Способ измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля. В способе измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля измеряют и запоминают поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, измеренную характеристику обратного рассеяния оптического волокна разбивают на одинаковые участки, для каждого k-того участка по этим характеристикам определяют оценку длины биений оптического волокна и рассчитывают избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля на k-том участке , при этом избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля рассчитывают по формуле:

где rm - внутренний радиус модульной трубки;

rF - внешний радиус оптического волокна по защитному покрытию;

λ0 - длина волны, на которой измеряли поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна;

LBk - оценка длины биений оптического волокна на k-том участке. Технический результат – расширение области применения. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля.

Известны способы измерения избыточной длины оптического волокна в модуле в процессе изготовления модулей оптических кабелей [1-3]. Реализующие данные способы системы позволяют измерять значение избыточной длины оптического волокна в модульной трубке по всей длине оптического модуля путем непрерывного сравнения скорости пучка оптических волокон со скоростью модульной трубки. Эти способы могут быть использованы только при изготовлении оптического модуля. Соответственно, они эффективны только в том случае, если в дальнейшем исключена усадка полимерной трубки и, следовательно, дальнейшее изменение "избыточной длины". Однако, известно [4, 5], что говорить о неизменности избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле на последующих производственных операциях можно, лишь когда полимерная оболочка оптического модуля (модульная трубка) жестко связана с силовым элементом.

Известны способы измерений избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля базирующиеся на измерениях длины модульной трубки и оптического волокна короткого образца оптического модуля после его изготовления [6, 7]. Данные способы не позволяют оценивать распределения избыточной длины оптического волокна по длине оптического модуля, а дают некоторую выборочную оценку избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле. Соответственно, они не позволяют выявлять на строительной длине оптического кабеля участки, на которых имеют место повышенные механические напряжения в оптических волокнах.

От этих недостатков свободен способ [8], согласно которому к оптическому волокну испытуемой строительной длины оптического кабеля подключают Бриллюэновский импульсный оптический рефлектометр (B-OTDR) и измеряют характеристику обратного Бриллюэновского рассеяния оптического волокна, по которой оценивают распределение локальных оценок избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле вдоль длины оптического кабеля. Главное ограничение, присущее B-OTDR, связано с распространением диагностирующего излучения по сердечнику ОВ, что не позволяет выделять отдельные участки оптического волокна, подвергнутые изгибам [8, 9], и, следовательно, корректно оценивать локальную избыточную длину оптического волокна. Кроме того, применение B-OTDR ограничено сложностью его реализации и высокой стоимостью.

Наиболее близким к заявляемому является способ измерения избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле оптического кабеля в процессе климатических испытаний [10], согласно которому барабан с испытуемой строительной длиной оптического кабеля помещают в климатическую камеру, один конец испытуемой строительной длиной оптического кабеля выводят через шлюз климатической камеры и измеряют характеристики обратного релеевского рассеяния и поляризационные характеристики обратного релеевского рассеяния при нескольких значениях отрицательной температуры в климатической камере, для чего устанавливают в климатической камере отрицательную температуру Ti, выдерживают барабан с испытуемой строительной длиной оптического кабеля при этой температуре в течение заданного интервала времени, после чего к оптическому волокну строительной длины оптического кабеля на выведенном из шлюза климатической камеры конце подключают импульсный оптический рефлектометр обратного релеевского рассеяния, с помощью которого измеряют и запоминают характеристику обратного релеевского рассеяния оптического волокна, затем вместо импульсного оптического рефлектометра обратного релеевского рассеяния к этому же оптическому волокну испытуемой строительной длины оптического кабеля подключают поляризационный импульсный оптический рефлектометр, с помощью которого измеряют и запоминают поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, далее повторяют измерения при отрицательной температуре Ti+1, измеренные характеристики обратного рассеяния оптического волокна разбивают на одинаковые участки, для каждого k-того участка по характеристикам обратного релеевского рассеяния определяют коэффициент затухания, а по поляризационным характеристикам обратного рассеяния длину биений оптического волокна при значениях температуры Ti и Ti+1, соответственно, для каждого k-того участка рассчитывают изменение коэффициента затухания Δαk и длины биений ΔLBk оптического волокна при изменении температуры от Ti до Ti+1 и определяют оценки локальной избыточной длины для каждого k-того участка оптического волокна испытуемой строительной длины оптического кабеля при значениях температуры Ti и Ti+1, используя соотношения:

где С, γ, K - постоянные для заданных конструкций оптического волокна и кабеля величины;

Δαk, ΔLBk - изменения коэффициента затухания и длины биений оптического волокна на k-том участке при изменении температуры от Ti до Ti+1, соответственно;

- оценка локальной избыточной длины на k-том участке при температуре T.

К недостаткам данного способа в первую очередь относится необходимость выполнения измерений как минимум при двух значениях температуры. При этом погрешность результатов измерений существенно зависит разности значений температуры, при которых определяются искомые оценки по представленным формулам. Эта разность должна быть достаточно большой, с тем чтобы избыточная длина волокна при температуре Ti была мала по сравнению с избыточной длиной волокна при температуре Ti+1 Необходимость измерения приращения потерь за счет уменьшения радиусов изгиба оптического волокна в модуле оптического кабеля с увеличением избыточной длины при низких отрицательных температурах исключает возможность его применения для оптических волокон с уменьшенными потерями на изгибах. И, наконец, данный способ практически нельзя реализовать в полевых условиях в процессе строительства и эксплуатации волоконно-оптических кабельных линий.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля измеряют и запоминают поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, измеренную характеристику обратного рассеяния оптического волокна разбивают на одинаковые участки, для каждого k-того участка по этим характеристикам определяют оценку длины биений оптического волокна и рассчитывают избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля на k-том участке , при этом избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля рассчитывают по формуле:

где rm - внутренний радиус модульной трубки;

rF - внешний радиус оптического волокна по защитному покрытию;

λ0 - длина волны, на которой измеряли поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна;

LBk - оценка длины биений оптического волокна на k-том участке.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит оптический кабель 1 с модулем 2 и оптическим волокном 3, поляризационный импульсный оптический рефлектометр 4, выход которого соединен со входом блока обработки и отображения данных 5. При этом, испытуемое оптическое волокно 3 оптического кабеля 1 расположено внутри модуля 2 оптического кабеля 1 и на ближнем конце оптического кабеля 1 оптическое волокно 3 оптического кабеля 1 соединено со входом поляризационного импульсного оптического рефлектометра 4.

Устройство работает следующим образом. С помощью поляризационного импульсного оптического рефлектометра измеряют поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна 3, расположенного в модуле 2 оптического кабеля 1. Данные поляризационных характеристик обратного рассеяния оптического волокна 3 передают в блок обработки и отображения данных 8, в котором их запоминают. После чего, измеренные поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна 3 разбивают на одинаковые участки и для каждого k-того участка по поляризационным характеристикам обратного релеевского рассеяния оптического волокна 3 определяют оценку длины биений оптического волокна 3 для каждого k-того участка. А затем, для каждого k-того участка оптического волокна 3 по формуле (1) рассчитывают избыточную длину оптического волокна. В отличие от известного способа измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля, для которого необходимо выполнить измерения поляризационных характеристик обратного рассеяния волокна, как минимум, для двух существенно различающихся значений температуры, предлагаемый способ требует выполнения измерения поляризационной характеристики обратного рассеяния волокна только при текущем значении температуры среды, окружающей кабель. Это позволяет использовать его, в отличие от прототипа, в полевых условиях при строительстве и эксплуатации волоконно-оптических кабельных линий. Поскольку предлагаемый способ предусматривает определение избыточной длины оптического волокна только по результатам измерений поляризационной характеристики обратного рассеяния оптического волокна он, в отличие от прототипа, может быть использован и для оптических волокон с уменьшенными потерями на изгибах. Все это, по сравнению с прототипом, расширяет область применения предлагаемого способа измерений избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент US 4921413.

2. Патент US 4983333.

3. For Loose Tube Fiber and Fiber Ribbon Cabling - Excess Fiber Length Manufacturing Measurement System, www.betalasermike.com.

4. Авдеев Б.В., Барышников E.H., Длютров O.B., Стародубцев И.И. Изменение избыточной длины в процессе изготовления ВОК // Кабели и провода. - 2002. - №3(274). - с. 32-34.

5. Авдеев Б.В., Барышников Е.Н. Проблемы корректного определения избыточной длины оптического волокна в оптическом кабеле // Электротехника, электромеханика и электротехнологии: Тез. докладов III международной конференции 1999 г., Россия, Клязьма. - М.: МЭИ, 1999 г, - с. 86-87.

6. Барышников Е.Н., Длютров О.В., Рязанов И.Б., Серебрянников С.В. Измерение избыточной длины волокна в оптическом модуле // Тез. докладов IV международной конференции по физико-техническим проблемам электротехнических материалов и компонентов 24-27 сентября 2001 г., Россия, Клязьма. - М.: МЭИ, 2001 г. - с. 40-42.

7. Патент CN 101105559.

8. Корн В.М., Длютров О.В., Авдеев Б.В., Барышников Е.Н., О применении метода Мандельштам-Бриллюэновского рассеяния для измерений характеристик оптических кабелей // Кабели и провода, №5 (288), 2004. - с. 19-21.

9. Акопов С.Г. Контроль бриллюэновским рефлектометром технологии производства оптических кабелей // Вестник связи, 2003. №4. - с. 136-138.

10. Патент RU 2562141.

Способ измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля, заключающийся в том, что измеряют и запоминают поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, измеренную характеристику обратного рассеяния оптического волокна разбивают на одинаковые участки, для каждого k-того участка по этим характеристикам определяют оценку длины биений оптического волокна и рассчитывают избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля на k-том участке отличающийся тем, что избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля рассчитывают по формуле:

где rm - внутренний радиус модульной трубки;

rF - внешний радиус оптического волокна по защитному покрытию;

λ0 - длина волны, на которой измеряли поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна;

LBk - оценка длины биений оптического волокна на k-том участке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу измерения объемных координат перемещаемого щупа. В способе измерения объемных координат перемещаемого щупа путем проецирования лазерного паттерна из двух или более пространственных положений на известную геометрическую поверхность регистрация полученной картинки осуществляется через оптическую систему фотоматрицей, которая сама жестко механически связана как с геометрической поверхностью проецирования, так и с измерительным щупом, и позволяет математически рассчитать положение измерительного щупа относительно известных координат и векторов проецирования источников лазерного паттерна.

Предложенная группа изобретений относится к средствам для измерения размеров контролируемого предмета. Устройство для измерения размеров предмета содержит датчик (2) глубины, кронштейн (1) датчика, аппаратное устройство (5) для обеспечения коррекции, платформу (4) для размещения предмета и компьютер (3).

Изобретение относится к вычислению параметров измеряемой поверхности. Контактным устройством для измерения конфигурации и размеров объемного тела измеряют расстояние между оптико-электронными датчиками в установленном блоке измерения и поверхностью эластичной оболочки, на которой нанесена разметка.

Изобретение относится к способу контроля наложения компонентов шин на формообразующие барабаны. Техническим результатом является повышение точности позиционирования концов компонентов.

Группа изобретений относится к способу измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и системе для измерения геометрических параметров электросварных труб.

Группа изобретений относится к способу измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и системе для измерения геометрических параметров электросварных труб.

Изобретение относится к области обработки изображений. Технический результат – определение реального расстояния на основе изображения без сравнения с эталонным объектом, имеющимся в изображении.

Изобретение относится к области обработки изображений. Технический результат – определение реального расстояния на основе изображения без сравнения с эталонным объектом, имеющимся в изображении.

Изобретение относится к неразрушающему контролю заготовок. Способ контроля заготовки включает сохранение данных модели, связанных с заготовкой, в систему контроля и определение относительного положения измерителя удаленности по отношению к заготовке.

Предложен способ проверки участка соединения наполнителя, посредством которого проверяют состояние соединения обоих концов поверхностей (531, 532) ремнеобразного наполнителя (53), который прикреплен по кольцу вдоль внешней периферии сердечника 52 борта шины.

Изобретение относится к области машиностроения. Позиционирующее устройство для сборочной оснастки включает в себя переходной калибр, прилегающий плотно к установочному элементу сборочной оснастки в виде уха (2), расположенному в цилиндрическом элементе (3), прижимы (7) с пазами, планку (8) с пазом, уголок (9) и струбцину (10).

Изобретение относится к области анализа материалов путем определения их плотности, более конкретно к автоматическим датчикам газового анализа, а именно к фотокомпенсационному датчику плотности газов, который содержит магнитоэлектрический гальванометр, включающий рамку, помещенную в зазоре постоянного магнита, и подвижную часть с жестко закрепленными на ней пластиной и зеркалом, на которое из источника света через конденсор и диафрагму направляется луч света, при этом к поверхности пластины, жестко закрепленной на растяжках магнитоэлектрического гальванометра, нормально расположена входная пневматическая схема, выполненная в виде двух сопел, а в обратной связи указанного датчика расположена электрическая дифференциальная схема, включающая в себя источники напряжения и нагрузочного сопротивления, регистрирующий прибор миллиамперметр и дифференциальный фоторезистор, и указанный датчик характеризуется тем, что к входной пневматической схеме подключена цепь сравнительного газа, в одну из веток которой подключены импульсно подающий при контрольном режиме дозу пробного газа пневмораспределитель, измерительная камера для пробного газа, также подключенная к пневмораспределителю, и микроманометры, измеряющие давления газов.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований пучками протонов.

Предусмотрено определение того, изготовлена ли шина (2) в соответствии с известной моделью из множества известных моделей. Если шина (2) изготовлена в соответствии с известной моделью, шину (2) контролируют для поиска каких-либо производственных дефектов путем получения данных, характеризующих, по меньшей мере, часть поверхности шины (2), посредством комплекта устройств (282) получения изображений, установленных в соответствии с установочными параметрами, соответствующими известной модели шины.

Изобретение относится к области оптико-электронных измерительных приборов и предназначено для получения информации о двумерном распределении высот микрорельефа поверхностей, которые применяются в оптическом приборостроении, микроэлектронике и материаловедении.

Изобретение относится к устройствам для контроля поверхности реактора. Устройство для контроля поверхности реактора содержит, по меньшей мере, один сенсорный кабель, расположенный при работе устройства отдельными участками в зоне поверхности реактора, при этом один волоконный световод расположен в одном сенсорном кабеле.

Изобретение относится к области электрохимической обработки материалов и касается способа определения толщины покрытия. Способ включает в себя измерение через 5-300 с после начала обработки интенсивности излучения детали в диапазоне длин волн шириной 3-50 нм, включающем характеристическую спектральную линию излучения материала детали, расположенную в области длин волн 200-900 нм.

Изобретение относится к установкам для напыления в вакууме многослойных покрытий различных оптических элементов и может быть использовано для контроля толщины покрытий в широком спектральном диапазоне в процессе их напыления.

Группа изобретений относится к способу и устройству проверки инспекционной системы для обнаружения поверхностных дефектов продукта. Способ проверки инспекционной системы (1) и система для реализации способа для обнаружения поверхностных дефектов (2, 3) продукта (5), преимущественно плоского стального продукта, в котором с помощью одной камеры (6), преимущественно цифровой камеры, делают один снимок (10) одной поверхности (4) одного продукта (5), один снимок (10) в оцифрованном изображении передают на устройство (7) обработки изображений, одно оцифрованное изображение (11, 12) поверхностного дефекта (2, 3) интегрируют в оцифрованный снимок (10), с помощью устройства (7) обработки изображений и с помощью оцифрованного снимка (10), включая оцифрованное изображение (11, 12) поверхностного дефекта (2, 3), обнаруживают недостаток и определяют, распознает ли устройство (7) обработки изображений оцифрованное изображение (11, 12) поверхностного дефекта (2, 3) как недостаток на проверяемой поверхности (4).

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и касается способа измерения толщины тонкопленочного покрытия на теплопроводной подложке. Способ включает в себя нанесение на покрытие тонкого слоя прозрачной жидкости и локальный нагрев покрытия пучком лазера.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам контроля и диагностики общесамолетных систем воздушных судов. Бортовая распределенная система контроля и диагностики утечек содержит по меньшей мере один волоконно-оптический датчик, блок-преобразователь, который содержит перестраиваемый эрбиевый волоконный лазер, блок коммуникации, блок термостабилизации, блок питания и плату обработки, которая состоит из по меньшей мере одного оптического разветвителя, фотоприемника, усилителя, аналого-цифрового преобразователя, программируемой логической интегральной схемы, центрального сигнального процессора. При этом вход каждого оптического разветвителя платы обработки оптически связан с источником излучения и каждым волоконно-оптическим датчиком, а каждый выход оптического разветвителя последовательно соединен с фотоприемником, на выходе которого формируется аналоговый сигнал, поступающий на вход усилителя, при этом выход усилителя связан с входом аналого-цифрового преобразователя, на выходе которого сигнал, преобразованный в цифровой, последовательно поступает на программируемую логическую интегральную схему и центральный сигнальный процессор, который соединен с блоком коммуникации, при этом блок коммуникации связан с перестраиваемым источником излучения и блоком термостабилизации. Технический результат - повышение безопасности полетов за счет расширения функциональных возможностей бортовых систем контроля и диагностирования. 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля. В способе измерения избыточной длины оптического волокна в модуле оптического кабеля измеряют и запоминают поляризационную характеристику обратного рассеяния оптического волокна, измеренную характеристику обратного рассеяния оптического волокна разбивают на одинаковые участки, для каждого k-того участка по этим характеристикам определяют оценку длины биений оптического волокна и рассчитывают избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля на k-том участке, при этом избыточную длину оптического волокна в модуле оптического кабеля рассчитывают по формуле: где rm - внутренний радиус модульной трубки;rF - внешний радиус оптического волокна по защитному покрытию;λ0 - длина волны, на которой измеряли поляризационные характеристики обратного рассеяния оптического волокна;LBk - оценка длины биений оптического волокна на k-том участке. Технический результат – расширение области применения. 1 ил.

Наверх