Способ измерения потерь в световоде и устройство для его осуществления

(5)5 0 01 М 11/С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРl ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ рующий имт ослабление о рассеяния в ирующего имление мощноеяния в конце т ослабление го рассеяния 1-го проходов пускают многократ пульс через световод мощности сигнала р начале первого прох пульса 9 Ро 1, измеря сти сигнала релеевск И-го прохода 9 Рм, мощности сигнала р между концом М и на но зонди , измеряю елеевског ода зонд ют ослаб ого расс измеряю елеевско чалом К+ су асстоянии 1-2 м ощнось прошед пределяют, как т источн его сигна ии м а Рвх и потери. 10 . С вых1 м),где- длина волоконног Устройство для реал соба состоит из источник лучения, световода, ф регистрирующего устрой мод, при этом один конесветовода.зации этого споа оптического изотоп риемника, ства и смесителясветовода через(56) Андрушко Л.М., Гроднев И,И ПанфиловИ.П, Волоконно-оптические линии связи,М.; Радио и связь, 1984, с. 105-112,Григорьянц В,ВЧаморовский Ю,К. Диагностика волоконных световодов и оптических кабелей методом обратного рассеяния,Итоги науки и техники, М,: Радиотехника,1982, т, 29, с. 47-80,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ В СВЕТОВОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: изобретение относитсяк измерительной технике и может быть использовано для измерения малых потерь вволоконно-оптических трактах и датчикахфизических величин, Сущность изобретения заключается в том, что в способе, основанном на пропускании через световодзондирующего импульса и измерении амплитуд сигнала релеевского рассеяния, проИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых потерь (в том числе и наведенных) в волоконно-оптических трактах и датчиках физических величин, в которых внешнее воздействие приводит к изменению потерь,Известен способ измерения потерь, сущность которого состоит в следующем: вводят излучение в волоконный световод через смеситель мод и измеряют мощность прошедшего сигнала Рвыи, затем не меняя условий ввода, обламывают световод на ммируютих,Г Л 9 Рпи+1 и определяютп=1потери сигнала в световоде по приведенной формуле, а в устройство, содержащее источник оптического излучения, фотоприемник регистрирующее устройство, У-образный ответвитель, световод, при этом боковые каналы его ответвителя подключены к источнику излучения и фотоприемнику, а общий канал подключен к световоду, дополнительно введен второй У-образный ответвитель один из боковых каналов которого подклю чен к общему каналу первого У-образного ответвителя, а световод подключен между общим и другим боковым каналом второго ответвителя. 2 с.п. ф-лы, 2 ил,смеситель мод подключен к источнику света, а второй - к фотоприемнику.Недостатком данного технического решения является разрушение измеряемоговолоконного световода, в процессе измерения и низкая точность при измерении коротких отрезков световодов,В качестве прототипа рассмотрим способ, который состоит в том, что импульсоптического излучения вводят в световод и 10измеряют ослабление мощности обратногорелеевского рассеяния от разных точек световода Р 11) и Р(т 2), При этом разделениесигналов от различных точек световодовпроисходит за счет временной задержки 15распространения зондирующего импульса,Потери в волокне определяют по формулеа = - 10у -- (дБ/км),Р(11С(12 11 ) Р (с 2)20где п - показатель преломления материаласветоведущей жилы;С - скорость света в вакууме,Устройство для реализации этого способа состоит из источника оптического излучения, фотоприемника, регистрирующегсустройства., У-образного волоконно-оптического ответвителя, световода, при этом боковые каналы У-ответвителя подключены к 30фотоприемнику и источнику оптического излучения, а общий канал его подключен ксветойоду,Недостатком данного технического решения является низкая чувствительность, 35обусловленная малой амплитудой сигналарелеевского рассеяния и, как следствие этого. малым отношением сигнал/шум на выходе фотоприемника.Целью изобретения является повышение чувствительности,Указанная цель достигается;а) по способу тем, что в способе измерения потерь, основанном на пропусканиизондирующего импульса через световод и 45измерении ослабления мощности сигналарелеевского рассеяния, пропускают многократно зондирующий импульс через световод, измеряют ослабление мощностисигнала релеевского рассеяния в начале 1- 50го прохода зондирующего импульса яРО 1,измеряют ослабление мощности сигналарелеевского рассеяния в конце И-го прохода 1 цРк, измеряют ослабление мощностисигнала между концом 1-го и началом М-го 55ПрОХОдОМ, СуММИруЮт ИХ ЛОРл -п+1п =1и определяют ослабление сигнала в световоде по формуле К - 1 Я Ры - Я Ро 1 - , Лц Р +1(д Б),где И - число проходов зондирующего импульса по волоконно-оптическому концу (целое положительное число);и - текущий проход;б) по устройству тем, что в устройстве для реализации способа измерения потерь в световоде, содержащем источник оптического излучения, фотоприемник, регистрирующ е устройство, У-образный ответвитель, световод, при этом боковые ка налы У-ответвителя подключены к фотоприемнику и источнику излучения, а общий канал подключен к световоду, дополнительно введен второй У-образный ответвитель, один из боковых каналов подключен к общему каналу первого У-образного ответвителя, а световод подключен между общим и боковым каналом второго ответвителя.В результате проведенных патентных исследований не установлено наличие технических решений, содержащих отличительные признаки предложенйого технического решенияТаким образом. предложенное техническое решение удовлетворяет кри.,ерию существенных стличий,Блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа приведена на фи-.1: на фиг,2 - ослабление сигнала релеевского рассеяния в кольцевом гветоводе за И проходов, где 1 - источник оптического излучения, 2 - фотоприемник, 3 - регистрирующее устройство. 4 - первый У-образный ответвитель, 5 - световод, б - второй У-образный ответвитель, с коэффициентами деления Кз 1, К 13, К 12, К 21, согласно маркировке каналов, указанной на чертеже, причем боковые каналы первого У-ответвителя подключены к источнику оптического излучения и фотоприемнику, общий канаг, этого ответвителя подключен к одному из боковых каналов второго У-образного ответвителя, а второй боковой канал соединен со своим общим каналом через исследуемый световод.Рассмотрим физические основы изобретения,Зондирующий импульс источника излучения 1 рефлектометра мощностью Р через отвствители 4, б попадает в волоконно-оптическое кольцо и циркулирует по нему до полного затухания из-за потерь в волоконном тракте 5 и ответвителе б, Сигнал релеевского рассеяния распространяется в сторону, противоположную распространению ЗИ, В ответвителе б этот сигнал делит1765742 рующий импульс пропускают через световод многократно, измеряют ослабление мощности сигнала релеевского рассеяния в начале первого прохода зондирующего импульса 19 Ро 1, измеряют ослабление мощности сигнала релеевского рассеяния в конце й-го прохода 19 Ри, измеряют ослабление мощности сигнала между концом (К)-го и началом Й-го проходов, суммируют их М - 1Л 9 Рп - и+1, а потери сигнала в светоп=1воде определяют по формуле 15Находим потери в исследуемом световоде по формуле а=10 2, Устройство для измерения потерь в световоде, содержащее источник оптического излучения, фотоприемник, регистрирующее устройство, У-образный ответвитель, при этом боковые каналы У-образного ответвителя подключены к источнику излучения и фотоприемнику, а общий канал его подключен к световоду, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введен второй У-образный ответвитель, один из боковых каналов которого подключен к общему каналу первого У-образного ответвителя, а общий и второй каналы ответвителя являются входами световода.= 0,2 б дБ,иГ,зондирующего импульса (в логарифмическом масштабе) 10 9 Ро 1=3,8.Измеряли ослабление сигнала релеевского рассеяния в конце, например, пятого прохода 10 9 Р 5=7,3 дБ. 5Измеряли сумму ослаблений сигнала релеевского сигнала между концом предыдущего прохода и началом следующего прохода:4 10Л 9 Рп - и+1 = 10( Л 9 Р 1-2+ Л 9 Р 2 - :фз+и =1+ Л 9 Рз 4+9 Р 4 - :ф 5)=-0,9+0,8+1, 1+1,2= = 2,2 дБ. 10 Я ЕЬ 10 Ц РгО 1 - 10Л Я Р и -в и1Яп=1 20 Предложенный способ позволил измерить величину потерь в световоде в 2 раза 25 ниже предела разрешения рефлектометра 0,5 дБ.Формула изобретения1, Способ измерения потерь в световоде, состоящий в пропускании через свето вод зондирующего импульса и измерении ослабления мощности сигнала релеевского рассеяния,отличающийся тем,что,с целью повышения чувствительности, зондиМ - 1 Я РК - 9 Р 01 - Х 9 Р и п+11765742 Ф .,с Составитель И,ПоляковаТехред М,Моргентал Корректор С.Лисина Редактор Н,Коляда Заказ 3381 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 О 1г. 0