Способ измерения сверхмалых оптических потерь

 

Изобретение относится к фотометрии, спектральной фотометрии, волоконной оптике и может найти применение при измерении оптических потерь на расстояние, поглощение и суммарных оптических потерь элементов лазерной оптики, заготовок вытяжки оптических волокон и волоконных световодов, Цель изобретения - увеличена точности измерения сверхнормальных оптических потерь - достигается выбором оптимальных значений частоты предварительной модуляции, постоянной времени НЧ-фильтрации и синхронизацией измерений в каналах, 1 ил.

(5!)5 G 01 М 11/02

ГCCY flAP CTBF I IHblA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТ(. НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ !КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

:,,с, У

Ц":::с

Е >

Е

Ъ (21) 4287694/24-10 (22) 21.07.87 (46) 15,10.91. Бюл, М 38,-.". + тЛ и г ), 1":, СОЮЗ СОВЕТСКИХ социалистических Я -;; . - РЕСПУБЛИК (72) В. Н.Коромысличенко, M.À.Бухштаб, A,Þ,Êèðèëë0â, А.М.Портнов и А,А.Овсянников (53) 535.8(088.8) (56) Назаров В.Д. и др. Измеритель мощности оптического излучения в волоконно-оптических системах.— ПТЭ, 1986, М 1. с, 168.

Григорьянц B.Â. и др, Точное измерение спектров полных потерь в волоконных световодах. — Радиотехника и электроника, 1979, т, 24, вып. 2, с. 209-212, Изобретение относится к фотометрии, спектральной фотометрии, волоконной оптике и может найти применение при измерении оптических потерь на рассеяние, поглощение и суммарных оптических потерь элементов лазерной оптики, заготовок вытяжки оптических волокон и волоконных световодов, Целью изобретения является увеличение точности измерения сверхмалых оптических потерь.

Способ включает следующую последовательность взаимосвязанных операций.

Выбирают исходя из условия fo

«0,14FÑ(д) частоту предварительной модуляции fo (ДР— полоса частот электрического сигнала; д — предельная относительная погрешность измерения).

Модулируют с частотой fo энергию зондирующего излучения.

„„SU ÄÄ 1684609 А1 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕРХМАЛЫХ

ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ (57) Изобретение относится к фотоме1рии, спектральной фотометрии, волоконной оптике и может найти применение при измерении оптических потерь на расстояние, поглощение и суммарных оптических потерь элементов лазерной оптики. заготовок вытяжки оптических волокон и волоконных световодое, Цельизобретения — увеличени точности измерения сверхнормальных оптических потерь — достигается выбором оптимальных значений частоты предварительной модуляции, постоянной времени

НЧ-фильтрации и синхронизацией измерений в каналах, 1 ил.

Формируют опорный и измерительный каналы. Помещают обьект измерения в измерительный канал.

С помощью фотоэлектрических преобразователей энергию зондирующего излучения преобразуют в электрические сигналы опорного и измери: ельного каналов.

Осуществляют избирательное усиление. синхронное детектирование, и одновременно в течение строго фиксируемого отрезка времени т интегрирование сигналов в каналах в соответствии с выражением

Производят одновременно с допустимым временем рассогласования д1 (д) измерение сигналоа в каналах при отсутствии и при наличии измеряемого объек1684609 га (д p — относительное значение нестабильности энергии зондирующего излучения).

Рассчитывают по синхронному отношени|о значений сигналов характеристики измеряемого объекта.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения.

Устройство содержит лазер 1, блок 2 формирования измерительного и опорного каналов, фотоэлектрические преобразователи опорного 3 и измерительного 4 каналов (ФЭПок, ФЭГ1ик), избирательные усилигели (ИУ) каналов 5 и 6, синхронные детекторы (СД) 7 и 8, управляемые интегра1оры (УИнр) 9 и 10, цифровые измерительные устройства (ЦИУок) 11 и (ЦИУик) 12, интерфейс (ИФ) 13, микроЭВМ 14, синхрагенерэтор (СГ) 15, датчик 16 синхрочастоты (ДСЧ). ðåрыватель (механический модулята: ) (Пр-ль)

17, измеряемый обьект 18, Устройство работает следующи;л оораэом, Световой поток зондирующею и лучения лазера 1 мадулируется механи геским прерывателем 17, который представля .т собой растровый диск, насаженный на вал высокоскоростного электродвигателя, и делится с помощью светоделителя на опорный и измерительный каналы, Зондирующее излучение в опорном канале преобразуется ФЭПп; 3 в электрический сигнал, который последовательно избирательно усиливается в ИУ 5 и синхронно детектируется в СД 7. Далее электрический сигнал интегрируется в УПн-ре 9. В измерительном канале зондирующее излучение, пройдя измеряемый обьскт 18, преобразуется, усиливается, синхронно детектируется и интегрируется аналогично тому, как зто осуществляется в опорном канале. Синхронные измерения сигналов осуществляются с помощью ЦИУок 11 и ЦИУик 12, работой которых управляет микроЭВМ 14 через интерфейс 13, С помощью датчика 16 синхрочастоты получают задающий сигнал опорной частоты fo, который поступает на вход СГ 15. С выхода СГ 15 управляющие сигналы поступают на СД 7 и 8, УИн-ры 9 и

10, ЦИУок 11, ЦИУик 12 и таким образом осуществляется синхронизация работы всего устройства.

Значение сигнала в опорном канале определяется выражением

NonIt -Лt =рсв«Фо Кфд " х

>< К«с "It" Ar, гдерз "— коэффициент передачи светового потока в опорный канал; члз — световой поток зондирующего излучения;

Кфд 1 — коэффициент светаэлектрического преобразования опорного канала;

5 K« " — коэффициент передачи синхpoHMoI. усилителя опорного канала;

Сигнал в измерительном канале определяется выражением чиз11-At Apce Фз Кфд" II

10 ° К-""P„It- А, из из сии где pì, Кфд, K„— соответствующие коэффициенты измерительного канала; рх — измеряемая характеристика объекта.

15 Расчег оптической характеристики рх осуществляется следующим образом, Вначале осуществляется серия из и измерений без исследуемого обьекта, рассчитывается значение отношения Низ/No<, затем измерения повторяются при введении измеряемого объекта 18, опять рассчи/ тывается усредненное значение Низ/Non и вычисляется отношение

I /

Низ / Noo йизЯ 7„1 — Л

Расчеты проводятся по программе, введенной в микроЭВМ.

Формула изобретения

Способ измерения сверхмалых Оптических потерь преимущественно с синхронным детектированием сигналов, включающий операции предварительной модуляции по периодическому закону с частотой fo зондирующего исследуемый объект излучения, формирование в модулированном зондирующем излучении опорного и измерительного каналов, в последнем из которых размещен исследуемый

40 объект, преобразование энергии зондирующего излучения в электрические сигналы в опорном и измерительном каналах, усиление этих сигналов, их синхронное детектирование, интегрирование в течение времени ги, измерение значений интегрированных сигналов, по которым судят а сверхмалых оптических потерях из отношения значений сигналов измерительного и опорно о каналов, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью увеличения точности, измерение значений интегрированных сигналов производят сдновременно с допустимым

eI o.. .;çíåì рассогласования А, определяемым из условия

55 и 12

Лт - . — - (д) где дз,— относительное значение нестабильности энергии зондирующего излучения:

1684609 (д} 2,44 д

4 .7г 1о т Fc

Составитель В. Сячинов

Редактор А. Лежнина Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 3499 Тираж 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

Π— предельная относительная погрешность измерения, а частоту fc предварительной модуляции выбирают из условия 0 1Д F Д-3/2 где дРС вЂ” полоса частот электрического сигнала, интегрирование сигналов в каналах осуществляют одновременно в течение одинакового для измерительного и опорного каналов времени т, определяемого из нера5 венства