Устройство для измерения дисперсии показателя преломления одномодовых волоконных световодов

,1553 0 01 И 21(41 ОБР НИЯ ЕЛЬСТВ зателя мерения ользовано ЕР-. Ообластиыть ис и выводя омоо 6 вво- едуемых сится к техничесбыть испольэовараметров волоконИзобр кой Физи но для и ных свет Целью ние точ измерентение отное и может мерения водов (В изобрете сти и и я является повыше"зводительности йства.казаолоульсГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ Св(56) ЯЬШег И,Б. Ю.Лапо Н,Н. ИгесФшеавцгешепС оГ сЬгоша 1 хс ЙЫрегзопхп вЫя 1 е - шойе ГхЬега цз 1 пя зСгеае 1 К сашега. - Е 1 ес 1 гоп 1 е 1 С ег з, 1985,ч, 21, В 12, р, 624-625,Коэн Л, Г. и др, Методы измеренияпотерь и дисперсии в волоконных световодах, ТИИЭР, т,68, У 10, 1980,с, 41-48,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯСИИ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОДНВЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ(57) Изобретение относится кволоконной оптики и может б но роиий,На Фиг.1 представлена схема уройства; на Фиг, 2 - расположениимпульсов различных длин волн наране времяанализирующего устроУстройство для измерения потеля преломления одномодовых вконных световодов содержит импный лазер 1, диафрагму 2, светопреломления одномодовых волоконныхсветоводов, Цель изобретения - повышение точности и производительностиизмерений, Устройство содержит импульсный лазер и последовательно установленные по ходу излучения диафрагму, светофильтр, устройство вводаи вывода излучения дпя исследуемыхсветоводов, диспергирующий элементв виде дифракционной решетки и регистратор временных задержек световыхимпульсов, соединенный с блоком ин-,дикации дисперсии показателя преломления, Длина отрезка одномодовоговолоконного световода выбирается такой, чтобы синхронизированные в немпри нелинейном преобразовании световой энергии пикосекундные импульсыразличных длин волн не получили расстройки вследствие дисперсии показателя преломления, 2 ил.фильтр 3, устройство 4 ввода да излучения из волоконного о дового световода 5, устройств да и вывода излучения из иссл одномодовых волоконных световодов, диспергирующий элемент 7 в виде дифракционной решетки и регистратор 8 временных задержек световых импульсов, соединенный с блоком индикации дисперсии показателя преломления (не показан). Для проверки синхронизма импульсов во времени устройство снабжено системой зеркал 9,Устройство работает следующим об- разомаИзлучение лазера 1 с длиной волны 3 = 0,53 мкм после пространственной 1 и спектральной селекции на диафрагме 2 и светофильтре 3 посредством устройства 4 ввода и вцвода излучения вводят в короткий отрезок одномодового волоконного световода 5 длиной Ь = = 1 м, где в результате нелинейного преобразования частоты лазераполучают набор длин волн Ъ10 стоксовых компонент, сдвинутых одна относительно другой на частоту 440 см . С выхода короткого отрезка одномодового волоконного световода 5 набор пикосекундных импульсов различных длин волн, перекрывающих широкий спектральный диапазон, посредством системы зеркал 9 направляют на диспергирующий элемент .7 В виде дифракционной решетки, а после пространственного разложения спектральных компонент излучения - на регистратор 8 временных задержек световых импульсов, представляющий со бой скоростное времяанализирующее устройство дпя контроля синхронизма этих импульсов во времени, Вертикальное расположение импульсов различных длин волн на экране времяанализирующего устройства (фиг,2) свиде- тельствует о наличии синхронизма во времени для этих импульсов с точностью, задаваемой времяанализирующим устройством. В случае отклонения импульсов от вертикали длину короткого отрезка волоконного световода уменьшают и вновь контролируют положение импульсов. После контроля временного синхронизма систему зеркал 9 убирают и с выхода короткого отрезка одномодового волоконного световода импульсы различных длин волн одновременно вводят в исследуемый световод длиной Ь1 м. Различные спектральные составляющие излучения, введенные в иссведуемцй волоконный световод, распространяются соответственно своим групповым скоростям, в результате чего на его выходе они имеют различные временные задержки50С выхода исследуемого волоконного световода излучение с 3, - Ъ,направляют на дифракционную решетку и после пространственного разложения проецируют на входную щель времяана" лизирующего устройства одновременно все длины волн, получая на экране устройства картину временного распределения импульсов этих длин волн в соответствии с их временными задержками после прохождения исследуемого волоконного световодаГрупповая задержка Ь 1 импульсасвета длины волныв слабонаправляющем волоконном световоде с длиной Ь и показателем преломления и определяется по следующей формуле:а 1 ьй(1)где 6%,.Е и - величины изменениядлины волны ф и показателя преломления ис - скорость света в вакууме;У - нормированная частота;Ъ - параметр замедленияфаэовой скорости модыв волоконном световоде.В выражении (1) первое слагаемое представляет собой вклад в задержку Д 1 материальной дисперсии, а второеволноводной дисперсии, В одномодовых волоконных световодах величина за-. держки Д 1 в области положительной дисперсии обусловлена в первую очередь материальной дисперсией ВС,Поэтому в первом приближении вторым слагаемым в выражении (1) можно пренебречь, Тогда выражение (1) для групповой задержки импульса света примет видап(Ь% Ф ), (2)с аЪПолагая в выражении (2) ЬЪ %(наиболее жесткие условия на параметры излучения), получим следующее соотношение:Ь а ийД 1 = - + - ,-. -с ад- фа птеее Ь = 61с/ааПри значениях Ь%Ъ с 1 длинакороткого отрезка ВС может быть увеличена,Устройство для измерения дисперсии показателя преломления одномодовых волоконных световодов в отличие от известных позволяет производить измерение дисперсии в широком спектральном диапазоне беэ дополнительной перестройки схемы в процессе измере 5 15 ний, что увеличивает точность и существенно сокращает время измерений, Время измерений сокращается во столько раз, сколько спектральных длин волн используется для измерений,формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения дисперсии показателя преломления одномодовых волоконных световодов, содержащее импульсный лазер и последовательно установленные по ходу излучения лазера волоконный световод с устройством ввода и вывода излучения, второе устройство ввода и вывода излучения для исследуемых одномодовых волоконных световодов, регистратор временных задержек световых импульсов, соединенный с блоком индикацииФсдГ;,ЯЬФгде И - точность измерения регистраторов временных задержексветовых импульсов;15 с - скорость света й вакууме;й и/йЪ - дисперсия показателя преломления материала одномодового волоконного световода20 а диспергирующий элемент установленперед регистратором временных задержек световых импульсов10 53886 6дисперсии показателя преломления,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повьипения точности н производнтельности измерений, в устройствовведен диспергирующий элемент,волоконньй световод выполнен одномодовыми длиной Ь, определяемой по формуле1553886 Маковска роизводственно-нэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,СоставителТехред М,каэ 453 Тираж 512 НИИПИ Государственного комитета по иэобр 113035, Москва, Ж, Ра, Голубев к Корректор О,Иипл Подписноетениям и открытиям при ГКНТ Сская наб., д. 4/5