Устройство для измерения хроматической дисперсии одномодовых волоконных световодов Советский патент 1991 года по МПК G01M11/00 

(21)4622673/10

(22)20.12.88

(46) 30.04.91. Бюя. Р Тб

(71)Минский радиотехнический институт

(72)А.А.Марьенков и М.Л.ГрИнштейн

(53)535.863(088.8)

(56) Hatton W.H., Nishimura M.S. Electronics Letters, v.21, 1985, N 23, pp.1072-1073.

Gimlet J.L. et al. Electronics Letters, v.21, 1985, N 16, pp.668- 670.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХРОМАТИЧЕСКОЙ ДИСПЕРСИИ ОДНОМОДОШХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ

(57) Изобретение относится к измерительной технике, обеспечивающей контроль характеристик одномодовых световодов. Целью изобретения является повышение точности измерения. Световод 15 зондируется импульсами с различными длинами волн, которые регистрируются фотоприемниками 17 и 18. Электрические импульсы поступают через элементы 3-8 на лазерные диоды, и цикл повторяется. После п циклов генерация оптических импульсов прекращается. Хроматическая дисперсия световода определяется какйо/n, где Дс - интервал времени между оптическими импульсгл и; п - номер импульса, 2 ил.

з со

О -U

СП

00 О5 00

И Ч чк1 относится к измери- . р пн п , iNiinKen может быть использо- Н1НП лчч контроля характеристик одно- моцомыч подоконных световодов.

Иг п. и обретения - повышение точ- ногт и и жерения .

Hi ihnr. 1 представлена структурная схема устройства для измерения хрома- тнчес юи дисперсии} на фиг. 2 вре- мгмжые диаграммы работы его отдельных тпементов.

viтройство для измерения хромати- Ч1ч коп дисперсии одномодовых волокон- пи гретолодов (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, первым $ и второй 4 элементы И, пер- Ri.iii ) и торой 6 элементы ИЛИ, пер- гшп 7 и второй 8 модуляторы, N-1 ла- к рныч диодов 9-11 и N-й лазерный лпоч 12, оптический коммутатор 13, оптический соединитель 14, исследуемый снртегод 15, оптический демультн- п tei-сор 16, первый 17 и второй 18 Фотопрпемники и осциллограф 19.

Выход генератора 1 импульсов соединен с установочным входом счетчика } и вторыми входами элементов 1ПИ 5 и 6, первые входы которых соединены с выходами соответственно элемент он I 3 и 4. Выходы элементов ИЛИ 5 и 6 соединены с входами модулятором 7 и 8, выходы которых соедине- ни с N-1 пазерными диодами 9-11 и лазерным диодом 12. Излучение лазерных диодов 9-11 подается на входы оптического коммутатора 13, объединяется имеете с излучением лазерно- iо диода 12 в оптическом соедините- ie 14 и поступает на вход исследуе- Moiо ггетовода 15. Выход световода 15 сое шнен с входом оптического де- му.чьтип еьсора 16, который прост- p.iHCTi нно разделяет различные спек- трпльные компоненты. Излучение с вы- холон д(-( дьтиплексора 16 поступает на 1ы ф(1топриемников 17 и 18. Выход ти рвого фотоприемника 17 соединен | пс рпым входом осциллогра- фа 1Г) , тарным входом первого эле- I1 1 и счет пы( входом счетчика 2, а 1 мхоп второго фотоприемника 18 соединен с чторым входом осцилло- iрафа 14 и перьым входом второго ч юмента И ч. Вторые входы элементов И и А с начинены между собой,

|i м

nib a

и входом синий i loi раЛа 1 9 .

10

20

25

64)И6Я4

Устройство раГютяРТ следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает злектри-1 ческий импульс (диаграмма 1, фиг.2), которьсй, пройдя через члементы ИЛИ 5 и 6, поступает на вход модуляторов 7 и 8. По переднему фронту импульса модулятора формируют короткий импульс накачки лазерных диодов 9-12, имеющих различные длины волн излучения. Кроме того, импульс генератора 1 подается на установочный вход счетчика 2, на выходе которого устанавливается 1. Оптический импульс лазерного диода 12 через оптический соединитель 14 и оптический импульс одного из лазерных диодов 9-11 через оптический коммутатор 13 и оптический соединитель 14 поступают на вход исследуемого световода 15. Вследствие хроматической дисперсии эти два оптических импульса приходят на выход исследуемого световода 15 в различные моменты времени. Там они разделяются оптическим демультиплек- сором 16, и импульс одного из лазерных диодов 9-11 поступает на вход первого фотоприемника 17, а импульс лазерного диода 12 - на вход второго фотоприемника 18. Электрические импульсы с их выходов поступают на первые входы соответственно элементов И 3 и 4, затем на первые входы элементов ИЛИ 5 и 6, затем на модуляторы и лазерные диоды, и цикл повторяется. Однако, так как электрические импульсы на выходе фотоприемников 17 и 18 появляются в различные моменты времени, то и на вход исследуемого световода 15 оптические импульсы поступают не одновременно. Поэтому с каждым новым циклом интервал времени между приходами двух оптических 4tj импульсов на выход световода 15 увеличивается. На диаграммах 3 и 4 фиг.2 показаны последовательности электрических импульсов на выходе фотоприемников 17 и 18. Импульсы, проходящие через элемент И 3, элемент НИИ 5, модулятор 7, один из лазерных диодов 9-11 и фотоприемник 17, обриуют измерительный сигнал, i импульсы, проходящие через элемент И 4, элемент ИЛИ 6, модулятор 8, лазерный диод 12 и фотоприем- ннк 18, образуют опорный сигнал. Им- пу гьсч с фотоприемника 17 поступают нт счетным вхот счетчиьа 2. С прихо30

35

40

50

Ь5

дом n-ro импульса на выходе счетчика, который соединен с входом синхронизации осциллографа 19, устанавливается О, при этом происходит запуск развертки осциллографа, и импульсы с выходов фотоприемников 17 и 18 отображаются на экране осциллографа (диаграмма 5, фиг.2). Электрические импульсы с номером п с выходов фотоприемников 17 и 18 поступают на первые входы элементов И 3 и 4, проходят через них, и начинается (п+1)-й цикл. Однако дальнейшая генерация импульсов прекращается, так как к моменту прихода (п-Н)-х импульсов с выходов фотоприемников 17 и 18 на первые входы элементов И 3 и 4 на вторых входах этих элементов И, соединенных с выходом счетчика 2, будет установлен О.

Процесс измерения возобновляется после прихода следующего импульса с генератора 1 на вторые входы -элементов ИЛИ 5 и 6. С помощью оптического коммутатора 13 к исследуемому световоду 15 через оптический соединитель 14 последовательно подключаются новые лазерные диоды 9-11 и обеспечивается измерение на различных длинах волн.

Хроматическая дисперсия световода определяется по разности времен распространения импульсов по светово- ДУ &Ј /п, где Д - интервал времени между импульсами, измеряемый по экрану осциллографа 19.

Формула изобретения

Устройство для измерения хроматической дисперсии одномодовых волоконных световодов, включающее N ных диодов с различными длинами волн, оптический коммутатор, входы которого оптически связаны с выходами лазерных диодов, оптический соединитель, первый вход которого соединен с выходом оптического коммутатора, а выход соединен с входом исследуемого

световода, оптический демультиплек- сор, вход которого соединен с выходом исследуемого световода, а выходы соединены с входами первого и второго фотоприемников, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены генератор импульсов, счетчик, двухканальный осциллограф с синхронизирующим входом, два

канала, выполненные в виде последовательно установленного элемента И, элемента ИЛИ и модулятора, причем первый вход элемента И первого канала связан с первым входом осциллографа, выходом первого фотоприемника и счетным входом счетчика, при этом второй вход осциллографа связан с выходом второго приемника и с первым входом элемента И второго

канала, а вход синхронизации осциллографа связан с оставшимися входами элементов И и выходом счетчика, причем установочный вход счетчика связан с соответствующими входами

элементов ИЛИ и выходом генератора импульсов, при этом выход модулятора второго канала связан с одним из N лазерных диодов, выход которого оптически связан с вторым входом опТического соединителя.

fur. I