RU2011956C1

RU2011956C1 - Splitter loss metering device

Info

Publication number: RU2011956C1
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Тарасенко; А.И. Баранов
Original assignee: Симферопольский государственный университет им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: fiber optics. SUBSTANCE: device has radiation source, splitter, two V-slots, two envelope-mode filters, two X-Y-Z shifters, splitter under test, reference light conductor, photodetector matrix, recorder. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано для измерения потерь разветвителей любой конструкции в процессе их изготовления и эксплуатации. The invention relates to the field of fiber optics and can be used to measure the loss of splitters of any design during their manufacture and operation.

Известны устройства [1-3] , содержащие передающую и приемную части, в которых применяется двухточечный безобломный метод измерения, при этом измерения проводятся путем сравнения величины сигналов в двух точках: на входе и на выходе исследуемого волоконного световода, соединенного со средством измерения через оптические соединители, измерение величины сигнала на входе волоконного световода производится при помощи опорного отрезка световода. Known devices [1-3] containing transmitting and receiving parts in which a two-point trouble-free measurement method is used, and the measurements are carried out by comparing the magnitude of the signals at two points: at the input and at the output of the investigated fiber, connected to the measuring device through optical connectors , the measurement of the signal at the input of the fiber is carried out using the reference segment of the fiber.

Недостатком таких устройств является низкая оперативность и невысокая точность измерений, обусловленная необходимостью перестыковки измеряемых каналов разветвителя. The disadvantage of such devices is the low efficiency and low accuracy of the measurements, due to the need for reconfiguration of the measured channels of the splitter.

Известно устройство [4] , выбранное в качестве прототипа, содержащее источник излучения, волоконно-оптический разветвитель, образующий два световых канала, в каждый из которых установлены соответственно вспомогательный и исследуемый световоды и опорный световод, оптически связанные с матрицей фотоприемников, соединенной через усилитель с регистратором. Вспомогательный и опорный световоды идентичны исследуемому световоду по оптическим и геометрическим параметрам. Вспомогательный световод выполняет функцию фильтра оболочечных мод и обеспечивает равновесное распределение мод. A device [4] is known, selected as a prototype, containing a radiation source, a fiber optic splitter that forms two light channels, each of which has an auxiliary and an investigated optical fiber and a reference optical fiber, optically coupled to a photodetector array connected through an amplifier to a recorder . The auxiliary and reference fibers are identical to the studied fiber in optical and geometric parameters. The auxiliary fiber serves as a clad mode filter and provides an equilibrium mode distribution.

Недостатком такого устройства является низкая оперативность измерений и уменьшение точности измерений за счет перестыковки каналов. The disadvantage of this device is the low measurement efficiency and a decrease in measurement accuracy due to re-channeling of channels.

Предлагаемое устройство содержит установленные перед исследуемым разветвителем и размещенные по оптической оси источник излучения и волоконно-оптический разветвитель, образующий два световых канала, в одном из которых последовательно установлены фильтр оболочечных мод, размещенный в трехкоординатном юстировочном устройстве и подключенный к помещенному в V-образной канавке выходному волокну разветвителя, а во втором канале - опорный световод. За исследуемым разветвителем расположены электрически связанные матрицы фотоприемников и регистратор. Для повышения точности и оперативности измерений во второй канал дополнительно введен второй фильтр оболочечных мод, установленный на втором трехкоординатном юстировочном устройстве, и подключенный к помещенному во вторую V-образную канавку второму выходному волокну разветвителя, при этом выход второго фильтра оболочечных мод подключен к опорному волоконному световоду, подключенному к фотоприемнику, а регистратор включает коммутатор. Такое устройство обеспечивает деление излучения на два равных по амплитуде световых потока на выходных полюсах фильтров оболочечных мод, обеспечивает измерение потерь оптического сигнала при однократном подключении выходных полюсов разветвителей любой конфигурации при изготовлении и эксплуатации. Кроме того, такая конструкция предполагает возможность наращивания каналов, а следовательно, и возможность проведения измерений в разветвителях с любым числом каналов. The proposed device contains installed in front of the studied splitter and placed along the optical axis, a radiation source and a fiber optic splitter that forms two light channels, in one of which the cladding mode filter is installed in series, placed in a three-coordinate alignment device and connected to the output channel splitter fiber, and in the second channel - the reference fiber. Electrically connected photodetector arrays and a recorder are located behind the studied splitter. To increase the accuracy and efficiency of measurements, a second clad mode filter is installed in the second channel, installed on the second three-coordinate alignment device and connected to the second splitter output fiber placed in the second V-groove, while the output of the second clad mode filter is connected to the reference fiber connected to the photodetector, and the registrar turns on the switch. Such a device provides for dividing the radiation into two luminous fluxes of equal amplitude at the output poles of the cladding mode filters, and provides measurement of optical signal losses with a single connection of the output poles of splitters of any configuration during manufacture and operation. In addition, this design implies the possibility of increasing the channels, and therefore the possibility of taking measurements in splitters with any number of channels.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство. In FIG. 1 shows the proposed device.

Устройство содержит источник 1 излучения, волоконно-оптический разветвитель 2, размещенные по оптической оси. Волоконно-оптический разветвитель 2 образует два световых канала, в одном из которых расположена пластина с V-образной канавкой 3, в которой размещено выходное волокно разветвителя 2 и которая подключена к фильтру 5 оболочечных мод 4, размещенному в трехкоординатном юстировочном устройстве 5, исследуемый разветвитель 6, выходной полюс которого жестко связан с матрицей фотоприемников 8, а во втором канале второй фильтр 4¹ оболочечных мод установлен во втором трехкоординатном юстировочном устройстве 5¹ и подключен к помещенному во вторую V-образную канавку 3¹ второму выходному волокну разветвителя 2, и опорный световод 7, выходной полюс которого также жестко связан с матрицей фотоприемников 8. Входные полюса исследуемого разветвителя 6 и опорного световода 7 состыкованы с выходами фильтров 4 и 4¹ оболочечных мод. Матрица фотоприемников 8 электрически связана с регистратором 9, включающим (фиг. 2) коммутатор 10, электрически связанный с усилителем 11, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 12, электронно-вычислительной машиной (ЭВМ) 13 и дисплеем 14. ЭВМ 13 дополнительно связана с коммутатором 10.The device comprises a radiation source 1, a fiber optic splitter 2, placed along the optical axis. Fiber optic splitter 2 forms two light channels, in one of which there is a plate with a V-shaped groove 3, in which the output fiber of the splitter 2 is located and which is connected to the filter 5 of the cladding modes 4, located in the three-coordinate alignment device 5, the studied splitter 6 , the output pole of which is rigidly connected to the array of photodetectors 8, and in the second channel, the second filter 4 ^{1 of the} cladding modes is installed in the second three-coordinate alignment device 5 ¹ and connected to the V-sample placed in the second the groove 3 ^{1 to the} second output fiber of the splitter 2, and the reference fiber 7, the output pole of which is also rigidly connected to the matrix of photodetectors 8. The input poles of the studied splitter 6 and the reference fiber 7 are connected to the outputs of the filters 4 and 4 ^{1 of the} cladding modes. The array of photodetectors 8 is electrically connected to the recorder 9, including (Fig. 2) a switch 10, electrically connected to an amplifier 11, an analog-to-digital converter (ADC) 12, an electronic computer (13) and a display 14. The computer 13 is additionally connected with switch 10.

Устройство работает следующим образом. Излучение лазерного диода 1 вводится во входной полюс разветвителя 2, а на выходных полюсах разветвителя делится на два пучка, один из которых при помощи V-образной канавки 3 вводится во входной полюс фильтра 4 оболочечных мод, а другой при помощи V-образной канавки 3¹ - во входной полюс фильтра 4¹ оболочечных мод. Одна часть излучения при помощи трехкоординатной подвижки 5 вводится во входной полюс исследуемого разветвителя 6, а другая с помощью трехкоординатной подвижки 5¹ вводится во входной полюс опорного световода 7. Причем юстировка производится по максимально прошедшему излучению. С выходных полюсов исследуемого разветвителя 6 и опорного световода 7 прошедшее излучение регистрируется фотоприемниками 8 матрицы. Оптические сигналы, преобразованные фотоприемниками 8 матрицы в электрические, далее поступают в коммутатор 10 (фиг. 2). По программе ЭВМ 13 последовательно подключает каналы коммутатора 10 к усилителю 11, а усиленные электрические сигналы далее подаются на вход АЦП 12. Из аналогового сигнал преобразовывается в цифровой и в виде параллельного двоичного кода выдается на выходе АЦП 12, откуда сигнал вводится в ЭВМ 13, обрабатывается и поступает на экран дисплея 14.The device operates as follows. The radiation from the laser diode 1 is introduced into the input pole of the splitter 2, and at the output poles of the splitter is divided into two beams, one of which is introduced into the input pole of the filter 4 of the cladding modes using the V-shaped groove 3, and the other through the V-shaped groove 3 ¹ - in the input pole of the filter 4 ¹ shell mode. One part of the radiation is introduced using the three-coordinate slide 5 into the input pole of the studied splitter 6, and the other is introduced into the input pole of the reference fiber 7 using the three-coordinate slide 5 ^1. Moreover, the adjustment is made according to the maximum transmitted radiation. From the output poles of the studied splitter 6 and the reference fiber 7, the transmitted radiation is recorded by the photodetectors 8 of the matrix. The optical signals converted by the photodetectors 8 of the matrix into electrical signals are then fed to the switch 10 (Fig. 2). According to the computer program 13 sequentially connects the channels of the switch 10 to the amplifier 11, and the amplified electrical signals are then fed to the input of the ADC 12. From the analog signal is converted to digital and in the form of a parallel binary code is output at the output of the ADC 12, from where the signal is input to the computer 13, processed and enters the display screen 14.

Claims

DEVICE FOR MEASURING THE SPLITTER LOSS, including a radiation source and a fiber optic splitter installed in front of the splitter under study and placed on the optical axis, forming two light channels, in one of which the clad mode filter is installed in series, located in a three-coordinate alignment device and connected to the one placed in Y -shaped groove to the output fiber of the splitter, in the second channel - the reference fiber, and behind the studied splitter - electrically connected photo matrix receivers and a registrar, characterized in that, in order to increase the accuracy and efficiency of measurements, a second shell mode filter is additionally introduced into the second channel, mounted on the second three-coordinate alignment device and connected to the second output fiber of the splitter placed in the second Y-shaped groove, while the output of the second cladding mode filter is connected to a reference fiber waveguide connected to the photodetector, and the recorder includes a switch.