Способ измерения фазовой скоростиволн b волоконном волноводе

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 050178 (21) 2566823/18-09 с присоединением заявки Но -(51)М. Кл,з 6 01 й 23/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 100781(71) Заявитель Всесоюзный заочный электротехнический институт связи 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОИ СКОРОСТИ ВОЛН ВОЛОКОННОМ 1 2Изобретение относится к измерительной технике.Известен способ измерения фазовой скорости волн в волоконном волноводе оптического диапазона, пред 5 ставляющем собой сердечник с коэффициентом преломления и, покрытый оболочкой с коэффициентом преломления и, причем и.,и 2, заключающийся в том, что волнрвод помещают в иммерсионную жидкость и путем вычислений определяют фазовую скорость 1 . Однако известный способ дает большую погрешность в определении фазо вой скорости.Цель изобретения = повышение точности измерений.Для этого при измерении фазовой скорости волн в волоконном волново де в виде сердечника, покрытого оболочкой, способом включающим помещение волновода в иммерсионную жидкость и последующее вычисление Фазовой скорости, излучение вводят в волновод, толщина оболочки которого уменьшена на конце, помещенном в иммерсионную жидкость, с коэффициентом преломления, большим коэффициента и преломления волновода, измеряют угол т меж ду осью волновода и направлейием Излучения, выходящего в иммерсионную жидкость, определяя Фазовую скорость по формуле:сф иСОРгде с - скорость света в вакууме,Способ основан на известном явлении нарушения полного внутреннего отражения, суть которого состоит в том, что если волоконный волновод с малои толщиной оболочки окружить средой с коэффициентом преломления, равным коэффициенту преломления сердечника или превышакщим его, то излучение из.волновода переходит в окружающую его среду и распространяется в ней под вполне определенным углом к оси волновода.При реализации способа вначале на конце волновода уменьшают толщину оболочки до 3-5 .":к на длине 1-2 мм, например, стравливая ее в плавиковой кислоте, затем стравленную часть волновода погружают в иммерсионную жидкость с коэффициентом преломления, равным 1,6 волоконного волновода, который больше коэффициента преломления и, вводят излучение в волновод и измеряют, угол Ю между осью волновода,845111 Формула изобретения аз 4137/3 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 и "вытекающим" в .иммерсионную жидкость излучением. Затем вычисляютфазовую скорость делением скоростисвета в,вакууме на 1,6 и на соя 9.Способ предельно прост (необходимо измерить только угол выхода излучения из волновода и произвестидуростей;зие математические операциии обладает высокой точностью,так каккоэффициент преломления иммерсионнойжидкости можно измерить вплоть до10на жидкостном рефрактометре. оЭффективность. способа состоит в значительном сокращении рабочего времени при определении фаэовой скоростиволн в волоконном волноводе с высокой точностью. 15Пример конкретной реализации способа показан на чертеже.Волоконный волновод в виде сердечника 1 с оболочкой 2 имеет участоксо стравленной оболочкой 3. Этот учас ток помещен в прозрачную кювету 4,заполненную иммерсионной жидкостью 5с коэффициентом преломления 1,6,так что ступенька, образованная травлением оболочки 2, совпадает с передней частью стенки 6 кюветы. Местоввода волновода в кювету герметиэируется парафином 7. Излучение 8, вышедшее из стравленного участка волновода, попадает на шкалу 9, нанесеннуюна матированную стенку 10 кюветы ипроградуированную в градусах. По этой шкале определяется угол М выхода излучения из волновода. Для автоматического определения фаэовой скорости задняя стенка может быть выполнена из точечных фотоприемников. Способ измерения фазовой скоростиволн в волоконном волноводе в видесердечника, покрытого оболочкой.включающий помещение волновода в иммерсионную жидкость и последующеевычисление фаэовой скорости, о тл и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности измерений,излучение вводят в волновод, толщина оболочки которого уменьшена наконце, помещенном в йммерсионнуюжидкость, при этом коэффициент преломления жидкости выбирают большим коэффициента и преломления волновода,измеряют угол Ч между осью волновода и направлением излучения, выходящего в иммерсионную жидкость, определяя фазовую скорость по формуле:сф соегде с - скорость света в вакууме.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Капани Н. С, Волоконная оптика. М Мир, 1969, с. 180,