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

11566. Аномалии силы тяжести в редукции Буге. Принципы качественной интерпретации 63 KB
  Лабораторная работа № 4 по дисциплине Полевая геофизика Тема: Аномалии силы тяжести в редукции Буге. Принципы качественной интерпретации Общие положения: Основную величину в наблюденных значениях силы тяжести составляет нормальная сила тяжести g. При измер...
11567. Прямая задача гравиразведки. Обратная задача гравиразведки. Расчет гравитационного влияния шарообразного (сферического) тела, нахождение параметров тела 105 KB
  Лабораторная работа № 6 по дисциплине Полевая геофизика Тема: Прямая задача гравиразведки. Обратная задача гравиразведки. Расчет гравитационного влияния шарообразного сферического тела нахождение параметров тела В результате гравиразведки рассчитываютс
11568. Динамическая теория вискозиметра 51.5 KB
  Динамическая теория вискозиметра Будем считать что условия опыта в работе № 6 обеспечивают ламинарность течения жидкости в капилляре вискозиметра. Тогда распределение скорости v в его поперечном сечении будет иметь параболический характер: . 1 Здесь r
11569. Определение коэффициента внутреннего трения и длины свободного пробега молекул воздуха 170.5 KB
  Лабораторная работа № 1 Определение коэффициента внутреннего трения и длины свободного пробега молекул воздуха Оборудование: аспиратор на штативе вставка с капилляром жидкостный манометр мерный цилиндр секундомер. Общие представления Внутреннее тр...
11570. Имитация броуновского движения, проверка закона Эйнштейна, термометрия в системе магнитных шариков 214 KB
  Лабораторная работа № 2 Имитация броуновского движения проверка закона Эйнштейна термометрия в системе магнитных шариков Оборудование: соленоид на регулируемой по высоте подставке прозрачная плоская коробка с прямоугольной шкалой магнитные шарики н...
11571. Определение показателя адиабаты методом Клемана и Дезорма 213.5 KB
  Лабораторная работа № 3 Определение показателя адиабаты методом Клемана и Дезорма Оборудование: стеклянный баллон поршневой насос жидкостный манометр сосуд для сбора спирта секундомер. Общие представления Отношение молярных теплоемкостей газа при пос
11572. Изучение кривой равновесия жидкости и её насыщенного пара 155.5 KB
  Лабораторная работа № 4 Изучение кривой равновесия жидкости и её насыщенного пара Оборудование: круглодонная колба с термометром; откачиваемая магистраль включающая рубашку охлаждения и балластные баллоны; мембранный манометр; насос Комовского; электроплитка н...
11573. Измерение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса 146.5 KB
  Лабораторная работа № 5 Измерение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса Оборудование: Стеклянные цилиндрические сосуды с исследуемой жидкостью мелкие шарики измерительный микроскоп аналитические весы пикнометр секундомер масштабная линейка. ...
11574. Изучение температурной зависимости коэффициента вязкости жидкости с помощью капиллярного вискозиметра 101 KB
  Лабораторная работа № 6 Изучение температурной зависимости коэффициента вязкости жидкости с помощью капиллярного вискозиметра Оборудование: капиллярный вискозиметр аспиратор стеклянный термостатирующий сосуд электродвигатель с мешалкой термометр электро