Способ обнаружения дефектов в одномодовых волоконных световодах
Патент 1376059
Авторы
Классы МПК
Способ обнаружения дефектов в одномодовых волоконных световодах
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к волоконной оптике и позволяет повысить чувствительность обнаружения дефектов в ОДНОМОДОВЫХ волокнах, для которых отсутствует зависимость длины волны отсечки второй моды от длины волокна. Для этого дополнительно определяют длину волны Х, проникновения второй моды в светоотражающую оболочку, вблизи которой вторая мода характеризуется большими потерями, обусловленными различного рода неоднородностями. В волокно 5 вводят импульсное излучение источника I с длиной волны А , превышающей Д. Обратнорассеянный свет от делительной пластины 3 через поляризатор 6 попадает в фотоприемник 7 и выводится на осциллограф 9. О наличии дефекта в волокне судят по появлению скачкообразного изменения на кривой зависимости интенсивности обратнорассеянного света от времени его распространения ил. § (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51) 4 G 02 В 6/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H A BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 4037959/24-! 0 (22) 17. 03. 86 (46) 23.02.88. Бюл. Р 7 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) В.В.Григорьянц, В.А.Исаев и Ю.К.Чаморовский (53) 621.372.029.?(088,8) (56) Yoshito Veno and Motor Shimizo,—
Opt. fiber faultloc. met. Арр1. Opt.
l5, 1976, 11 6, 1385-1388.
Nealy P. Multichan photon — counting lacks rate measurements on топоmode fibre ° — Electr. Lett., ч. 17, Р 20, р. 751-752. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В
ОДНОМОДОВЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ (57) Изобретение относится к волоконной оптике и позволяет повысить чув ствительность обнаружения дефектов
„„SU„„ l 316059 А 1 в одномодовых волокнах, для которых отсутствует зависимость длины волны отсечки второй моды от длины волокна.
Для этого дополнительно определяют длину волны 1 проникновения второй моды в светоотражающую оболочку, вблизи которой вторая мода характеризуется большими потерями, обусловленными различного рода неоднородностями. В волокно 5 вводят импульсное излучение источника 1 с длиной волны 1, превышающей . Обратнорассеянный свет от делительной пластины
3 через поляризатор 6 попадает в фотоприемник 7 и выводится на осциллограф 9. О наличии дефекта в волокне судят по появлению скачкообразного изменения на кривой зависимости интенсивности обратнорассеянного света от времени его распространения1 ил
l376059 з = Ч Т/2, 35 где z — длина световода от входного торца до дефекта;
V — средняя групповая скорость;
Т вЂ” время распространения света по волокну до дефекта.
Способ обнаружения дефектов в одномодовых волоконных световодах включает определение длины волны отсечки направляемой световодом второй моды подачу в световод импульсного сигнала излучения, регистрацию зависимости интенсивности сигнала обратнорассеянного света от времени и определение дефекта по наличию на кривой указанной зависимости скачкообразных изменений, причем предварительно определяют длкну волны л проникновения поля второй моды в светоотражающую оболочку, а длину волны импульсного излучения М выбирают из
55 условия Л с лил„.
Одномодовый режим работы световода характеризуется распространением
Изобретение относится к волоконной оптике и предназначено для обнаруже ия дефектов в светоотражающей оболочке оптических волокон для ко9
5 торых отсутствует зависимость длины волнр отсечки второй моды от длины . волокна, например волокон со световедущей сердцевиной, выполненной из двуокиси кремния, легированной фто- 0 ром и фосфором с характерным w-образным профилем показателя преломления.
Цель изобретения — повышение чувствительности способа.
На чертеже приведена схема, ил- 15 люстрирующая предлагаемый способ.
Излучение от импульсного источника I света с длиной волны М после прохождения через поляроид 2, полупрозрачную делительную пластину 3 с помощью линзы 4 вводится в волокно
5. Обратнорассеянный свет, пройдя делительную пластину и поляризатор 6, скрещенный с первым для устранения френелевского отражения от торца све- 25 товода, попадает на фотоприемник 7, сигнал после усилителя 8 выводится на осциллограф 9, где регистрируется зависимость интенсивности обратнорассеянного света от времени. 30
По появлению на указанной кривой скачкообразного изменения судят о наличии в световоде дефекта, Местоположение дефекта определяют по формуле по нему фундаментальной ЬР„ моды.
Одномодовый режим работы осуществляется при подаче в световод излучения с длиной волны, превышающей длину волны отсечки М, второй L
Вблизи длины волны отсечки, начиная с некоторой длины волны Л,, поле второй моды начинает расплываться" и проникать в светоотражающую оболочку. Вторая мода становится плохонаправляемой световодом и соответственно характеризуется большими потерями, обусловленными всякого рода неоднородностями. Эта особенность распространения излучения в одномодовом световоде используется для определения длины волны отсечки второй моды, т.е. для выбора условий одномодового режима работы.
Указанное свойство используется для обнаружения дефектов в одномодовых волоконных световодах. С этой целью зондирование световодов надо осуществлять не на длине волны, превышающей длину волны отсечки, как это делается в известном способе, а выбирать длину волны из области, в которой вторая мода становится плохонаправляемой и обладает повышенным затуханием при наличии различных дефектов. Эта область лежит ниже Л, и для каждого световода может определяться экспериментально по известной методике, согласно которой измеряется зависимость оптической мощности на выходе световода от длины волны излучения в прямом световоде и затем в деформированном. Сравнивая эти зависимости, строится зависимость вносимых дефектом потерь от длины волны излучения. Такая зависимость имеет максимум, характеризующий область повышенной чувствительности затухания второй моды к различным неоднородностям, резкий край в длинноволновой области, который соответствует длине волны отсечки второй моды A„ и второй край h в коротковолновой области, характеризующий начало расплывания поля второй моды и проникновения его в оболочку.
Пример l. Анализируют одномодовый волоконный световод длиной
600 м, в котором световедущая сердцевина выполнена из двуокиси кремния, легированной фтором и фосфором. Разность показателей преломления между сердцевиной и оболочкой составляет
1376059 ны излучения. "Горб" потерь соответствует области повышенной чувствительности второй (LP,„ ) моды к возмущениям. Длинноволновой край "горба" соответствует Л коротковолновой Л . Определив таким образом Л, и Лу у выбирают Л из условия Л у < Л Л, е
Способ обнаружения дефектов в одномодовых волоконных световодах, включающий определение длины волны отсечки Л,, направляемой световодом второй моды, подачу в световод импульсного сигнала излучения, регистрацию зависимости интенсивности обратнорассеянного сигнала во времени и определении дефекта по наличию на кривой измеренной зависимости скачкообразных изменений, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности обнаружения дефектов в одномодовых волокнах, для которых отсутствует зависимость длины волны отсечки второй моды от длины волокна, дополнительно определяюг длину волны проникновения второй моды в светоотражающую оболочку Л, а длину волны импульсного излучения выбирают в интервале Ь л л,.
Составитель А.Ииронос
Техред M. Хода нич Корректор Н.Король
Редактор Н.Бобкова
Тираж 533 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 784/46
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
8,5 х 1О . Используя в, качестве источника света лампу при помощи монохроматора определяют по известному методу длину волны отсечки второй . моды, которая составляет 1,2 мкм, и длину волны, выше которой поле второй моды проникает в оболочку, она составляет 0,84 мкм. Затем волоконный световод устанавливают на юсти- 10 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ровочный трехкоординатный столик.
Свет от лазера с длиной волны излучения 1,06 мкм, с частотой повторения импульсов света 25 Гц и длитель,ностью 12 нс вводят в оптическое волокно. Обратнорассеянный сигнал регистрируют на осциллографе. По появлению на кривой скачкообразного изменения делают вывод о наличии в волокне дефекта и определяют его местоположе-20 ние (z=290 м).
Анализируется волоконный световод, имеющий длину 600 м. От него отламы вают кусок длиной 2 м и измеряют зависимость оптической мощности на вы-:. 25 ходе световода от длины волны излучения сначала в прямом световоде, а затем делают изгиб световода диаметром
2-4 см и снова измеряют зависимость проходящей мощности от длины волны излучения. Далее строят зависимость вносимых изгибом потерь от длины вол