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

7758. Научные основы содержания образования в современной школе 62 KB
  Научные основы содержания образования в современной школе. Понятие содержания образования, его сущность. Концепция содержания образования по И.Я. Лернеру, В.В. Краевскому, М.Н. Скаткину. Обучение - это социально обусловленный процесс, вызванный...
7759. Методы обучения. Понятие и сущность метода, приема и средств обучения 230 KB
  Методы обучения 1. Понятие и сущность метода, приема и средств обучения Метод (в переводе с греческого языка означает буквально путь к чему-либо) обозначает способ деятельности, направленной на достижение определённой цели. В педагогической ли...
7760. Формы организации и средства обучения 149 KB
  Формы организации и средства обучения. 1. Понятие о формах организации обучения и сущность способов и систем обучения, видов учебной деятельности ученика, форм организации текущей учебной работы учащихся Понятие метод обучения, сущность которого р...
7761. Педагогические технологии в образовательном процессе 76 KB
  Педагогические технологии в образовательном процессе. Из истории становления понятия педагогической технологии Технология (от греч. techne - искусство, мастерство, ремесло, умение и logos - учение, наука) - совокупность методов обра...
7762. Сущность проблемного обучения 72.5 KB
  Сущность проблемного обучения. Определение сущности проблемного обучения. Его основные понятия. Одним из перспективных направлений активизации учебной деятельности учащихся, развития у них познавательных интересов, творческих способностей самостоят...
7763. Дидактическая система развивающего обучения 63 KB
  Дидактическая система развивающего обучения. Из истории становления развивающего обучения Развивающее обучение - это ориентация учебного процесса на потенциальные возможности учащегося и их реализацию. Теория развивающего обучения берет...
7764. Сущность личностно-ориентированного образования школьников 59.76 KB
  Сущность личностно-ориентированного образования школьников. Сущность личностно-ориентированного образования в школе (определение, цель, принципы) Определение. Личностно-ориентированный образовательный процесс представляет собой не аккумуляти...
7765. Теория и практика воспитания детей и учащейся молодежи 135.5 KB
  Теория и практика воспитания детей и учащейся молодежи. Теоретические основы воспитания: закономерности, цели, принципы. В условиях социальных преобразований в обществе к человеку предъявляются требования активности, мобильности, готовности жить...
7766. Воспитание учащихся в духе ненасилия и мира 99.5 KB
  Воспитание учащихся в духе ненасилия и мира. Сущность концепции культуры мира. Педагогика мира В последние десятилетия обострились глобальные проблемы человечества, связанных с мирным сосуществованием народов планеты, экологией, демографичес...