Способ измерения числовой апертуры оптических волноводов и устройство для его осуществления

(57)тельнволяе мер ля световодо измерения чи и позовой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Афанасьев В.А.ия. - М,: Высшая шМидвинтер Дж. Э,ы для передачи иио и связь, 1975 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧИСЛИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ ИО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯзобретение относится кй технике дупростить апертуры. Перед входным торцом 3 иэмеряемого световода 2 располагаютматрицу 1 излучателей. Последовательно сканируя излучение по строкам матрицы, подсчитывают количество импульсов фотоприемника 5, каждый из которых отвечает излучению одной из строк,попавших в апертурный угол световода.Количество импульсов, прошедших формирователь 8, подсчитывают счетчиком 9и умножают в блоке 10 на коэффициент,равный половине частного от деленияширины строки на расстояние между источником излучения и входным торцомсветовода. Коэффициент задается задатчиком 11. Результат после дешифровки в блоке 12 отображается в видезначения числовой апертуры световодана индикаторе 13. 2 с.п. ф-лы. 1 ил.Изобретение относится к областииспытания световодов а именно кизмерению числовой апертуры световодов5Цель изобретения - уменьшение трудоемкости измерений,Сущность изобретения заключается, в том, что в некоторой плоскости перед входным торцом измеряемого све цтовода сканируют в пространстве построкам световое пятно источника, аэлектрические импульсы Фотодетектораат излучения, попавшего в апертурныйугол световода, обрабатывают с учетом расстояния от световода до источника и размеров элемента строки так,чтобы получить размер этого апертурного угла.На чертеже схематически изображено 2 Оустройство для реализации предложенного способа.Устройство содержит источник 1 излучения матрица излучателей),измеряемый световод 2, его входной 3 и выходной 4 торцы, Фотодетектор 5, блок6 управления источником, блок 7 обработки, Формирователь 8 .импульсов,счетчик 9 импульсов, умножитель10, задатчик 11 числового коэффици Оента, дешифратор 12 и цифровой индикатор 13,При реализации предлагаемого способа производят сканирование источника излучения по строкам в прост ранстве и его модуляцию во времени, что может быть осуществлено последовательным переключением элементов матрицы 1 под действием блока 6 управления. Импульсы фотодетектора 5 от 40 каждой строки матрицы, которая попала в апертурный угол световода, благодаря чему излучение элементов этой строки распространяется по световоду, далее обрабатываются в блоке 7 обработки следующим образом: амплитуда каждого импульса Формируется в определенных пределах, число их подсчйтывается и информация об.;их числе подается на умножитель 10, который умножает это число И на коэффициент а /2 х, равный половине частного от деления ширины строки ае на расстояние между матрицей и входным торцом световода х. Этот коэффициент вырабатывается задатчиком 11. Далее реНасзультат умножения - , представляющий собой тангенс апертурного угла,преобразуется дешифратором 12 с цельюиндикации величины числовой апертуры на индикаторе 13.Устройство, реализующее данныйспособ, работает следующим образом.Оптическое излучение от элементовматрицы 1 через входной торец 3, находящийся на расстоянии х от источника 1, поступает в световод 2,еслиисточник находится в пределах апертурного угла световода (т.е. если оннаходится в пределах окружности, показанной на чертеже),При известных геометрических размерах окружности, в частности еевертикальной протяженности у, и призаданном расстоянии х входа 3 световода 2 от источника 1, значение измеряемой числовой апертуры ЯА задаетсяФормулой; ЫАу/2 х, следовательно,измерив у и зная х, можно вычислить А.Определение у производится следующим образом,Так как различные элементы строкн сами строки включаются последовательно во времени, то выходной электрический сигнал фотодетектора 5 представляет собой последовательностьимпульсов с частотой повторения, равной частоте сканирования строк источника 1, Это обеспечивается тем, чтопостоянная. времени фотодетектора готраздо больше времени включения отдель"ного излучателя строки.При этом сиг-,нал, появляющийся на выходе фотоде"текторапри сканированииодной строкивоспринимается как одиночный импульсс длительностью, равной времени сканирования элементов строки, принадлежащих окружности. Затем цикл повторряется, Зная ширину одной строки а;,и число импульсов Б, возникших на выходе Фотодетектора 5 во время полногоцикла сканирования всех строк источника 1, можно определить размер у поформуле у = Иас, Тогда измеряемаяу Я ачисловая апертура МА - -т2 х 2 хас= К И где К = - . Зафиксировав ар 2 хс и х как конструктивные параметры устройства, можно свести измерение числовой апертуры к подсчету числа импульсов М на выходе Фотодетектора 5,Блок 7 обработки работает следующим образом. Импульсный сигнал с выхода Фотодетектора 5 поступает на вход формирователя 8 импульсов, кото-. рый преобразует его уровень во вход1418587 импульс заданной амплитуды, подсчитывают количество этих импульсов М заполный цикл сканирования и определяют числовую апертуру БА = К Н, гдеК равно половине частного от деления ширины строки на расстояние междуисточником излучения и входным торцом волновода,Формула изобретения Составитель В. ЛавровТехред Л,Олийнык Корректор М. Шароши,Редактор Е. Папп Подписное Тираж 847 Заказ 4146/40 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ной уровень счетчика 9 импульсов,Сигнал со счетчика 9 подается на вход перемножителя 10, где происходит перемножение числа подсчитанных имаапульсов К на число К = в, заданное2 х с задатчика 11, Сигнал с умножителя 10 подается на вход дешифратора 12 и с него на цифровой индикатор 13.10 1. Способ измерения числовой апертуры оптических волноводов включаю 15 щий ввод светового излучения источника в оптический волновод и преобразование излучения, прошедшего волновод, в электрический сигнал, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью умень 20 шения трудоемкости измерения, световое излучение при вводе сканируют построчно в пространстве, после преобразования сигнала из каждого электрического импульса, соответствующего одной строке сканирования, формируют 12. Устройство для измерения число" вой апертуры оптических волноводов, содержащее источник излучения, фотодетектор и индикатор, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения удобства его эксплуатации, источник излучения выполнен в виде двумерной матрицы излучателей, которая расположена перпендикулярно оси волновода, а между выходом фотодетектора и индикатором расположены последовательно соединенные формирователь импульсов, счетчик импульсов, умножитель и дешифратор, причем с умножителем соединен также задатчик числового коэффициента.