Способ контроля диаметра волокон и одножильных световодов Советский патент 1991 года по МПК G01B11/10 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и предназначено для измерения диаметра прозрачных оптических волокон и одножильных световодов с одно- и двухоболочечной структурой.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет увеличения контраста интерференционных полос и исключения влияния флуктуации длины волны света и повышение производительности за счет выделения максимумов одноименных порядковой дифракции.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ контроля диаметра волокон.

Устройство содержит лазер 1, коллиматор 2. радиальный растр 3, первый клин 4, призму Дове 5, первый 6, второй 7 фотоприемники, второй клин 8, вторую призму Дове S, третий 10 и четвертый 11 фотоприемники.

Способ осуществляется следующим образом.

Луч от лазера 1 преобразуют в параллельный пучок посредством коллиматора 2 и направляют на вращающийся радиальный растр 3. Монопучок дифрагирует на растре с образованием ряда дифракционных мак- симумов.изменение фазы световой волны в которых пропорционально скорости ш вращения растра. От радиального растра формируются два семейства дифрагированных пучков: в прямом и отраженном направлениях. Первым клином 4 и первой лргзмой Дове 5 выделяются однопорядковые максимумы, например, и корректируют их в пространстве по направлению так, что они пересекаются друг с другом на эталонном световоде ОСЭ Параллельно с коррекцией призма Дове 5 разворачивает волновой фронт пучка на 180°, что необходимо для полного согласования его с фронтом пучка, прошедшего клин 4. На световоде ОСЭ пучки взаимодействуют с образованием интерференционных полос, пространственный период которых функционально связан с

Ю

диаметром световода. В плоскости анализа установлены первый и второй фотоприемники б и 7, разнесенные в пространстве на величину периода интерференционной полосы. Дифрагированные пучки в прямом направлении выделяют и корректирую соответственно вторым клином 8 и второй призмой Дове 9. Функция второй призмы Дове 9 такая же, как и первой, Этими элементами выделяют однопорядковые максимумы с тем же номером, что и в отраженном направлении. Скорректированные пучки пересекаются на контролируемом светоао- де ОСк также с образованием интерференционной картины, которую считывают третьим 10 и четвертым 11 фотоприемниками, которые также разнесены в пространстве на величину, равную периоду эталонного интерференционного сигнала. При вращении радиального растра 3 достигается абсолютная синхронность в оптических и злектрическмх сигналах. За счет изменения фазы в пучках интерференционные полосы в обеих картинах перемещаются с частотой, пропорциональной частоте изменения фазы, и регистрируются в плоскости анализа. Период полос функционально связан с диаметром световода как контролируемого, так и эталонного. Диаметр/эталонного световода постоянен, поэтому период интерференционных полос изменяется под действием флуктуации длины волны света, атмосферного давления и окружающей температуры. Период же интерференционного сигнала от контролируемого световода изменяется, кроме перечисленных факторов, также и от колебаний диаметра, возникающих в процессе вытяжки световода из расплавленного стекла.

При известном диаметре эталонного световода вычисляется поправочный коэффициент, учитывающий влияние на результат измерения изменений длины волны

света, окружающей температуры и т. д. Затем вычисляется диаметр контролируемого световода с учетом поправочного коэффициента.

Таким образом путем исключения ошибок измерения, возникающих из-за флуктуации длины волны, атмосферного давления, температуры, а также за счет повышения контрастности при амплитудном сложении

одноименных порядков дифракции повышаются точность и производительность измерений.

Формула изобретения

Способ контроля диаметра волокон и одножильных световодов, заключающийся в том, что расщепляют пучок когерентного излучения на ряд дифракционных максимумов, освещают контролируемый световод,

непрерывно изменяют фазы дифрагированных волн, регистрируют распределение интенсивности в интерференционной картине, от контролируемого световода и по параметру фотоэлектрических сигналов осуществяяют контроль, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, перед освещением световода выделяют в пучке пару дифракционных максимумов одноименного

порядка и формируют из них две пары пучков, освещение световода осуществляют одной из этих пар пучков, одновременно с освещением контролируемого световода освещают второй парой пучков эталонный

световод с известным диаметром и регистрируют распределение интенсивности интерференционной картины от эталонного световода, в качестве параметра, по которому осуществляют контроль, выбирают относительную разность фаз фотоэлектрических сигналов от зарегистрированных распределений интенсивности интенференционных картин.

як

11

Изобретение относятся к контрольно- измерительной технике и предназначено для измерения диаметра прозрачных оптичзских волокон и одножильных световодов Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения контраста интерференционной картины. Выделяют в дифференцирующем пучке одноименные максимумы и формируют из них две пары пучков, одной из этих пар пучков освещают контролируемый световод, з другой - эталонный. Регистрируют распределение интенсивности в интерференционных картинах за контролируемым и эталонным световодами и по разности фазоэлектриие- ских сигналов от этих карт ин судят о диамет- ре контролируемого световода 1 ил