Способ измерения эффективного значения показателя преломления оптического световода (его варианты)

Щикитвиц Д, Теорияизмерения по методу обратного рассеяния вщий модуляцию оптического излучения,ввод этого излучения в оптический световод, регистрацию излучения,. вышедшего из оптического световода длиной Д , И определение эффектив 1 ного значения показателя преломления оптического световода, о т п не. ч а ю щеи й с я тем, что, с цельюф повышения точности измерения,модуляцию.оптическогоизлучения осуществляют-гармоническим колеба 5.ниями с частотой , при регистрации вышедшего из оптического световода излучения измеряют фазу оптического излученияД, затем измеряют фазу Аоптического излучения Чэ для того Же СВЗТОВОДЗ длиной 22, а эффектив ное значене показателяпреломленияоптического световодагпдд опреде ляют по Формулес(ч 1 ч 1). з пэфч 2 ЕЕ(в 1 21)модуляцию оптического излучеиия,. ВВОД этого излучения в оптический световод, регистрацию излучения,вышедшего из оптического световода длиной 24, и определение-эффективности зиаченя показателя преломления оптического световода, о т л иЧ 8 Ю Щ И йс-я тем, что, с цельюповышения точности измерения, м 0 дУ-ч ляцию оптического излучения осуще ствляют последователъно двумя гармоническими колебаниями с частотой, И дэ для которых при регистрации вьшедшего из оптического световодаФазы Г, и Ч,а эффективное значеНИЗ ПОСЗЗЗТЭЛЯ преломления ОПТНЧЗСКЧРО СВеТ 0 В 0 дапдф определяют по формулес (ЧГ Ча )Изобретение относится к оптической связи, в.частности к способам измерения параметров оптических световодов, и может быть использованодля определения эффективного значе ния показателя преломления оптического световода. " Целью изобретения является повы шение точности измерения эффективно-Чго значения показателя преломления оптического световода. Существо изобретения заключается в следующем.Оптическое излучение, вводимое в световод, модулируют заданной частотойа на вьшоде световода последетектирования измеряют фазу вьжодноч А затем оптический свето го излучения,вод укорачивают на заданную определенную длину и снова измеряют фазу выходного излучения (Относительнофазы входного излучения) и определяют эффективное значение показателя преломления оптического световода по формуле:п =-э;- 1 4где Сскорость света;АЧ =ЧД - разность измеренных значений фаз;частота модуляции оптического излученияд АЙ - длина отрезанногообразом. МОЩНОСТЬ ОПТИЧЕСКОГО СИГНЗ ла, ПРОМОДУЛИРОВЗННОГО ЧЗСТОТОЙ Е , записывается Р= Ре 1+тсо 5(шс+ч)(2) где % - среднее значение мощ ности; тглубина модуляции оптического излучения; из=2 ПЕкруговая частота; Ч=-%ц: фаза оптического изГР пучения. (3)"эФФ приращения фазы (ДЧ) в зависимости от приращения длины-(ДЕ)" с получаем формулу (1).. . Точность указанного способа измерения эффективного эначеня показателя преломления определяется путем дифференцированя выражения (1)цде 4 Ч 12- точность измерения значений фаз фЧд 2. Относительная точность: т; 42 д э.Точность измерения фаз Ч 1 иодн(Пнаковая. Максимальная величина отно сительной ошибки составит:. А п Относительная точность -Б 331- опре деляется в предложенном способе вы ше, чем в известном. Это следует из формулы (3), так какЧ, т групповая скорость распространения оптического сигналаТаким образом, относительная ошибка зависит от длины отрезка,на которую укорачивается волокно." Поэтому выбрав световод достаточной длины (и следовательно увеличив де ) можно получить значение ошибкименьше заранее заданной величины.д"зфо ) эфдля световода длиной 1 км, Чгд== 204623, 9 км/с и частотой модуляции оптнческого излучения 5 = 50 МГц имеем АЧ:При измерении фазы прибором ФК 2-12,у которого погрешность измерения- =57-1 о 5. т, чд-чд 15 з.1 озВторой вариант способа измерения эффективности значеня показателя преломления отличается от первого тем, что при измерении сохраняется дцелостность измеряемого оптического световода. Оптическоеизлучение вводимое в световод, модулируют последовательно частотами Е и :Ед0,3 на выходе СВЕТОВОДЗ ПОСЛЕ детекти рования измеряют соответственно знапения фазы приэтих частотах и задтем определяют зффективное значение показателя преломления оптического световода по формуле"гдес - скорость света в ва кууме; . Е ил 2частоты модуляции оптического излучения, ввоА димого в световод;-Ч ч, и 2 - значения фазылри час- тотах 1 и Е 2 9 - длина оптического све товода.Вьфажеиие (7) получается из (3) путем дифференцирования фазы по частоте.Точность указанного способа изме рения эффективного показателя преломления определяется путем дифференцирования вьшажения (7)5 т.е. максимальная относительная ошибка равна"эФФи ЙАЧД + 2 а ПЭФФ д-Е 1 г 2Из (8) следует, что общая относительная точность состоит из двух слагаемых: относительной ошбки при измерении фазы и относительной ошибки при измерении частоты модуляции оптического излучения.. 4 Для световода длиной 1 км, Щ == 204623, 9 км/с, длительность зондирующего импульса 20 нск и частотой модуляции оптического излучения 50 МГЦ и 100 МГц разность фаз определяется след ющим образом: д-(2; =153"10,9 дПри измерениипфазы прибором ФК 2-12,у которого погрешность измерения :Значение относительной ошибки измерения ЧЗСТОТЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВЗНИИ, на 35 пример, частотомера ч 354 составляет: е-ъ 3.10ВНИПИ Государственного комтета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5