Устройство для определения местоположения дефектов в световодах

.В.Соктмьево нов и Б.Гна Труд ового енный дар ая заявка Англи Б 17/00.4243320, кл. 35 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕН ТОВ В СВЕТОВО(54)(57) УСТРМЕСТОПОЛОЖЕНИ СТВ ДЕФ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ РСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ростовский ордКрасного Знамени гоуниверситет(56) 1. АкцептованнР 1576797, кл. 0 012. Патент США Р73.1, 1978. ДАХ, содержащее источник света ирегистрирующую систему, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения достовернооти контроляместоположения дефектов световодовс прозрачной оболочкой, регистрирующая система содержит последовательно установленные входную бобину,четыре барабана, заключенные всветонепроницаемый кожух и установленные попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и выходную бобину, причем каждый из барабанов покрыт электрографическимслоем и снабжен тороидальным отражателем, электронным отметчиком,электризатором и устройством снятиязаряда.Изобретение относится к дефектоскопин материалов и может быть использовано для неразрушающего контроля оптических волокон.Известно устройство для измеренияхарактеристик ослабления и локализации дефектов в волоконных световодах,содержащее лазер, светоделитель, испытуемое,и эталонное оптическое волокно, фотоумножитель(ФЭУ), усилитель и интегратор, Луч лазера черезсветоделитель направляется в исследуемое оптическое волокно и часть егорассеивается(в том числе и на дефектах ), затем отраженный пучок светавозвращается на светоделитель, откоторого направляется в другоеэталонное оптическое волокно, имеющее оптические свойства, одинаковыесо свойствами исследуемого волокна,далее пучок света преобразовываетсяв ФЭУ в электрический сигнал, который через усилитель и интеграторформируется в сигнал. соответСтвующий характеристикам ослабления иместоположения дефектов в оптическомволокне 1),Недостатками этого устройстваявляются большие погрешности, возникающие при неизбежном и трудноконтролируемом старении свойств эталонного оптического волокна, а такжеиз-за отражений пучка света отразличных неоднородностей, не являющихся дефектами, но вносящих неопределенность в определении местадефекта в волокне. Кроме того,это устройство принципиально непозволяет определять местоположение дефектов в оболочке волоконно-оптического модуля.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство, реализующееспособ проверки оптических волокон,содержащее источник света и регистрирующую систему. В этом устройствеисточник света полупроводниковыйлазер) генерирует световые импульсы,направляемые в исследуемое оптическое волокно, где они частично проходят и частично отражаются, Частоту импульсов увеличивают до тех пор,пока не произойдет заметное изменение уровня мощности лазера, котороевозникает из-за интерференции отраженного света со светом, генерируемым лазером. Далее выбранную частоту повторения импульсов последовательно уменьшают вдвое и каждый разопределяют мощность лазера с помощьюрегистрирующей системы, причем значение минимальной частоты, при которой еще существует указанное изменение мощности лазера, регистрируюти определяют расстояние до отражающего дефекта по времени распространения оптического импульса 2,5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 Недостатком этого устройства является то, что с его помощью принципиально невозможно определить место.положение дефектов в оболочке волоконно-оптического модуля. Крометого, устройство характеризуется неопределенностью результатов определения местоположения дефектов воптическом волокне из-за возможныхнеоднородностей структуры, маловлияющих на оптические свойстваволокна, а также большими погрешностями определения местоположениядефекта, возникающими при расчете.Целью изобретения является повышение достоверности контроля местоположения дефектов световодов спрозрачной оболочкой.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для определенияместоположения дефектов в световодах, содержащем источник света ирегистрирующую систему, последняясодержит последовательно установленные входную бобину, четыре барабана,заключенные в светонепроницаемыйкожух и установленные попарно вдвух взаимно перпендикулярных плоскостях, и выходную бобину, причемкаждый из барабанов покрыт электрографическим слоем и снабжен тороидальным отражателем, электроннымотметчиком, электризатором и устройством снятия заряда,На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 вид А.на фиг, 1.Устройство состоит из источника1, подающего свет в испытуемыйсветовод 2, перекидного 3 и натяжного 4 роликов,.четырех барабанов5, покрытых электрографическимслоем, светонепроницаемого кожухаб, входной 7 и выходной 8 бобиндля перемотки образца световода,четырех тороидальных отражателей9, электронных отметчиков 10, электризаторов 11, устройств 12 снятИя заряда и привода 13 выходной бобины.Устройство работает следующимобразом.Под действием усилия от выходнойбобины 8 участок испытуемого световода 2, сматываясь с бобины 7, наматывается на перекидной ролик 3 черезпромежуточный ролик 4, обкатываетсячерез бобины 5 и, выходя из светонепроницаемого кожуха б, наматываетсяна выходную бобину 8, которая приводится во вращение приводом 13. Черезвходной торец испытуемого световода2 от источника 1 света постояннораспространяется свет, причем еслина участках световода, находящихсяв изогнутой зоне, примыкающей к поверхности барабана, имеются макроили микротрещины,. то свет из сердечника световода (модуля ) выходит15 наружу через эти трещины в его обо-лочке и засвечивает находящийсявблизи трещины участок электрографического светочувствительного слояна цилиндрической поверхности первого барабана 5, изменяя на этом участке электростатический заряд. Последующее движение этого участка барабанамимо электронного отметчика 10 вызывает появление сигнала о наличиидефекта, связанного с излучением 1 Освета от боковой поверхности световода. Если дефект расположен в растянутой зоне световода (или волоконнооптического модуля )при изгибе набарабане 5, то проникающий черезнего луч света, отражаясь соответствующим тороидальным отражателем 9.,опять засвечивает соответствующуюточку на светочувствительном слоебарабана 5, что также фиксируется Оотметчиком 10. При дальнейшем вращении барабана 5 на некоторый уголзасветка светочувствительного слоя( заряд)снимается устройством 12снятия заряда, барабан 5 зановоэлектризуется электризаторами 1 ивновь готов к работеДля регистрации закрытых трещинв оболочке световода ( волоконнооптического модуля ), расположенныхна поверхности, примыкающей к 30цилиндрической поверхности барабана5, которые не могут быть зарегистрированы на первом барабане 5,предусмотрен второй барабан 5, на котором указанный участок световода. 35оказывается в растянутой зоне,и закрытые трещины, раскрываясь приизгибе, пропускают достаточно интенсивный луч света, засвечивающийпосле отражения вторым тороидальным 4 Оотражателем 9 соответствующий участок светочувствительного слоя второго барабана 5. Макро- и микротрещины,расположенные в плоскости,перпендикулярной плоскости первых двух барабанов 5, обнаруживаются на третьем и четвертом барабанах 5, вращающихся в плоскости, перпендикулярной плоскости первой пары барабанов.В случае, если трещины или другие дефекты расположены в сердечнике волоконно-оптического модуля, их обнаружение обеспечивается тем, что радиус барабанов 5 выбирается таким, что имеющиеся в испытуемом оптическом волокне дефекты вызывают отклонение света, при этом нарушаются условия полного внутреннего отражения на границе между сердечником и покрытием оптического волокна, Это достигается тем, что при искривлении волокна часть света отражается от дефекта под углами, не отвечающими условию полного внутреннего отражения, проходит через границу раздела между сердечником и покрытием, рассе. иваясь, - через покрытие и попадает на светочувствительное покрытие барабана 5.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обнаружить и зарегистрировать местоположение не только дефектов в оболочке волоконнооптического модуля, но и в его сер- дечнике.Кроме того, устройство обеспечивает автоматический поиск и регистрацию дефектов в оптическом волокне.Предлагаемое устройство позволяет достигнуты повышения достоверности контроля местоположения дефектов благодаря возможности обнаружения с помощью этого устройства скрытых дефектов типа нераскрытых трещин, особенно расположенных в оболочке, а также исключить изготовление кабеля из дефектных оптических волокон и модулей.Н,Ш ед зятко 8 е а Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 4970/32 Тйраж БНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Иосква, 3 Подписноеного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., д.4