Способ компенсации фазовых искажений при передаче оптических сигналов по одномодовому волоконному световоду Советский патент 1990 года по МПК G02B6/27 

Изобретение относится к волоконным световодам и может быть использовано для компенсации поляризованной анизотропии одномодового световода с линейным двулучепреломлением и обеспечения однонаправленной передачи неискаженного по Фазе оптического сигнала в волоконно-оптических датчиках.

Целью изобретения является повышение степени компенсации и расширение области применения за счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации.

На Фиг. 1 изображена схема установки для осуществления способа-, на фиг. 2 - зависимость угла ц от мощности накачки Рн; на Фиг. 3 - амплитуда сигнального излучения при наличии и ргсутствии режима компенсации

(при ц 0) мени t.

в зависимости о г вреУстановка для осуществления способа содержит два источника излучения: источник 1 накачки - импульсный неодимовый лазер с длиной волны излучения / 1,064 мкм, и источник 2 передаваемого сигнального излучения - гелий-неоновый лазер с А 0,63 мкм. Излучение лазера 1 через поляризатор 3, зеркало 4 и объектив 5 подается на вход световода 6, а излучение лазера 2 подается на вход световода 6 через зеркала 7 и 4 и объектив 5. На выходе световода 6 установлены последовательно объектив 8, пенсатор Сенармона, состоящий из фазовой пластины Д/4 9 и поляризационного анализатора 10, а также фотосл

05

СО

J KJ

регистратор, состоящий из Фотоприем- i ника J1 и осциллографа 12,

Способ осуществляют следующим образом.

Для осуществления способа выбран одномодовый волоконный световод типа SiOt - Ce02/Si02 c ; диаметром сердцевины 5 мкм и разностью показателей 10 преломления сердцевины и оболочки Дп 3 -10 и величиной собственного двулучепреломления 3-1 . Излучение импульсного лазера 1 длитель- нбстью 200 не и мощностью -Ј0,5 Вт, Н ориентация поляризации которого устанавливается с помощью поляризатора 4 параллельно направлению главной оптической оси с меньшим показателем преломления, вводится в отрезок одномо- 20 дОвого световода 6 длиной в несколько метров. На выходе световода 6 набег разности фаз из-за наличия собственного двулучепреломления (при мощности излучения 0,5 Вт наведен- 25 ным двулучепреломлением можно пренебречь) компенсируется Фазовой пластиной 9 и анализатором 10, т.е. они поочередно подстраиваются до полного исчезновения сигнала на фотопри- 30 емнике. При этом Фазовая пластина и анализатор поворачиваются на угол ц относительно ориентации главной оси световода. Зател мошностъ накачки Рн увеличивается до значения 35 в 22 Вт, определенного для применяемого световода из приведенного выражения. По мере увеличения мощности накачки возрастает наведенное дву- лучепреломление, что контролируется 40 по уменьшению угла cf, соответствующего минимальному значению сигнала при данном значении Рн.

При Рн - 22 Вт угол (j равняется нулю (фиг.2). В этом случае наведен- д5 ный фазовый сдвиг по абсолютному значению равен Фазовому сдвигу, обусловленному собственным двулучепре- Юмлени ем световода. После выравнивания фазовых сдвигов, обусловленных JQ наведенным и собственным двулепре- ломлением, перед фотоприемником 11 устанавливают светофильтр, который обрезает излучение накачки и в световод 6 подается информационный сиг- нал лазера 2. Величина и форма сигнала лазера 2 на выходе световода 6 контролируется фотоприемником 1 и осциллографом 12. В этих условиях состояние поляризации сигнального излучения сохраняется с точностью 1-2%.

На фиг. 3 линия J соответствует величине сигнала при отсутствии наведенного двулучепреломления (Рн 0,5 Вт), а кривая 2 импульсу сигнального излучения при РИ 22 Вт. При достижении режима компенсации шумовой сигнал (некомпенсированная часть) составляет 1т2% всего полезного сигнала. Указанный эффект наблюдается для любой другой ортогональной поляризации волны сигнального излучения .

Предлагаемый способ позволяет компенсировать Фазовые искажения, обусловленные поляризационной анизотропией одномодового волоконного световода с линейным двулучепреломлением, и повысить степень компенсации в 2-4 раза при прохождении через световод -передаваемого ОПТИЧРСКОГО сигнала с произвольной ориентацией. Кроме того, при компенсации Фазовых искажений по предлагаемому способу наблюдается слабая -зависимость поляризационных характеристик от Температуры. Так, при изменении температуры световода от 8 до i 00 С -значение наведенного сдвига фазы при фиксированном значении мощности накачки Рн изменяется не бопее чем на 2-3%, что расширяет область применения способа.

Формула изобретения

Способ компенсации Фазовых искажений при передаче оптических сигналов по одномодовому волоконному световоду, заключающийся в том, что в световоде создают дополнительное двулу- чепреломление, о г л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения степени компенсации и расширения области применения за счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации, дополнительное дву- лучепреломление создают с помощью линейно поляризованного в направлении - главной оптической оси с меньшим показателем преломления излучения накачки, подаваемого на вход световода, при этом его мощность определяется из соотношения

орпс п с- А щ-

РЙ

8fTn,

10, Вт

где tTnc - собственное двулучепре- ломление световода;

#

Изобретение относится к волоконным световодам и может быть использовано в волоконно-оптических датчиках. Цель изобретения - повышение степени компенсации и расширение области применения за счет передачи оптического сигнала с произвольным состоянием поляризации. Способ заключается в создании в световоде дополнительного двулучепреломления за счет подачи на его вход линейно поляризованного в направлении главной оптической оси с меньшим показателем преломления излучения накачки, мощность которого определяется из соотношения, приведенного в описании. 3 ил.

УХ