Измерение характеристик оптического волокна

Умение точно измерять такие характеристики оптического волокна, как диаметры оболочки и сердцевины, числовая апертура и профиль показателя преломления, потери и дисперсия одинаково важно как для изготовителей волокна, которые хотят его использовать для контроля и управления характеристиками волокна, так и для разработчиков оптических систем связи, которым следует выбрать волокно, наиболее полно отвечающее поставленным требованиям. Чтобы обле-чить эти изменения, было предложено много методов и разработан-большое число достаточно сложной аппаратуры для их реализации. Часть этой аппаратуры создана для измерения характеристик волокна непосредственно в процессе его изготовления (в реальном времени), другая часто — для использования в процессе эксплуатации волокна в системе связи и, наконец, часть такой аппаратуры может быть использована только в лаборатории для исследовательских целей. Были предложены очень тонкие и сложные методы для определения профиля показателя преломления волокна и измерения его числовой апертуры в зависимости от длины волны. Хорошее описание многих из этих методов можно найти в более обстоятельных обзорах, таких как 14.1. .. 4.3], тогда как более подробный и специальный анализ вопроса при-веде н в 14.5] и 14.6]. Поэтому в данном параграфе не будем давать детального и исчерпывающего описания всех методов, а просто рассмот- [c.109]

Разработан ряд прямых методов измерения характеристик напряженного состояния на поверхности раздела и адгезионной прочности. Поляризационно-оптический метод волокнистых включений наиболее надежен при определении локальной концентрации напряжений. Испытания методом выдергивания волокон из матрицы пригодны для измерения средней прочности адгезионного соединения, а методы оценки энергии разрушения — для определения начала расслоения у концов волокна. Прочность адгезионной связи можно установить по результатам испытаний композитов на сдвиг и поперечное растяжение. Динамический модуль упругости и (или) логарифмический декремент затухания колебаний применяются для определения нарушения адгезионного соединения. Динамические методы испытаний и методы короткой балки при испытаниях на сдвиг обычно пригодны для контроля качественной оценки прочности адгезионного соединения и определения влияния на нее окружающей среды. [c.83]

Эти моды принято называть винтовыми. В неравномерно скрученном световоде, где п , и не являются постоянными, возникает взаимодействие винтовых мод, которое описывается системой (12.110). В данном конкретном случае качественный анализ [19] этой системы приводит к выводу, что эффективное взаимодействие винтовых мод имеет место только на тех участках световода, где есть переход от сильно скрученного (в масштабе периода биений мод) к слабо скрученному волокну или наоборот . В ряде применений (например, оптическая связь) трансформация волн нежелательна и нужно ликвидировать нерегулярные участки взаимодействия. В других случаях, например для измерения локальных оптических характеристик волокна, нужна, наоборот, эффективная трансформация мод. Отметим в заключение, что область приложения эффектов линейной трансформации волн непрерывно расширяется. [c.270]

Необходимо указать на малые размеры оптического волокна по сравнению с коаксиальным кабелем и волноводом. Оптический кабель, состоящий всего из одного волокна, имеет диаметр не более 1 мм, а аналогичный кабель диаметром 12,5 мм, как было ранее показано, может содержать свыше 100 оптических волокон. Таким образом, когда расстояние является очень важным фактором, использование оптических волокон может обеспечить передачу гораздо большего количества информации по сравнению с другими средствами. Однако малые размеры оптического кабеля и волокон создают определенные трудности при соединении отрезков кабеля и распределения волокон на его входе и выходе. Там, где удобство замены и измерения характеристик кабеля более важно, чем дальность связи и полоса пропускания, можно рассмотреть возможность использования полимерных волокон или жгутов, стеклянных волокон диаметром 0,5. ... 1 мм. В этом случае возможно также использование одиночных волокон таких же размеров без оболочки, однако они очень неэластичны и весьма чувствительны к изгибам. [c.116]

Интересный чертой волноводной дисперсии является то, что ее вклад в D (или pj) зависит от параметров волокна радиуса сердцевины а и разности показателей преломления сердцевины и оболочки Ли. Этот факт может использоваться для смещения длины волны нулевой дисперсии Хд к 1,55 мкм, где световоды имеют минимальные потери. Такие световоды со смещенной дисперсией [63] могут в перспективе применяться в оптических системах связи. Можно создавать волоконные световоды с весьма пологой дисперсионной кривой, имеющие малую дисперсию в широком спектральном диапазоне 1,3-1,6 мкм. Это достигается путем использования многих слоев оболочки. На рис. 1.7 показаны измеренные дисперсионные кривые [64] для двух таких световодов с несколькими оболочками, имеющих двух- или трехслойные оболочки вокруг сердцевины. Для сравнения дисперсионная кривая для световода с однослойной оболочкой также показана (штриховой линией). Световод с четырехслойной оболочкой характеризуется низкой дисперсией ( D < 1 пс/км нм) в широкой спектральной области от 1,25 до 1,65 мкм. Световоды с модифицированными дисперсионными характеристиками полезны для изучения нелинейных эффектов, когда в эксперименте требуются специальные дисперсионные свойства. [c.18]

Во-вторых, модовое распределение зависит от ряда других характеристик волокна. Рассмотрим следующий пример в качестве иллюстрации. Предположим, что волокно длиной один метр соединено с переполняющим его источником света. Измеряя оптическую энергию на другом конце волокна, мы получаем значение, равное 750 микроваттам. Однако эта энергия включает энергию неэффективных мод, которая будет теряться по мере достижения РРМ. Теперь изменим условия эксперимента и обмотаем волокно вокруг сердечника малого диаметра. При этом мы инициируем достижение РРМ на небольшом расстоянии. В этом случае, возмолсно, наше измерение энергии даст значение, равное лишь 500 микроваттам. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...