9. Методи вимірювання повздовжніх геометричних параметрів оптичних волокон.

Найважливішими повздовжними параметрами СВ є його довжина та віддаль до місця можливого пошкодження.

Найпростішим методом визначення довжини СВ є механічний метод – метод намотки. Але він має велику похибку ( 2%) за рахунок розтягування, проковзування, неточності відліку обертів.

Зараз найбільш популярними методами визначення довжини є наступні:

1. метод вимірювання оптичної потужності, що розсіюється в оточуючий простір (метод розсіювання потужності);

2. метод вимірювання потужності оберненого розсіювання;

3. локаційний метод.

1. Метод розсіювання потужності

Метод оснований на ефекті збільшення потужності розсіяного випромінювання в місцях неоднорідності фізичних або геометричних параметрів СВ, або в місцях його пошкодження.

Рис.5.20. Схема вимірювальної установки. 1 – лазер; 2 – модулятор; 3 – кювети з імерсійною рідиною; 4 – СВ; 5 – вимірювальна камера; 6 – дзеркало; 7 – фотоприймач; 8 – реєструючий пристрій.

Кювети з імерсійною рідиною служать для відводу витікаючих мод (перша - для швидкого досягнення стану врівноваженості мод).

СВ у вимірювальній камері розташовують між дзеркалом і фотоприймачем. В разі появи неоднорідностей з’являються витікаючі оболонкові моди, які фіксуються реєструючим пристроєм. Об’єм камери заповнюють імерсійною рідиною. Вимірювання проводять при протягуванні СВ крізь вимірювальну камеру.

Даний метод дає можливість виявлення геометричних і фізичних неоднорідностей СВ на рівні 2-3%.

Метод використовують на виробництві для контролю СВ до «одягання» в захисну оболонку.

2. Метод оберненого розсіювання

Суть даного методу було розглянуто при вивченні методів вимірювання затухання в СВ .

Абсолютна похибка визначення довжини цим методом складає 1-2 метра на кілометр.

На основі цього методу розроблено ряд приладів для визначення ушкоджень ВС – рефлектометрів.

3)Локаційний метод

Цей метод застосовується для визначення місць обриву та довжини СВ. Суть методу полягає в вимірюванні часу затримки імпульсу, що надходить в зворотному напрямку від вихідного торця волокна або від торця місця обриву. Існує два варіанта реалізації цього метода:

- метод прямого вимірювання часу між вхідним імпульсом і імпульсом, що надходить в зворотному напрямку (для вимірювання використовують осцилограф або інші засоби для вимірювання часових інтервалів);

- метод підбору частоти повторювання вхідних імпульсів, який полягає в тому, що підбирається така частота імпульсів, коли будь який з чергових імпульсів співпадає з імпульсом, який повертається в зворотному напрямку. Час затримки зворотного імпульсу визначається кількістю періодів імпульсів до вказаного вище співпадання, або визначенням частоти імпульсів співпадання сигналів.

Наприклад, при визначенні часу затримки зворотного сигналу довжину розраховують за таким співвідношенням

, (5.56)

де - показник заломлення серцевини, - час затримки сигналу.