18155

Метод контроля затухания и широкополосности

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция 22. Метод контроля затухания и широкополосности. Контроль затуханий осуществляется с использованием следующих методов: двухточечного; замещения; обратного релеевского рассеяния во временной области. Двухточечный метод реализуется по следующ...

Русский

2013-07-06

97.85 KB

3 чел.

Лекция 22.

Метод контроля затухания и широкополосности.

Контроль затуханий осуществляется с использованием следующих методов:

  1.  двухточечного;
  2.  замещения;
  3.  обратного релеевского рассеяния во временной области.

Двухточечный метод реализуется по следующим схемам:

  1.  метод обламывания;
  2.  безобломный метод.

Метод обламывания

Реализуется в соответствии со схемой, показанной на рисунке 22.1.

 

Рис. 22.1. Структурная схема, реализующая метод обламывания

Излучение от источника (1) конденсором (2) направляется на входную щель монохроматора (3) который выделяет необходимую длину волны. В схеме применен  модулятор (4).

Часть излучения светоделительной пластинкой (5) направляется на фотоприемник (7) и регистрируется блоком (6). Таким образом, можно учесть нестабильность излучения источника.

Объектив (8) и (10) формируют пучок с необходимыми параметрами. Входной и выходной концы световода помещают в кювету (12) с иммерсионной жидкостью.

В схему входит эталонный световод (13), с которым стыкуется контролируемый световод (15).

Сигнал с выхода поступает на фотоприемник (7), блок регистрации (6) и документирующее устройство (14).

Для предварительной юстировки эталонного световода используется V-образный держатель (11).

В ходе контроля определяют величину выходного сигнала с фотоприемника на всей длине контролируемого световода. После этого световод обламывают на расстоянии от торца 3..5 метров. Не нарушая схему ввода излучения, определяют выходной сигнал с фотоприемника.

Потери определяют из соотношения:

     (22.1)

где

- мощность излучения на выходе всей длины контролируемого световода;

- мощность излучения на выходе короткого обломанного отрезка.

Безобломный метод в случае стабилизированного источника излучения   

Реализуется в соответствии с одноканальной схемой, показанной на рисунке 22.2.

Контролируемый световод соединяется со средствами измерения с помощью оптических разъемов.

Рис. 22.2. Одноканальная структурная схема, реализующая безобломный метод:

1– источник излучения на определенной длине волны со стабильным

уровнем мощности не больше +- 0,1 дБ; 2 – соединительные разъемы;

3 – контролируемый световод; 4 – вспомогательный световод;

5 – измеритель мощности; 6 – регистрирующее устройство.

Безобломный метод в случае нестабилизированного источника излучения   

Реализуется в соответствии с двухканальной схемой, показанной на рисунке 22.3.

Рис. 22.3. Двухканальная структурная схема, реализующая безобломный метод:

При первоначальной настройке с помощью устройства (8) добиваются  ввода излучения во вспомогательный световод (9), который обеспечивает достижение режима РРМ.

Порядок измерения затухания следующий:

  1.  к выходу вспомогательного световода (9) последовательно подключаются короткий отрезок световода (13) и контролируемый световод (12);
  2.  точность совмещения торцов контролирую с помощью микроскопа (11);
  3.  регулировкой усиления  измерителя мощности (14) устанавливают 0 дБ при подключении короткого световода (13);
  4.  устанавливают световод (12) и измеряют потери мощности.

18 – устройство документирования,

5, 15, 16 и 17 – каналы контроля стабильности измерения.

Метод замещения

Состоит в том, что в контрольный стенд последовательно включаются световоды с известными потерями и сравниваются с испытуемыми световодами.

Метод обратного релеевского рассеяния временной области 

Метод основан на измерении рассеивания излучения на молекулах и атомах материала световода. Этот метод дает информацию распределения затухания на всей длине световода.

Реализуется с помощью рефлектометров. Основан на зондировании световода прямоугольными импульсами.

Величина излучения рассеянного  в обратном направлении:

 (22.2)

где

- мощность прямоугольных импульсов;

P0 - мощность прямоугольных импульсов;

- коэффициент эффективного рассеивания;

S(z) - фактор обратного рассеивания;

a+ (z), a- (z) – среднее затухание на участке от «0» до «z» в прямом и обратном направлении;

– скорость распространения излучения в волоконном световоде;

 – длительность оптического импульса.

С возрастанием возрастает динамический диапазон и повышается точность.

Измерения широкополосности

Широкополосность световода определяется его дисперсией. Дисперсионные свойства определяются на основании временных искажений, которые  претерпевает  оптический импульс гауссоподобной формы.

Схема стенда для измерения широкополосности показана на рисунке 22.4.

Рис.22.4. Структурная схема стенда для измерения широкополосности:

1а – 1г – лазерные диоды (λ1 – 803нм; λ2 – 824нм; λ3 – 866нм; λ4 – 902нм);

2 – держатели волоконных световодов; 3 – серпантинный фильтр;

4 – устройство ввода излучения в световод 5; 6  – согласующая линза;

7 – фотоприемный блок (ФПБ)

Импульсы лазера имеют форму близкую к гауссовой и длительностью 250 пс по уровню 0,5.

С помощью ФПБ (7) регистрируется изменение длительности  этих импульсов.

Широкополосность определяется согласно соотношению:

    (22.3)

где

- временное уширение импульсов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79382. УГОЛОВНАЯ ОТВЕСТВЕННОСТЬ ЗА ХУЛИГАНСТВО, ВАНДАЛИЗМ, НАДРУГАТЕЛЬСТВО, ЗА ПРИВЕДЕНИЕ В НЕГОДНОСТЬ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 19.16 KB
  Грубое нарушение общественного порядка: действия причинившие существенный ущерб личным или общественным интересам либо выразившееся в злостном нарушении общественной нравственности Примеры: срыв общественного мероприятия нарушение покоя и отдыха граждан в ночное время распитие спиртных...
79383. ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЧС ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА 55 KB
  Способы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре: подачей звуковых и или световых сигналов во все помещения здания с постоянным или временным пребыванием людей; трансляцией текстов директор школы зам. директора о необходимости эвакуации путях эвакуации направлении...
79385. ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ И ЗАДАЧИ ГО. СТРУКТУРА И ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ. КЧС И ПБ 60 KB
  Определяет: задачи и правовые основы их осуществления; правовое регулирование в области гражданской обороны; принципы организации и ведения гражданской обороны; полномочия органов государственной власти Российской Федерации органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации...
79386. ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ И ЕГО ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ 36 KB
  Световое излучение – поток лучистой энергии: ультрафиолетовые, инфракрасные видимые лучи. Вызывает ожоги, поражение органов зрения, возгорание горючих веществ. Время действия – 20 секунд. Защита: непрозрачные материалы, убежища, различные преграды.
79387. ХИМИЧЕСКОЕ И БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ (БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ) 41 KB
  Поражают нервную систему через органы дыхания и кожу, желудочно-кишечный тракт. Стойкость: летом – сутки; зимой – несколько недель и даже месяцев Признаки: слюнотечение, сужение зрачков (миоз), затруднение дыхания, тошнота, рвота, судороги, паралич.
79388. Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа. Молярная газовая постоянная 54.89 KB
  Уравнение состояния идеального газа. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа с помощью формулы Больцмана может быть выражена через температуру: Подставляя это выражение в основное уравнение молекулярно-кинетической теории...
79389. История атомистических учений. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул 22.61 KB
  Наблюдения и опыты подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Среди трудов крупных философов-физиков занимавшихся учением о молекулярном строении вещества особую роль сыграли труды великого русского учёного М. Строение вещества дискретно прерывисто.
79390. Тепловое движение. Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии частиц 41.99 KB
  Опытные данные лежащие в основе молекулярно-кинетической теории служат наглядным доказательством молекулярного движения и зависимости этого движения от температуры. Опыт явился одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества.