Интерференционный способ измерения профиля показателя преломления в градиентных оптических световодах Советский патент 1990 года по МПК G01N21/45 

Изобретение относится к технической физике и предназначено для измерения профиля показатели преломления в градиентных оптических световодах (преформ) при отработке технологии их получения и контроле промышленного выпуска.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 и 2 показаны интерферо- граммы с шириной So интерференционной полосы меньше диаметра do центрального провала в профиле показателя преломления и больше его соответственно; на фиг. 3 и 4 - соответствующие этим интерферо- граммам расчетные профили показателя преломления; на фиг. 5 - синтетический профиль показателя преломления, полученный путем обработки обеих интерферограмм (а - относительный радиус сердцевины).

Способ осуществляют следующим образом.

В одно из плеч любого двухлучевого интерферометра, например Маха-Цендера. вводят исследуемый срез заготовки с центральным провалом профиля показателя преломления. Путем поворота одного из отражательных зеркал интерферометра устанавливают ширину интерференционных полос таким образом, что она становится меньше диаметра центральною прорала в профиле пока- i/теля л.юл м/енич При чтом регистрир; юг интерфсро . ч роза исньпумо- го образца (фи ;

реперной интерференционной полисы вблизи центра сердцевины (фиг 1, где 1, 2 - границы сердцевины и бороситн- катного слоя соответственно имеет резкий провал ( ,5Х, где л длина волны измерителя), то х;факгери ei хорошее разрешение центрального провал.:. Эта интерферо- грамма на реальном сре.«- имеет ВЫСОКУЮ частоту интерференционны полос (100 поСП

05

1

СО

со

СП

кк ;.а n p i лемше). причем реперная no ioca прем ( пен им vie ценный спуск от центра (.ордцениШ) периферии При регистрации им -ч;нре о: раммы телевизионным приемником шири га полосы укладывается на 8 in ; лемемго1з разложения, поэтому чувствительное гь определения координат реперной полосы (в дробных долях интерференционной по. ккь1) не превышает О,IX Соответственно, рае еж тайный профиль показателя преломления (Ля) от реальной интерферо- i ра м MI 1 и мее i noi решность б „ (о - 7) 10 4 (пок,,ана Repi икальным отрезком нл фиг 3) З. чем шменяют ширину интерференцион пых по юс таким образом, что она стано вится больше т.иаметра центратыюго про вала в профиле показателя пр. , МЛРНИЯ, л вновь регистрируют дополнительную шгерфепш рамму от среза испытуем г , об ца (фш 2)

В допо т т 1ьной интерфери paмме ширина интерференционной полосы Si- .ревыша ei шаметр центральною провала гго- кн на диаметре сердцевины) В лом слу- iiae ход реперной полосы вблизи центра серд- ii-нины претерпевает лишь слабый провал (vtiee 0.5A,) Таким образом в данной ин- м l/:jiep i ам ie имеет место недостаточно pa i|Ki:ruine профиля показателя преломле пия 1. центрального провата Эю оче- ни uio и, ф.ц 4, где глубина централь ною } и ia i мщч ;вечно меньше, на |пп Л При гом и ин iepi)epoi pa м ме щ jini 2 ширина о ни ы Sc клади ваен я 7(i 8C1 HMIHTOB телев, тонного рс;з- ю/4- 1 iihn, IC IIOMV чуиечвтельч ть и точ HOI гь i юм состанляе не менее (0,012 ,,014), Соответствен расштан- по ин i ерферог рам -л ..рофи 1Ь по- пре 1омления вне ны провала (фш ti шнег погрешность не более (7 и-10 , что сvmecTBeiih ючнее чем ь и «вес гном v-ii А обе

Ичмерения профиля ii.jKdtareiH пре ом к not в , илах зоны про на ю и вне -ч1 i . куюг я следующим образом

По первой и- герфьрограм ме (фиг 1) I i сч 11 UBde и. я нр( фи 1Ь ti обласга iunt к. .чч щевикы ю границы ч ювяла (0%

Ь

n

Ij

о

,

диаметра сердцевины) По второй интерфе- рограмме рассчитывается профиль на оставшемся радиусе. В результате их стыковки по пограничным точкам получается искомый синтетический профиль показателя преломления в сердцевине заготовки (фиг. 5)

Точность измерения профиля вне зоны центрального провала соответствует второй интерферограмме; при этом разрешение центра тьного провала остается высоким, что определяется первой интерферограммой.

Использование измерения профиля показателя преломления в срезах градиентных оптических преформ согласно изобретению повышает точность измерения, что дает возможность совершенствовать технологию изготовления волокон и повышать их эксплу- атапчонные характеристики

Формула изобретения

Интерференционный способ измерения профиля показателя преломления в градиент libix оптических световодах с центральным провалом в профиле, состоящий в регистрации интерферограммы от среза испытуемого образца при настройке ширины интер ференционных полос ин герферограммы i.iKUM образом, что искривление выбранной в качестве реперной интерференционной по- ккы, соответствующее зоне центрального провала профиля иоказатетя преломления, максимально, и измерении координат искрив- кния реперной интерференционной по юсы в пределах зоны центрального провала, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерения, допо шительно регистрируют вторую интерферо рамму от того же среза при настройке ширины интерференционных потос ингерфррограммы таким образом, что искривление выбранной ранее реперной интерференционной полосы, соответствующее юне центральною провала, имеет минимальное значение, и{меряют координаты искривления реперной интерференционной полосы вне юны ч ..тральною провала по второй инг. . рамче и по измеренным координа 41 , профиле показателя преломлиш i

Изобретение относится к способам технологического и эксплуатационного контроля волоконных заготовок световодов. Для повышения точности измерения профиля показателя преломления по двум интерферограммам, полученным от одного и того же среза заготовки градиентного оптического световода, производят регистрацию профиля относительно реперной интерференционной полосы, причем первая интерферограмма настроена так, что ширина интерференционной полосы меньше диаметра центрального провала в профиле показателя преломления, а вторая ширина интерференционной полосы больше диаметра центрального провала. 5 ил.

Фиг.1

.2

ufltfO

Фиг.З

Фиг. 5

АПК 10

Фиг Л