SU1744673A1

SU1744673A1 - Устройство дл измерени хроматической дисперсии волоконных световодов

Info

Publication number: SU1744673A1
Application number: SU904825293A
Authority: SU
Inventors: Михаил Лазаревич Гринштейн; Александр Андреевич Марьенков
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1992-06-30

Abstract

Изобретение относитс к волоконным световодам и может быть использовано дл контрол характеристик оптических волоконных световодов. Цель изобретени - повышение точности измерени . Устройство содержит генератор синусоидального сигс р f if-i-i, JJfV-f-,- л ,Ј f«- -У Д ., нала, N полупроводниковых лазеров (ПЛ) с различными длинами волн, оптический коммутатор , оптический соединитель, исследуемый волоконный световод, оптический приемник, фазометр, а также два одинаковых делител частоты и два полосовых фильтра на разные частоты. Генератор синусоидального сигнала соединен с первыми N-1 ПЛ и через первый делитель частоты - с N-м ПЛ, Оптические сигналы от одного из первых N-1 ПЛ и от Nl-ro ПЛ, имеющие разную частоту модул ции, через оптический коммутатор и оптический соединитель ввод тс в исследуемый световод, из которого попадают на оптический приемник. Два электрических синусоидальных сигнала с выхода оптического приемника раздел ютс полосовыми фильтрами и поступают на входы фазометра, причем сигнал с большей частотой предварительно проходит через второй делитель частоты. Хроматическа дисперси определ етс по измеренной разности фаз этих сигналов. 1 ил. сл с

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол характеристик оптических кабелей , в том числе в полевых услови х.

Известны устройства дл измерени хроматической дисперсии волоконных световодов (ВС), в основе которых лежит определение времени распространени оптического излучени в ВС по измерению фазы синусоидального сигнала, прошедшего по ВС.

Устройство дл измерени хроматической дисперсии содержит генератор синусоидального сигнала, соединенный с

несколькими ПЛ, оптические изол торы, оптический коммутатор, опорный и исследуемый ВС, по два фотодиода, усилител , полосовых фильтра и фазометр. Сигнал от одного из ПЛ через оптический изол тор поступает в опорный ВС, а от остальных ПЛ сигналы через оптические изол торы с помощью оптического коммутатора поочередно ввод тс в исследуемый ВС.

Приемна часть устройства имеет два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фотодиода, усилител и полосового фильтра. Измерительный (вышедший из исследуемого ВС) и

XI

Јь

о XI

С

опорный сигналы проход т через соответствующие каналы приемной части и с выходов полосовых фильтров подаютс на входы фазометра .

Недостатком этого устройства вл етс то, что в результате внешних воздействий во врем измерени исследуемый и опорный ВС могут по-разному измен ть свои оптические свойства, что приводит к различному изменению фаз сигналов на их вы- ходах и к уменьшению точности измерени . Кроме того, дл создани опорного канала требуютс дополнительно ПЛ, фотодиод и опорный ВС, что усложн ет конструкцию устройства.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени хроматической дисперсии волоконных световодов, содержащее генератор синусоидального сигнала, соединенный с несколькими (в об- щем случае N) ПЛ с различными длинами волн, оптический коммутатор, входы которого оптически соединены с первыми N-1 ПЛ, оптический соединитель, первый вход которого соединен с выходом оптического коммутатора, второй вход - с N-м ПЛ, а выход соединен с входом исследуемого ВС, оптический демультиплексор, вход которого соединен с выходом исследуемого ВС, а выходы - с входами двух оптических прием- ников, выходы которых соединены с входами фазометра. Сигнал N-го ПЛ вл етс опорным. Сигналы от первых N-1 ПЛ поочередно с помощью оптического коммутатора через оптический соединитель ввод тс в исследуемый ВС вместе с опорным сигналом . На выходе ВС два сигнала с различными длинами волн раздел ютс оптическим демультиплексором и подаютс на оптические приемники. Фазометр измер ет раз- ность фаз сигналов на выходах оптических приемников.

Недостатком этого устройства вл етс низка точность измерени , так как в оптическом демультиплексоре тер етс часть энергии сигналов, что приводит к уменьшению отношени сигнала к шуму на выходе оптического приемника и уменьшению точности измерени разности фаз.

Целью изобретени вл етс повыше- ние точности измерени .

Это позвол ет получить значительный экономический эффект вследствие уменьшени расхода ВС при отработке техноло- гии производства новых конструкций ВС, а также увеличить качество проектируемых ВОСП с одномодовыми ВС, искажени сигналов в которых определ ютс хроматической дисперсией.

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемое устройство дл измерени хроматической дисперсии ВС введены два одинаковых делител частоты с коэффициентом делени п и полосовые фильтры, настроенные на частоты f и f/n (f - частота сигнала генератора). Два ПЛ с различными длинами волн модулируютс сигналами с различной частотой, которые ввод тс одновременно в исследуемый В С, и раздел ютс в приемной части устройства с помощью электрических полосовых фильтров . Это позвол ет исключить из устройства оптический демультиплексор и увеличить отношение сигнала к шуму на выходе оптического приемника.

На чертеже изображена структурна схема устройства дл измерени хроматической дисперсии ВС.

Устройство дл измерени хроматической дисперсии ВС содержит генератор 1 синусоидального сигнала с частотой f, первый делитель 2 частоты с коэффициентом делени n, N ПЛ с различными длинами волн 3-6, оптический коммутатор 7, оптический соединитель 8, исследуемый В С 9, оптический приемник 10, первый 11 и второй 12 полосовые фильтры, настроенные на частоты f/n и f соответственно, второй делитель 13 частоты и фазометр 14.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 вырабатывает синусоидальный сигнал с частотой f, который, пройд через первый делитель 2 частоты с коэффициентом делени п, модулирует ПЛ 3-5 (частота модул ции f/n). Сигнал с частотой f модулирует ПЛ 6. Опорный оптический сигнал из ПЛ 6 и измерительный оптический сигнал одного из ПЛ 3-5 с помощью оптического коммутатора 7 и оптического соединител 8 ввод тс в исследуемый В С 9. В нем каждый сигнал испытывает задержку, завис щую от длины волны соответствующего ПЛ.

С выхода исследуемого ВС 9 измерительный и опорный сигналы поступают на оптический приемник 10, выход которого соединен с входами полосовых фильтров 11 и 12. При этом первый полосовой фильтр 11 настроен на частоту f/n, а второй полосовой фильтр 12 - на частоту f. Выход второго полосового фильтра 12 соединен с вторым делителем 13 частоты с коэффициентом делени п.

Сигналы с выходов полосового фильтра 11 и делител 13 частоты, имеющие одинаковую частоту, поступают на входы фазометра 14. Легко показать, что разность этих сигналов, измер ема фазометром,

р

2

Ar + i/

где Ат - разность задержек сигналов от двух ПЛ в В С 9;

тр- посто нна разность фаз, не завис ща от задержек сигналов в ВС. Ее можно учесть предварительной калибровкой устройства на коротком отрезке В С, в котором ДтЧ).

Таким образом, измерив разность фаз р и зна частоту модул ции f, коэффициент делени частоты п и величину Ц , можно определить разность задержек оптических сигналов Дт с различными длинами волн.

С помощью оптического коммутатора 7 к исследуемому ВС 9 через оптический соединитель 8 последовательно подключаютс различные ПЛ 3-5, что обеспечивает измерение задержек на различных длинах волн, из которых определ етс хроматическа дисперси .

В реальном устройстве могут быть использованы генератор синусоидального сигнала с частотой МГц, делители частоты с коэффициентом делени 8, полосе- вые фильтры на частоты 400 и 50 МГц, ПЛ с длинами волн 1220, 1270, 1300, 1340, 1500 и 1550 нм.

В качестве опорного может быть выбран ПЛ с Я 1300 нм.Дл измерени раз ности фаз может быть использован промышленный прибор ФК2-29.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени хроматической дисперсии волоконных световодов, со-

5

0

5

0

5

0

держащее генератор синусоидального сигнала с частотой f, N полупроводниковых лазеров с различными длинами волн, при этом N-й полупроводниковый лазер электрически соединен с выходом генератора синусоидального сигнала, оптический коммутатор входы которого оптически соединены с первыми N-1 полупроводниковыми лазерами, оптический соединитель, первый вход которого соединен с выходом оптического коммутатора , второй вход - с N-м полупроводниковым лазером, а выход соединен с входом исследуемого волоконного световода, оптический приемник, вход которого оптически соединен с выходом исследуемого волоконного световода, и фазометр, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , дополнительно введены первый и второй одинаковые делители частоты с выходной частотой f/n, где п - целое число, и первый и второй полосовые фильтры, настроенные на частоту f/n и f соответственно, при этом выход генератора синусоидального сигнала соединен с входом первого делител частоты , выход которого электрически соединен с первыми N-1 полупроводниковыми лазерами , входы полосовых фильтров электрически соединены с выходом оптического приемника, выход первого полосового фильтра соединен с первым входом фазометра , выход второго полосового фильтра соединен с входом второго делител частоты , выход которого соединен с вторым входом фазометра

IJJ-I