SU1196740A1

SU1196740A1 - Способ измерени эффективного значени показател преломлени оптического световода (его варианты)

Info

Publication number: SU1196740A1
Application number: SU843713296A
Authority: SU
Inventors: Юрий Алексеевич Баклунов; Петр Паруйрович Оввян
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6609
Priority date: 1984-03-20
Filing date: 1984-03-20
Publication date: 1985-12-07

Abstract

1. Способ измерени эффективности значени показател преломлени оптического световода, включающий модул цию оптического излучени , ввод этого излучени в оптический световод, регистрацию излучени вьшедшего из оптического световода длиной 8 , и определение эффективного значени показател преломлени оптического световода, о т л ичающий тем, что, с целью повышени точности измерени , модул цию оптического излучени осуществл ют гармоническими колебани ми с частотой , при регистрации вьшедшего из оптического световода излучени измер ют фазу оптического излучени Ч,, затем измер ют фазу оптического излучени УЛ дл того же световода длиной С- эффектив ное значение показател преломлени оптического световода h ж определ ют по Формуле . C( -ШСёГМ где с - скорость света. 2. Способ измерени эффективного значени показател преломпени оптического световода, включан ций модул цию оптического излучени , ввод этого излучени в оптический световод, регистрацию излучени , вьтедшего из оптического световода длиной р, и определение эффективсл ности значени показател преломлени оптического световода, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , модул цию оптического излучени осуществл ют последовательно двум гармоническими колебани ми с частотой Е и j , дл которых при регистрами со о вышедшего из оптического световода излучени , измер ют соответственно фазы f и 4i , а эффективное значе4 ние показател преломлени оптического световода п определ ют по формуле c() )f, где С - скорость света.

Description

I1196740 Изобретение относитс к оптической св зи, в.частности к способам .измерени параметров оптических световодов , и может быть использовано дл определени эффективного значе- s ни показател препомпени оптического световода. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени эффективного значени показател преломлени оптического световода. Существо изобретени заключаетс в следующем. Оптическое излучение, вводимое в световод, модулируют заданной час- 15 fотой f , а на выходе световода после детектировани измер ют фазу выходного излучени , затем оптический световод укорачивают на заданную определенную длину и снова измер ют фазу - 20 выходного излучени (относительно фазы входного излучени ) и определ ют эффективное значение показател преломпени оптического световода по формуле:

где с - скорость света

ЛЧ /2 - разность измеренных

значений фаз-, f - частота модул ции оптического излучени j Л - длина отрезанного участка световода. Выражение (1) выводитс следунмци образом. Мощность оптического сигнала , промодулированного частотой , записываетс

P Pg l+mcos(u)) , (2)

где PJJ - среднее значение мощности- ,

m - глубина модул ции оптического излучени ; (u-lT - кругова 4acTOTai

V- Ц

фаза оптического изV лучени . (.5) с

Учитыва , что

значение

приращени фазы (flf) в зависимости

от приращени длины (Е)

d

uin

}(

получаем формулу (1).

Точность указанного способа измерени эффективного значени показател преломпени определ етс путем дифференцировани выражени (1) 5 где 4 Л Отн Точ нак сит Отн дел ше, из

(М

где ,

Vf-pT группова скорость распространени оптического 0сигнала.

Таким образом, относительна ошибка зависит от длины отрезка, на которую укорачиваетс волокно. Поэтому выбрав световод достаточной 5 длины (и следовательно увеличив дв ) можно получить значение ошибки меньше заранее заданной величины.

V

Относительна ошибка ( ., - i

аФ /

дл световода длиной 1 км, 204623, 9 км/с и частотой модул ции оптического излучени 50 МГц имеем л V.

4olfe -.

г, - г

1 KM.

4 . с () . , . г г,. if - точность измерени значе-НИИ фаз Ч „. , I сительна точность: , .Пэфф лЧ дУг ЭИ ,-4-2 ость измерени фаз Ч и одива . Максимальна величина отнольной ошибки составит: ЭФ сительна точность етс в предложенном способе вычем в известном. Это следует ормулы (3), так как

При измерении фазы прибором ФК2-12, у которого погрешность измерени 1фазы (согласно техническим данным) +2,5 относительна ошибка равна

. ,2

1-5

5,7-10

1,53 - 10

Второй вариант способа измерени эффективности значени показател преломлени отличаетс от первого тем, что при измерении сохран етс целостность измер емого оптического световода. Оптическое излучение, вводимое в световод, модулируют последовательно частотами и ,а на выходе световода после детектировани измер ют соответственно значени фазы при этих частотах и затем определ ют эффективное значение (показател преломлени оптического световода по формуле:

( .

() 2/r(

с - скорость света в вагде кууме

fj - частоты модул ции оптии ческого излучени , вводимого в световоду if и 2 значени фазы.при частотах и fj , f - длина оптического световода .

Выражение (7) получаетс из (3) путем дифференцировани фазы по частоте.

Точность указанного способа измерени эффективного показател преломлени определ етс путем дифференцировани выражени (7)

;j Vf; cOvWVd 2)

- 2lFf,(frfi)e,(f,-f,)i

.

. fv l M-.

т.е. максимальна относительна ошибка равна эФФ , 2д

зФФ Т

Из (8) следует, что обща относительна точность состоит из двух слагаемых: относительной ошибки при измерении фазы и относительной.ошибки при измерении частоты модул ции оптического излучени .

Дл световода длиной 1 км, VL 20А623, 9 км/с, длительность зондирующего импульса 20 иск и частотой модул ции оптического излучени

50 МГц и 100 МГц разность фаз определ етс следующим образом:

,....м,.о%«,

ГР

При измерении фазы прибором ФК2-12, У которого погрешность измерени (согласно техническим данным) ±2,5

(g рад), относительна погреш57 ,2

А1

равна:

; КОСТЬ

5/57,2

5,7 -10-.

1,53-10

Значение относительной ошибки измерени частоты при использовании, например , частотомера 43-54 составл ет:

2д

-1

3.10

Vfl

Таким образом, относительна погрешность измерени / определ ема формулой (8) равна

п

,r,o.

Эфф

Claims

1. Способ измерения эффективности значения показателя преломления оптического световода, включающий модуляцию оптического излучения, ввод этого излучения в оптический световод, регистрацию излучения; вышедшего из оптического световода длиной В , И определение эффективного значения показателя преломления оптического световода, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, модуляцию оптического излучения осуществляют гармоническими колебаниями с частотой £ , при регистрации вышедшего из оптического световода излучения измеряют фазу оптического излучения Ч,, затем измеряют фазу оптического излучения для того же световода длиной а эффективное значение показателя' преломления оптического световода h ₉ψ определяют по Формуле 2» ¢(1,- Ч) где с - скорость света.

2. Способ измерения эффективного значения показателя преломления оптического световода, включающий . модуляцию оптического излучения, ввод этого излучения в оптический свеГовод, регистрацию излучения, вышедшего из оптического световода длиной , и определение эффективности значения показателя преломления оптического световода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, модуляцию оптического излучения осуществляют последовательно двумя гармоническими колебаниями с частотой и , для которых при регистрации вышедшего Из оптического световода излучения, измеряют соответственно фазы и , а эффективное значение показателя преломления оптического световода определяют по »♦’ 2Ц1,-{_{)1, ’ где с - скорость света.