CS219505B1 - Zařízení k měření útlumu světlovodných tras - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k měření útlumu světlovodných tras, při kterém se signál procházející měřeným vláknem odráží na vzdáleném konci zrcadlem zpět do děliče a je vyhodnocován můstkem.

Dosavadní přesné měření útlumu světlovodu je založeno na vyhodnocení amplitudy signálu, který se šíří světlovodem buď po jednom průchodu při měření amplitudy na výstupním konci světlovodu, nebo po dvou průchodech při. měření amplitudy signálu odraženého zrcadlem, které je umístěné na vzdáleném konci světlovodu, zpět na vstup. Oba způsoby popsaného měření vyžadují dokonalou stabilizaci zdroje světelného signálu. Nutnost stabilizace v prvním případě odstraňuje můstková metoda, která je založena na měření amplitudy na výstupním konci světlovodu. Nedostatkem této metody však je, že jak vstupní, tak výstupní konec světlovodu musí být k dispozici v místě měření.

Nevýhoda výše uvedeného měření je odstraněna zařízením k měření útlumu světlovodových tras tvořené optickým dělicím členem, na jehož vstupu je zařazen zdroj světla s rotačním přerušovačem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že za první a druhý výstup rotačního přerušovače jsou vloženy fotodiody, jejichž výstupy jsou připojeny na měřicí můstek, zatímco na jeho třetí výstup je připojen měřený světlovod, jehož konec je opatřen totálním zrcadlem.

Vyšší účinek zařízení k měření útlumu podle vynálezu proti dosavadním známým postupům spočívá v tom, že případné kolísání světelného výkonu zdroje nemá vliv na přesnost měření. Není třeba dokonalé stabilizace světelného zdroje a použití je možné i tam, kde nejsou v místě měření k dispozici oba konce světlovodu, při provozních měřeních nebo při měření v terénu.

Zařízení k měření útlumu světlovodových tras podle vynálezu bude popsán podle připojeného výkresu, kde je schéma použitého zařízení. Jednoduché matematické vztahy uvedené dále jsou založeny na předpokladu, že parametry obou detektorů jsou stejné a v děliči, který je tvořen polopropustným zrcadlem, dochází k rozdělení intenzit svazku 1:1. Jestliže tyto podmínky nejsou splněny, jsou odpovídající matematické vztahy jen o něco složitější.

Světelný svazek ze zdroje světla ZS, který je tvořen polovodičovou světelnou diodou nebo laserem, je přerušován rotačním štěrbinovým přerušovačem RP a veden na polopropustné zrcadlo PZ, na kterém se celkový světelný výkon P_c dělí na dvě části. První část Pi = l/a P_c odbočuje do první větve můstku a druhá část P_m = l/2 P_c vstupuje do^: měřicí větve. Po průchodu čočkou C je vedena do směšovače modů SM, potom do vlastního měřeného světlovodu MS, na jehož vzdáleném konci je připevněno totálně odrážející zrcadlo TZ. Totálně odrážející zrcadlo TZ odráží dopadající světlo zpět do měřené větve na polopropustné zrcadlo PZ, kde odražené světlo má výkon P_ť = RP_ni a po odrazu vstupuje s výkonem P2=!/4 RP_C do druhé větve měřicího můstku. Parametr R je závislý na útlumu měrné větve a představuje poměr výkonů vstupujícího a vystupujícího světla.

V obou větvích můstku jsou zapojeny fotodiody FDi, FD2 s operačními zesilovači OZi, OZ2, které impedančně přizpůsobují fotodiody zatěžovacím odporům R2. V 'první větvi je za zesilovačem OZi zapojen ještě asymetrický zeslabovač AZ se vstupním a výstupním odporem R, Pokud je můstek vyrovnán, protéká druhou větví proud 12 = k p₂=l/4 kRP_c a první větví proud ii = 'kP2A = = l/2^:kAP_c, kde k je konstanta charakterizující fotodiody a A útlum zeslabovače.

Protože ve spodních částech obou větví jsou zařazeny stejné odpory R_b bude pro vynulovaný můstek platit ii = 12 a odtud A = =|1/2 R. Vzhledem k tomu, že R je úměrno útlumu, respektive dvojnásobné hodnotě útlumu, lze alternátor ocejchovat tak, že přímo udává útlum světlovodu. Počáteční hodnotu A_o, odpovídající nulové hodnotě útlumu světlovodu, zjistíme přiložením totálně odrážejícího zrcadla na výstup směšovače módů SM.

Claims (1)

1. Zařízení k měření útlumu světlovodných tras tvořené optickým dělicím členem, na jehož vstupu je zařazen zdroj světla s rotačním přerušovačem, vyznačené tím, že za první a druhý výstup (Pi, Pz] rotačního přerušovače (RP) jsou vloženy fotodiody (FD1, FD2), jejichž výstupy jsou připojeny na měřicí můstek, zatímco na jeho třetí výstup je připojen měřený světlovod (MS), jehož konec je opatřen totálním zrcadlem (TZ).

   1 list výkresů