Способ соединения сохраняющих поляризацию оптических волокон

ееф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 02 В 6/26 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН в и А А.Ов 6165, кл, О 02 В 6/38, 63-34442, кл. 6 02 В; Высшая шкоМ.Г. Справочке. М.: Наука,СОХРАНЯЮИЧЕСКИХ ВОГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Заявка ЕПВ (ч. 0241987,Заявка Японии (ч.6/26, 1988,Бутиков Е.И. Оптика,- М,ла, 198 о, с,512.Кошкин Н.И., Ширкевичник по элементарной физи1975, с.256,(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯЩИХ ПОЛЯРИЗАЦИЮ ОПТЛОКОН Изобретение относится к волоконно-оптической связи и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) с использованием оптических волокон (ОВ), сохраняющих направление поляризации (однополяризационных ОВ).Известен способ соединения таких ОВ (совмещения направлений поляризации излучения в стыкуемых ОВ), заключающийся в. предварительном определении ориентации направления поляризации в ОВ на этапе изготовления разъема и фиксации этого положения путем введения в конструкцию разъема элемента, обеспечивающего сборку разъема только в,одном положении, соответствующем совпадению поляризаций в стыкуемых ОВ, Однако при этом чрезвычайно усложняется процесс производства разьемов для однопогяризационных ОВ иЫ) 1789954(57) Изобретение относится к волоконно-оптической связи и может быть использовано для соединения сохраняющих поляризацию оптических волокон с заданной точностью за кратчайше время при обеспечении долговечности соединяемых частей за счет отсутствия механической подстройки положения последних в собранном разъеме, Сущность изобретения заключается в том, что необходимое для совпадения направлений поляризации угловое положение соединяемых оптических волокон определяется и фиксируется до установления соединения по величине тока, формирующего магнитное поле, обеспечивающее необходимое смещение направления поляризации .излучения в оптическом волокне. 1 ил. исключается возможность применения хорошо отработанных унифицированных конструкций разъемов для обычных ВОСП, Кроме того, точность юстировки ограничивается и угловыми допусками на механические элементы разьема, т,е. появляется дополнительная причина увеличения затухания в разъеме вследствие неполного совпадения направления поляризации в стыкуемых ОВ.Наиболее близким по технической сущности является способ соединения сохраняющих поляризацию ОВ, заключающийся в следующем. Волокна соединяют, например, в разьеме (совмещая оси ОВ), дают оптические импульсы с одной стороны и контролируют обратное рассеяние. Поворачивая ОВ, добиваются, чтобы световая энергия в направлении одной главной оси была макси 1789954мальна или другой - минимальна, Недостатками известного способа являются, во-первых, необходимость механическойподстройки в разъеме (кручение ОВ), чтосущественно снижает долговечность механических частей разъема и оптическогоокончания ОВ в наконечнике в результатетрения, так как последние должны быть прижаты друг к другу в стыкуемых ОВ с определенным усилием, Во-вторых, при вращенииОВ в разъеме вследствиейаличия допусковна механические части поСледнего могут появляться такие причины увеличения затухания в соединении, как аксиальное,радиальное и угловое рассогласования,что 15затрудняет определение момента совпадения направления поляризации в ОВ, И, втретьих, установление соединения даннымспособом требует .значительного времени,даже если в конструкции разъема предусматрена возможность вращения ОВ в собранном разъеме (что значительноусложняет конструкцию последнего), Прииспользовании же обычного разъема, как показывают исследования, для установлениясоединения с точностью совпадения направлений поляризации в пределах й 10требуется собрать разьем 7-10 раз,Цель изобретения - повышение оперативности и точности юстировки и уменьшение износа соединяемых частей.Указанная цель достигается тем, что необходимоедля совпадения направлений поляризации угловое положение соединяемыхоптических волокон определяют и фиксируют эа счет использования эффекта вращения направления поляризации излучения вмагнитном поле.Сопоставительный анализ заявляемогорешения с прототипом показывает, что эаявляемый способ отличается от известноготем, что требуемое для совмещения направ лений поляризации в стыкуемых ОВ взаимное угловое расположение последнихопределяется и фиксируется до окончательной сборки разъема за счет использованиявращения направления поляризации в магнитном поле, обеспечивающем требуемыйугол смещения направления поляризации(до совпадения в стыкуемых ОВ), 50Изменение ориентации направленияполяризации в магнитном поле(эффект Фарадея) известно, Однако применение этогоэффекта для осуществления соединения однополяризационных ОВ и юстировки их в 55разъеме позволяет повысить оперативностьи точность последней и увеличить долговечность стыкуемых частей разъема, т,е, получить новые качества. отсутствующие визвестном решении. Известно, что при распространении поляризованного излучения в веществе, помещенном в магнитном поле, происходит поворот направления поляризации распространяющегосяся светового излучения (эффект Фарадея) на некоторый угол рр=рВ,где - длина пути излучения в веществе; В - величина индукции магнитного поля, с помощью которого регулируется направление поляризации; р - постоянная Верде для данного вещества,На чертеже представлен пример одной из возможных реализаций предлагаемого способа,Устройство вращения направления поляризации 3 подключается к стыкуемым однополяризационным ОВ 1, например, с помощью разъемов 2, В качестве устройства 3 может быть использован отрезок обычного ЛВ 4, оборудованный соответствующими разъемами 2, помещенный в соленоид 5 на его оси, Ток в обмотке соленоида 1. А, следовательно, и величина магнитной индукции В регулируются с помощью реостата й с возможностью изменения полярности подключения источника ОВ, При подаче с одной стороны оптических импульсов по измеряемой аналогично 2 величине отраженной энергии регулируется величина магнитной индукции В, т.е. угол поворота направления поляризации р в ОВ 4 до совпадения их в стыкуемых ОВ 1, Регулировка угла поворота р может производиться как вручную, так и автоматически по каналу обратной связи,Величина магнитной индукции В определяется соотношениемВ = 4,й,йолМ,где М - число витков на единицу длины соленоида. Постоянная Верде определяется из соотношения(8 1 бпф 6 й,с бХгде е/гп - удельный заряд электрона; А - длина волны светового излучения; с - скорость света в вакууме; и - здесь показатель преломления сердцевины отрезка ОВ. Таким образом, угол поворота направления поляризации пропорционален токув обмотке соленоида. Проградуировав показания миллиамперметра в радианах или градусах и сделав соответствующие насечки на разъемах 2, можно определить требуемое положение стыкуемых ОВ 1 с соответствующей точностью, после чего ОВ 1 соединяют друг с другом. Возможны и другие способы фиксации требуемого положения ОВ 1 в разъеме, например, с помощью подвижного кольца с отметкой в разъеме 2,1789954 оставитель Д. Прокофьехред М.Моргентал КорректорО, Г Редактор Г. Бельская акаэ 348 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 инат "Патент", г город, ул, Гагарина, 101 роиэводственно-издательск сдвигаемого на требуемый угол в соответствии с показаниями миллиамперметра (при соединении ОВ 1 друг с другом отметки на кольцах совмещаются).Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества:1. Высокая оперативность юстировки. Исследования показывают, что для установления качественного соединения требуется лишь дважды собрать оптические разъемы, а определение требуемого угла поворота занимает практически несколько секунд. Таким образом, время установления соединения сокращается по сравнению с известными способами в 3 - 4 раза.2. Способом может быть реализована практически любая заданная точность совмещения направлений поляризации. Формула изобретения Способ соединения сохраняющих поляризацию оптических волокон, заключающийся в подаче оптического сигнала на первое волокно и регулировке углового положения волокон в месте их соединения по совпадению в волокнах направлений поляризации сигнала обратного рассеивания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 3, За счет снижения количества соединений и отсутствия вращения механических частей в разъеме увеличивается долговечность последнего.5 4, Имеется возможность автоматического определения необходимого угла поворота р , а в перспективе - создания полностью автоматизированного устройст ва соединения (разъемного или нераэъемного) однополяризационных ОВ. Дополнительный эффект заключается вувеличении скорости развертывания воло конно-оптической линии(полевой) и в увеличении дальности связи за счет снижения затухания в соединении. повышения оперативности и точности юстировки и уменьшения износа соединяемых частей, необходимое для совпадения направления поляризации угловое положение соединяемых оптических волокон определяют и фиксируют за счет использования эффекта вращения направления поляризации в ма гн и тном поле.