SU934281A1 - Способ определени амплитудно-частотной характеристики световода - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНОЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОВОДА

1

Изобретение относитс  к оптике и может быть использовано дл  определени  амплитудно-частотной характеристики многомодовых световодов.

Известны способы определени  амплитудно-частотной характеристики световода по данным измерений импульсного отклика путем численного интегрировани  I.

Однако это усложн ет обработку результатов измерений. Кроме того, так как дл  точного определени  формы амплитудно-частотной характеристики необходимы точные значени  импульсного отклика во всем временном интервале, могут иметь место.неконтролируемые погрешности определени  этой характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суш,ности  вл етс  способ заключаюшийс  в амплитудной модул ции светового потока, вводимого в световод гармоническим сигналом, выделении и измерении величины выходного сигнала с частотой модул ции и нахождении отношений величин двух указанных сигналов 2.

Известный способ дает недостаточную точность при исследовании коротких отрезков световода.

Цель изобретени  - повышение точности определени  амплитудно-частотной характеристики многомодовых световодов, что обеспечиваетс  тем, что измерение выходного сигнала производ т при фиксированной

5 частоте5 дмодул ции дл  рлда значений длин Zj., где j 1...П световода, при этом указанные отношени  соответствуют текушим значени м частоты -

Таким образом, варьируют не частоту мо )Q дул ции света, а измен ют длину исследуемого регул рного световода и регистрируют амплитуду сигнала на частоте модул ции при детектировании излучени  на выходе световода. При этом амплитудно-частотную характеристику, Т;е. зависимость сигнала на

15 частоте модул ции от частоты модул ции, получают по данным измерений величины сигнала на фиксированной частоте модул ции , но при измен юш,ейс  длине световода Zj.

Z1

0)

-Ло) Ч 0

Zo.( 2о

где Zj - нека 

фиксированна  (приведенна ) длина регул рного световода;

Zj - текущее значение длины исследуемого отрезка регул рного световода;

Ло-фиксированное значение частоты модул ции.

Проанализируем экспериментальные данные исследовани  амплитудно-частотной характеристики многомодового световода длиной 1 км, из которых видно, что нормированна  амплитуда сигнала на частоте модул ции 200 МГц уменьшаетс  до 0,65. Если при реализации способа по данному изобретению использовать фиксированную частоту модул ции 10 ГГц, то такое же уменьшение сигнала было бы получено при длине волокна всего 20 м.

Дл  получени  формы амплитудно-частотной характеристики исследуемого световода формируют гармонический сигнал на частоте й модулируют (амплитудно) источник непрерывного излучени  указанным гармоническим сигналом; возбуждают исследуемый световод начальной длины Z модулированным (частота Яо)световым полем; измер ют амплитуду сигнала на частоте модул ции , затем укорачивают световод и снова измер еют амплитуду сигнала, повтор   эту операцию многократно, измер   каждый раз амплитуду сигнала на частоте модул ции; стро т амплитудно-частотную характеристику , использу  приведенное соотношение (1).

На фиг. 1 показан пример схемы устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - амплитудно-частотна  характеристика .

Устройство содержит источник 1 светового излучени , узко-полосный электрооптический модул тор 2, светоделительные зеркала 3,3, зеркала 4,4, микрообъектив 5, исследуемый световод 6, фотоприемник 7, регистрирующий прибор 8, источник 9. модулирующего сигнала частоты Л.

Измерени  провод т следующим образом.

В источнике 9 формируют гармонический сигнал частоты Лд, подают этот сигнал на электрооптический модул тор 2, осуществл ющий амплитудную модул цию светового пучка от источника 1, возбуждают исследуемый световод 6, с пощью микрообъектива 5, детектируют излучение с выхода световода , направл   излучение на фотоприемник 7, измер ют величину составл ющей на частоте ЛдС помощью прибора, затем укорачивают длину световода и снова измер ют величину составл ющей на частотеЛ. Эту операцию повтор ют многократно, постепенно уменьша  длину световода. Полученные данные измерений величины составл ющей на частоте . от длины световода Zj соответствуют коэффициентам передачи сигнала на частоте модул ции (,) световодом фиксированной длины ZQ. Указанное соответствие выражаетс  соотношением (1).

На фиг. 1 показан также канал, по которому часть модулированной световой мощности со входа световода с помощью снстемы зеркал (3, 4, 4 , 3 ) подают на фотоприемник . Этот канал служит дл  калибровки.

На фиг. 2 представлена амплитудно-частотна  характеристика, измеренна  описанным способом и отнесенна  к регул рному световоду длиной 1 кмк в соответствии с выражением (1).

При проведении измерении.исследуемый световод укорачивалс  путем обрезани  его части с помощью электроискрового устройства , обеспечивающего высокую чистоту среза и перпендикул рность плоскости среза оси световода. Каждый раз отрезалась задн  

5 часть световода, так что возбуждение, осуществл емое через передний торец световода в процессе измерений, не измен лось. Дл  устранени  возможных потерь светового потока при переходе от одной длины световода к другой выходной конец световода помещалс  в специальную кювету с иммерсией. Кювета конструктивно сочлен лась с фоточувствительной поверхностью фотоприемника . Кроме того, при каждом измерении контролировалась светова  мощность на входе

5 световода (канал 3, 4, 4, 3 фиг. 1).

При использовании предлагаемого способа дл  контрол  амплитудно-частотной характеристики световодов в процессе их выт жки источник светового излучени  с электрооптическим модул тором располагагают перед верхним торцом заготовки, помещенной в печь, и засвечивают световод через заготовку. Дл  устранени  вли ни  засветки , вызванной свечением расплавленной области заготовки, между выходным торцом световода и фотоприемником устанавливают интерференционный светофильтр, пропускающий только рабочее излучение источника света.

Claims (2)

1. Формула изобретени  Способ определени  амплитудно-частотной характеристики световода длиной Z, заключающийс  в амплитудной модул ции светового потока, вводимого в световод, гармоническим сигналом, выделении и измерении величины выходного сигнала с частотой модул ции и нахождении отношений величин двух указанных сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности опредлени  амплитудно-частотной характеристики многомодовых цветоводов, измерение выходного сигнала производ т при фиксированной частоте Яц модул ции дл  р да значений длин Zj , где j 1...п световода, при этом указанные отношени  соответствуют текущим значени м частоты

   j -p- o5- к

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Sharma А. В. , Halme S. J. Freguency response of optical fiber usingf a combination time-freguency of optical technigue. «Applied Optics 1979, 18, № 12, 1877.
2. 2. Cohen J G.Astle H. W, KaminowJ. P.

   Wavelength dependence of freguency-response measurements in multimode optical fibers. B. S.T.J. 1976, 55, № 10, 1509.

   Z;

   -f2j(o),)

   f.O

   0,8

   0,6

   О.Ч