Устройство для измерения затухания оптического кабеля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (51) 4 Н 04 В 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,7

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ „. /Я

3 "с (54) УСТРОЙСТВО ДЛ11 ИЗМЕРЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ (21) 4169960/24 — 09 (22) 30.12.86 (46) 23.04 ° 88. Бюл. 1(15 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф, М.А.БончБруевича (72) В.Б.Архангельский, С.М,Верник, Т.К.Гахраманов, С.Ф.Глаголев, Д.Б.Прохоренко, В.Б.Рудницкий, В.P.Сумкин и М.М.Червинский (53) 62 1.39 1.83 (088 ° 8) (56) Conduit А.I., Hullet I.L., Hartog А.Н., Payne D ° N ° An optimized

techique for baksatter attenuation

measurements in optical fibers — Optical and Quantem Electronics, 1980, Р 12, р. 169-178. (57) Изобретение относится к технике оптоэлектронных измерений. Цель изобретения — повьппение точности измерений. Устр-во содержит генератор 1 оптич. зондирующих импульсов, направ.ленный ответвитель 2 с исследуемым оптич. кабелем 3, фотоприемники 4 и

5, аналоговый ключ 6, блок 7 обработки данных, блоки 14 и 17 заДержки (БЗ). Введены селективные усилители 8 и 11, фазовращатели 9 и 12, синхронные детекторы 10 и 13, БЗ 15, мультиплексор (М) 16, формирователь

18 импульсов, генератор 19 коммути1390807 разом. рующих импульсов, триггер 20. Генератор 1 вырабатывает импульсы с периодом Тр следования Тр)21„/Ч (где

1 — длина кабеля 3 км V — группок э 0 вая скорость распространения оптич. импульсов в кабеле, км/с)„ Оптич.импульсы через ответвитель 2 поступают в кабель 3 и одновременно в фотоприемник 5 с усилителем фототока, на выходе к-рого повторяется последовательность зондирующих импульсов. Обратно рассеянный поток излучения из

Изобретение относится к технике оптоэлектронных измерений, в частности к измерению затухания стекловолоконных световодов, основанному на регистрации сигналов обратного рассеяния, и может быть использовано для измерения затухания волоконных све-. товодов и оптических кабелей при их изготовлении, прокладке и эксплуатации. 10

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 и 3 — диаграммы его работы. 15

Устройство содержит тенератор 1 оптических зондирующих импульсов, направленный ответвитель 2 с исследуемым оптическим кабелем 3, первый 4 и второй 5 фотоприемники, аналоговый 20 ключ б, блок 7 обработки данных, первый селективный усилитель 8, первый фазовращатель 9, первый синхронный детектор 10, второй селективный усилитель 11, второй фазовращатель 12, 25 второй синхронный детектор 13, первый 14 и третий 15 блоки задержки, мультиплексор 16, второй блок 17 задержки, формирователь 18 импульсов, генератор 19 коммутирующих импульсов 30 и триггер 20.

Устройс.тво работает следующим об35

Генератор 1 вырабатывает импульсы (фиг.2а) с периодом следования кабеля 3 через ответвитель 2:поступает на фотоприемник 4. Выходной сигнал фотоприемника 5 проходит через

БЗ 14, 15 и 17, напряжение с к-рых поступают на три входа И 16. Управление работой M 16 осуществляет генератор 19, имеющий частоту У =1/Т, меньшую, чем частота зондирования

Гр = 1/Тр, и форму меандра. Напряжение от генератора 19 поступает на второй вход И 16 и на вход триггера 20. 3 ил.

21к

Т> --— о \7 где 1к - длина оптического кабеля;

7 — групповая скорость распро3 странения оптических импульсов в оптическом кабеле, км/с.

Оптические импульсы через направленный ответвитель 2, в качестве которого можно использовать полупроз0 рачное зеркало или волоконный Т-образный ответвитель, поступают в оптический кабель 3 и одновременно в фотоприемник 5 с усилителем фототока, на выходе которого повторяется последовательность зондирующих импульсов (фиг,2а). Обратно рассеянный поток излучения из оптического кабеля 3 через направленный ответвитель 2 поступает на фотоприемник 4 с усилителем фототока (фиг,2б). Выходной сигнал фотоприемника 5 (фиг,2а) проходит через блоки 14, 15 и 17. Первый блок 14 задержки (фиг.2в) обеспечивает регулируемую задержку на время i Vq и определяет расстояние 1 = — — — с

2 которого берется первая выборка U<< сигнала обратного рассеяния. Второч блок,7 задержки (фиг.2z) обеспечивает дополнительную постоянную задержку импульса на время 7, благодаря чему импульс на выходе блока 17 сдвинут на время ь = ь + Ь7; дь определяет интервал времени между гервой Н„ и второй Н ь выборками сигнала обратно1390807

ro рассеяния, что соответствует измеряемому участку оптического кабеля д Ч д1 = — — . Третий блок 15 задержки

5 (фит.2д) обеспечивает задержку на вре21к мя > —,— з

Если первая и вторая выборки содержат информацию о сигнале в смеси с шумом, то третья выборка U g определяется только напряжением помех аналоговото ключа 6. Напряжение с вътходов блоков 14, 15 и 17 задержки поступают на три входа мультиплексора 16.»

Управление работой мультиплексора 16 осуществляет генератор 19 коммутирующих импульсов, имеющий частоту

1 — — меньшую чем частота эондиТ

Э

К

1 рования f = --, и форму меандра Нк, То (фиг.За). Напряжение от генератора

19 поступает на второй управляющий вход мультиплексора l6 и на вход 25 триттера 20. Напряжение Н | с выхода триггера 20, имеющее частоту — и т-к

2 форму меандра (рис. Зб), поступает на первътй управляющий вход мультиплексора lá. При наличии на управляющих входах мультиплексора 16 двух логических "1" l < = 1 (фиг.Зв) íà его выход проходят импульсы, задержанные на ь„ (фиг.2в), при наличии логическото 0 на втором управляющем входе

"ft 35 мультиплексора 16 (hrrr .За) при g3 = 1 (фиг.Зд) на ето выход проходят импульсы, задержанные на | (фиг.2д), при наличии на втором управляющем входе мультиплексора 16 (фиг .Ça) логической "1", а на первом управляющем входе (фит.ЗО) при g = 1 (фиг.Зг) логического "0" «а ето выход прохоульсы задержа|тные На д 45 (фит.2). Импульсы с выхода мультиплексора 16 (фит.Çe) поступают на формирователь 18, который по переднему фронту любого входного импульса формирует заданный временной интер50 вал Т,р„, в течение которого открывается аналотовый ключ 6. На вход аналогового ключа 6 с фотоприемника 4 поступает. сигнал обратного рассеяния (фиг.2б) . Ha выход аналогового ключа 6 приходят выборки сигнала об55 ратного рассеяния (фиг ° Зж) фиксированной длительности Т „. Спектральный анализ выходного напряжения аналогового ключа 6 показывает, что в его спектре имеются составляющие с частотами — — (фиг.Зз) U è „ (фиг.Зи)

fg

Нгд

Поскольку коэффициент затухания оптического кабеля равен

101 1 Н| гАм то для определения коэффициента затухания С в блок 7 необходимо предварительно ввести информацию О груп/ повотт скорости распространения импульсов в оптическом кабеле 3 и величине задержки 4|, в блоке 17 задержки.

Дття выделения сигналов U< частоГК ты 2 и U A частоты т к из шумов и

Определения их а плитуд ПСАМ и U«> напряжение с выхода аналогового ключа 6 подается на селективные усилители 8 и 11, выходное напряжение которътх имеет синусоидальную форму (hrrr Зз, и). Для подстройки фазы эти напряжения пропускаются через фазовращатели 9 и 12 и затем поступают на синхронные детекторы 10 и 13 с большой постоянной времени для эффективного подавления шумов и наводок. B синхронных детекторах 10 и 13 амплитуды синусоидальных напряжений U< > и Б „ преобразуются в постоянные напряжения, которые поступают на входы блока 7, где они преобразуются в выходную величину., формула изобретения

Устройство для измерения затухания оптического кабеля, содержащее генератор оптических зондирующих импульсов, выход которого подключен к направленному ответвителю, первый выход которого связан с исследуемым оптическим кабелем, а второй и третий выходы подключены соответственно к входам первого и второго фотоприемников, выход первого фотоприемника подключен к первому входу аналогового ключа, выход второго фотоприемника подключен к входу первого блока задержки, выход которого подклЮчен к входу второго блока задержки, блок обработки данных, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введен третий блок задержки, вход которого соединен с выходом второт о фотоприемника, последовательно соединенные муль- 5 типлексор и формирователь импульсов, выход которого подключен к второму входу аналогового ключа, последовательно соединенные генератор коммутирующих импульсов и триггер, выход )0 которого подключен к первому управляющему входу мультиплексора, второй управляющий вход которого соединен с выходом генератора коммутирующих импульсов, последовательно соединенный первый селективный усилитель, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, первый фазовращатель и первый синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход подключен к первому входу блока обработки данных, последовательно соединенные второй селективный усилитель, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, второй фазовращатель и второй синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом генератора коммутирующих импульсов, а выход подключен к второму входу блока обработки данных, выходы первого, второго и третьего блоков задержки подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам мультиплексора °

1390807

Составитель В.Смирнова

Техред М.Дидык Корректор О, Кравцова

Редактор А.Козориз

Заказ 1785/56

Тираж 660 Подписное

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4