Способ определения дисперсионных характеристик маломодовых оптических волокон

(дц 4 С 02 В 6/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР1 К 3398(57) Изобретение относится к волоконной оптике и позволяет упростить процесс измерений. Способ осуществляетсяпо одноплечей схеме интерферометрана маломодовом волокне с использованием в качестве опорного пучка однойиз его модовых групп, Вводят излучение лазера 1 в оптическое волокно 3,в котором происходит нелинейный прЬцесс вынужденного комбинационногорассеяния света. На выходе спектрального прибора 5 излучение фиксируетсяна фотопленке. Измеряют период модуляции, содержащий информацию о разности во времени прихода на выход волокна отдельных модовых групп, 2 ил(71) Ленинградский политехнический институт им, М.И.Калинина(56) Е. Рз.аяес 1 с 1, В,Со 1 отЪеатп, М.Чашроц 11 е аг а 1 Може 11 шег Ъоде йе шеяцге йе 1 а героцяе ппрц 1 ягопе 11 е дейдЪгея орггяцея. Арр 1, орггея, 1980,ч. 22, р. 3749-3755.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИОННЫХХАРАКТЕРИСТИК МАЛОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХВОЛОКОН В основе способа лежит физический принцип, связанный с явлением интерференции света в спектральной области, что имеет место когда разность хода между световыми пучками превышает длину когерентности источника излучения при использовании источников с широким спектром излучения и соответственно с малой длиной когерентности, Это условие может быть выполнено уже при очень малых величинах задержек между сигналами,В способе используется одноплечая схема интерферометра с маломодовым оптическим волокном, в которой функцию опорного луча выполняет одна из модовых групп волокна, например модовая группа 1.Рп . На примере двухмодового оптического волокна можно показать, что если источник излучения Изобретение относится к областиволоконной оптики и может быть использовано для экспресс-анализа дисперсионных характеристик и определения модового состава волокон,Целью изобретения является упрощение процесса измерений.На фиг.1 приведена схема устройства для осуществления предлагаемогоспособа, где 1 - лазер с широкимспектром излучения,- устройствоввода излучения в оптическое волокно,3 - исследуемый образец оптическоговолокна, 4 - устройство вывода излучения из волокна, 5 - спектральныйприбор, 6 - регистрирующее устройство.На фиг.2 приведен пример спектрограммы, полученной с помощью схемына фиг. 1, для двухмодового оптического волокна,Н А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУхарактеризуется временем когерентности а на выходе волокна времена7прихода двух модовых групп различаются на величиныи 6 ) с, толЛ5спектр излучения на выходе волокна вотличие от спектра источника будетпромодулирован с периодом по длиневолны Ь= 2 Тф,/Ь 1, где Л 5 разница постоянных распространения двух 10модовых груп ; %О - центральнаядлина волны;- длина оптическоговолокна. Применение прибора с высокойразрешающей способностью позволяетвыявить модуляцию в спектре сигнала. 15Полученный спектр имеет период почастоте 6 = 1 Ь, . т,е, связан с разностями во временах прихода двух модовых групп и, следовательно, дисперсией, С периодом по длине волны задержка связана следующим образом,/с.оПериод спектральной модуляции может быть оценен непосредственно поспектрограмме или в случае волокнас числом модовых групп более двух спомощью схемы голографического восстановления.Пример выполнения способа,Способ может быть осуществлен на 30установке, включающей в себя импульсный источник лазерного излучения ИАГ:Н с с длиной волны Я = 532 нм, слдлительностью импульсов с= 12 нси мощностью излучения в отдельном импульсе Р = 10-20 кВт. Исследуемое1оптическое волокно имеет диаметр световедущей жилы 2 а = 9 мкм, длину 1= 3 - 10 м. Излучение вводилось в оптическое волокно и выводилось с помощью микрообъективов с увеличениемх 20. При измерениях использовалсяспектральный прибор МДР,Процесс измерения заключается ввводе лазерного излучения большой 45мощности от источника (излучения накачки) в оптическое волокно, в котором происходит нелинейный процесс вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) света, Нелинейный процесс ВКР необходим для расширения узкого спектра накачки, ПолученныА таким образом спектр является достаточно широким, чтобы наблюдать спектральную модуляцию, которая является результатом интерференции модовых групп в оптическом волокне, Расширенный с помощью ВКР спектр наблюдается и фиксируется на фотопленке на выходе монохроматора ЯДР, в который вводится излучение с выхода исследуемого оптического волокна. Монохроматор имеет высокую разрешающую способность порядка О, 01 нм, поэтому на фотопленке может быть разрешена модуляция в спектре частот. Затем измеряется период модуляции , который и содержит информацию о разностях во временах прихода на выход волокна отдельных модовых групп: 5= Ъ,(сьев, где с - скорость света, Также можно определить разницу постоянных распростра - нения в волокне двух отдельных модовых групп Ь= 2,/ЬФ . Для оптичес - кого волокна длиной= 3,5 м экспериментально бып получен период спектральной модуляции ЬЯ = 0,5 б нм для центральной частоты= 544 нм, задержка д составила 1,8 пс, формула изобретенияСпособ определения дисперсионных характеристик маломодовых оптических волокон, основанный на облучении оптического волокна, помещенного в одно из плеч интерферометра Махацендера, излучением с широкой полосой частот с последующим спектральным и Фурье аналогом излучения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса измерений, в качестве опорного пучка используют моду малослюдового оптического волокна.1387694 Составитель А.МироносТехред Л.Олийнык Корректор Т. Палий Редактор Т.Юрчикова Заказ 4910 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101