оптического излучения с частотойы , зондирование им исследуемой среды и регистрацию прошедшего эту среду излучения, по которому судят о дисперсии исследуемой среды, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, при регистрации прошедшего исследуемую среду излучения осуществляют дополнительную периодическую частотную модуляцию зондирующего оптического излучения часто

Изобретение относится к оптико-физическим измерениям и может быть использовано для определения дисперсионных характеристик разного рода оптических материалов, в частности, уже проложенных оптических кабелей. Цель изобретения - упрощение измерений. Промодулированное с частотой ω оптическое излучение передают по исследуемой среде и определяют промежуток времени, соответствующий дисперсии, причем перед передачей по исследуемой среде осуществляют периодическую частотную манипуляцию сигнала оптической частоты ω на величину Δω, затем смешивают на фотодетекторе два прошедших исследуемую среду колебания с частотами ω и ω+Δω (или ω-Δω) и измеряют длительность возникающего в результате этого импульса биений с частотой Δω. 1 ил.

го материала можно определить по еле- ты (jJ на величину дм и измеряют дли35

дующеи формуле:

U)(U) + Д(А;).А D --TI7--J ь ,

где 1 - протяженность зондируемой исследуемой среды; с - скорость света. Смещение чистоты излучения лазера может быть достигнуто с использованием явления чирпинга, которое состоит

ты (jJ на величину дм и измеряют дли

тельность г возникшего в результате этого импульса биений с частотой а дисперсию ; D исследуемой среды определяют по формуле

40

4W )(J

где 1

- протяженность исследуемой

среды; с - скорость света.

Редактор А.Маковская

Составитель С.Голубев

Техред м.ХоданичКорректор Н.Король

Заказ 212

Тираж 503

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное