Способ контроля диаметра волокон и одножильных световодов

 

Изобретение относятся к контрольноизмерительной технике и предназначено для измерения диаметра прозрачных оптичзских волокон и одножильных световодов Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения контраста интерференционной картины. Выделяют в дифференцирующем пучке одноименные максимумы и формируют из них две пары пучков, одной из этих пар пучков освещают контролируемый световод, з другой - эталонный. Регистрируют распределение интенсивности в интерференционных картинах за контролируемым и эталонным световодами и по разности фазоэлектрииеских сигналов от этих карт ин судят о диаметре контролируемого световода 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 В 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4697347/28 (22) 29.05,89 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (71) Институт электроники АН БССР (72) Ю. Н. Биенко, В. Н. Ильин и А. cD. Рубцов (53) 531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1538015, кл. 6 01 В 11/10, 1989, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА ВОЛОКОН И ОДНОЖИЛЬНЫХ СВЕТОВОДОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для измерения диаметра прозра гных оптиИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для измерения диаметра прозрачных оптических волокон и одножильных световодов с одно- и двухоболочечной структурой.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет увеличения контраста интерференционных полос и исключения влияния флуктуаций длины волны света и повышение производительности за счет выделения максимумов одноименных порядковой дифракции.

Hs чертеже представлена схема устройства, реализующего способ контроля диаметра волокон.

Устройство содержит лазер 1, коллиматор 2, радиальный растр 3, первый клин 4, призму Дове 5, первый 6, второй 7 фотоприемники, второй клин 8, вторую призму Дове

9, третий 10 и четвертый 11 фотоприемники.

Способ осуществляется следующим образом, ., . Ж 1649256 А1 ческих Волокон и одножильных световодов, Целью изобретения является повышение точности контроля за сче-. увеличения контраста интерференционной картины.

Выделяют в дифференцирующем пучке одноименные максимумы и формируют из них две пары пучков, одной из этих пар пучков освещают контролируемый световод, а другой — эталонный. Регистрируют распределение интенсивности в интерференционных картинах за контролируемым и эталонным световодами и по разности фазоэлектрических сигналов от этих картин судят о диаметре контролируемого световода. 1 ил.

Луч от лазера 1 преобразуют в параллельный пучок посредством коллиматора 2 и направляют на вращающийся радиальный растр 3. Монопучок дифрагирует на растре с образованием ряда дифракционных мак- а симумов.изменение фазы световой волны в 0»» которых пропорционально скорости м вра- . @ щения растра. От радиального расл-оа формируются два семейства дифрэгированных пучков; в прямом и отраженном направлениях. Первым клином 4 и первой призмой

Дове 5 выделяются однопорядковые макси- О мумы, например, Р=1 и q= — 1 и корректируют их в пространстве по направлению так, что они пересекаются друг с другом на эталонном сеетоводе ОС, Параллельно с коррекцией призма Даве 5 разворачивает волновой фронт пучка ка 1800, что необходимо для полного согласования его с фронтом пучка, прошедшего клин 4. На световоде ОС, пучки взаимодействуют с образованием интерференционных полос, пространственный период которых функционально связан с диаметром световода. В плоскости анализа установлены первый и второй фотоприемники 6 и 7, разнесенные в пространстве на величину периода интерференционной полосы, Дифрагированные пучки в прямом направлении выделяют и корректиоуют соответственно вторым клином 8 и второй призмой Дове 9, Функция второй призмы

Дове 9 такая же, как и первой, Этими элементами выделяют однопорядковые максимумы с тем же номером, что и в отраженном направлении. СкОрректированные пучки пересекаются на контролируемом световоде ОСк также с образованием интерференционной картины, которую считывают третьим 10 и четвертым 11 фотоприемниками, которые также разнесены в пространстВе на величину, равную периоду эталонного интерференционного сигнала, При вращении радиального растра 3 достигается абсолютная синхронность в оптических и электрических сигналах. За счет изменения фазы в пучках интерференционные полосы

В обеих картинах перемещаются с частотой, пропорциональной частоте изменения фазы, и регистрируются в плоскости анализа.

Период полос функционально связан с диаметром световода как контролируемого, так и эталОнного. Диаметр эталонного сВетОВО да постоянен, поэтому период интерференционных полос изменяется под действием флуктуации длины волны света, атмосферного давления и окружающей температуры.

Период же интерференционного сигнала от контролируемого световода изменяется, кроме перечисленных факторов, также и от колебаний диаметра, Возникающих в процессе вытяжки световода из расплавленного стекла.

При известном диаметре эталонного световода вычисляется поправочный коэффициент, учитывающий влияние на результат измерения изменений длины волны света, окружающей температуры и т. д, Затем вычисляется диаметр контролируемого световода с учетом поправочного коэффициента.

5 Таким образом путем исключения ошибок измерения, Возникающих из-за флуктуаций длины волны, атмосферного давления, температуры, а также за счет повышения контрастности при амплитудном сложении

10 одноименных порядков дифракции повышаются точность и производительность измерений.

Формула изобретения

15 Способ контроля диаметра волокон и одножильных световодов, заключающийся в том, что расщепляют пучок когерентного излучения на ряд дифракционных максимумов, освещают контролируемый световод, 20 непрерывно изменяют фазы дифрагированных волн, регистрируют распределение интенсивности в интерференционной картине, от контролируемого световода и по параметру фотоэлектрических сигналов осу25 ществляют контроль, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, перед освещением световода выделяют в пучке пару дифракционных максимумов одноименного

30. порядка и формируют из них две пары пучков, освещение световода осуществляют одной из этих пар пучков, Одновременно с освещением контролируемого световода освещают второй парой пучков эталонный

35 световод с известным диаметром и регистрируют распределение интенсивности интерференционной картины от эталонного световода, в качестве параметра, по которому ОсущестВляют контроль, Выбирают Отно40 сительную разность фаз фотоэлектрических сигналов от зарегистрированных распределений интенсивности интенференционных картин, 1649256

Составитель В. Бахтин

Редактор H. Федор Техред M. Моргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 1867 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101