Структурная схема для исследования оптических волноводов

Структурная схема установки содержит основные узлы и блоки позволяющие генерировать когерентное излучение с помощью полупроводникового лазера, вводить это излучение в исследуемый волоконный световод и измерять светопропускание с помощью фотоприёмников или оптических тестеров. С помощью оптической телекамеры анализируется изображение модового состава излучения в световоде, при различных внешних воздействиях.

Структурная схема установки представлена на рис.1. В её состав входят следующие элементы.

1. Источник оптического излучения – лазерный диод ЛД, обеспечивающий излучение на длине волны λ = 0, 67 мкм. Мощность излучения зависит от тока накачки I_н и достигает величины 5мВт при I_н=50мА. ЛД размещается в специальной оправке, позволяющей крепить его к элементам юстировочного устройства.

Рисунок 1. Структурная схема установки.

2. Блок питания источника оптического излучения (БПЛ).

Блок предусматривает возможность:

-регулировки и переключение пределов изменения тока накачки (5, 50 мА), то есть изменение мощности излучения лазерного диода;

- регистрации тока накачки с помощью цифрового индикатора

3. Фотодиод ФД для регистрации излучения на длине волны

λ = 0, 67 мкм размещенный в цилиндрическом корпусе на штативе с разъемом для подключения к блоку фотоприемника.

4. Фотоприемник ФП для регистрации излучения

Для контроля оптической мощности на лицевой панели ФП имеется цифровой индикатор «оптическая мощность, отн. ед.». Оптическое излучение, попадающее на чувствительную площадку фотодиода, вызывает изменение тока (фототока), протекающего через p-n переход. Фототок прямо пропорционален значению оптической мощности на чувствительной площадке фотодиода. Поэтому показания цифрового индикатора пропорциональны этой мощности, но не равны ей. Измерение с помощью фотоприемника осуществляется в относительных единицах.

5. Два отрезка волоконных световодов ВС1, 2:

– одномодовый световод без защитной оболочки (желтый цвет буферного покрытия) с коннекторами типа FC –UPS;

– многомодовый световод (зеленый цвет защитной оболочки) с коннекторами типа FC - РС;

6. Телекамера с микрообъективом (ТК), которая служит для анализа излучения из торца исследуемого световода. В поле зрения телекамеры находится один из торцов исследуемого световода.

Телекамера имеет следующие характеристики:

– максимальное разрешение – 700 лин/мм;

– фокусное расстояние объектива F=4, 2 мм.

7. Черно-белый монитор(ЧБМ), на экране которого наблюдается изображение формируемое телекамерой. В данной установке – это изображение светящегося торца исследуемого световода.

8. Блок выделения строки (БВС), с помощью которого производится выделение строки изображения формируемого телекамерой. Этот сигнал соответствует распределению интенсивности в поперечном сечении исследуемого световода.

10. Осциллограф (ОСЦ). На его вход поступает сигнал с БВС, который соответствует выделенной строке. Поскольку в поле зрения телекамеры находится торец исследуемого световода, то в режиме выделения строки осциллограмма представляет собой распределение интенсивности в его поперечном сечении.

11. Два юстировочных устройства (ЮУ1, ЮУ2) обеспечивают:

– взаимную юстировку оправки для коннектора (К) торца исследуемого световода и источника ЛД (ЮУ1). Данная регулировка позволяет изменять уровень оптической мощности, вводимой в исследуемый световод, для обеспечения удобства проведения измерений;

– взаимную юстировку торца исследуемого световода и телекамеры.

12. Узел измерения потерь на изгибе световода (УИП). Эскиз узла приведен на рис. 2. Световод 1, в качестве которого используется либо одномодовый световод без защитной оболочки (желтый цвет буферного покрытия) с коннекторами типа FC –UPS, либо многомодовый световод без защитной оболочки с коннекторми типа FC-РС, закрепляется в двух фиксаторах 2 с помощью винтов 3. Отрезок световода между фиксаторами пропускается между подвижными 4 и неподвижными 5 стойками скремблера.

Фиксаторы 2 перемещаются вдоль направляющих 6 при изменении положения подвижных стоек 5. Возвратное движение фиксаторов осуществляется за счет пружин. Фиксаторы, направляющие и пружины закреплены на подвижных основаниях 7.

Шесть неподвижных стоек 4 закреплены на неподвижном основании 8. В нем выполнены продольные пазы, в которых перемещаются пять подвижных стоек 5. Перемещение подвижных стоек осуществляется с помощью микрометрического винта 9.

Рисунок 2. Узел измерения потерь на изгибе световода

3 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ