- •1. Лабораторная работа №1. Одномодовый волоконный контроллер поляризации
- •Цель работы
- •Описание работы
- •1.2.1. Общие сведения о состоянии поляризации света
- •1.2.2. Четвертьволновая пластина
- •1.2.3. Волоконный аналог пластины λ /4
- •1.3. Лабораторная установка
- •1.3.1. Установка для изучения характеристик волоконного контроллера поляризации (вкп)
- •1.3.2. Контроллер поляризации
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •2. Лабораторная работа № 2. Волоконно-оптический гироскоп
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Принцип действия вог
- •2.3. Принципиальная схема вог
- •Пройдя волоконный контур, эти волны приобретут постоянный сдвиг фаз
- •И сдвиг фаз Саньякa Δφс/2 , обусловленный вращением, т.Е.:
- •2.4. Модуляционный метод измерения сдвига фаз Саньяка
- •2.5. Чувствительность вог
- •Тогда из (29) имеем:
- •2.6.Точность вог
- •2.7. Минимальная конфигурация вог с использованием волоконного поляризатора с произвольными собственными осями
- •2.8. Структурная схема лабораторной установки
- •2.9. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •3. Лабораторная работа №3. Датчик момента сил
- •3.1 Цель работы
- •3.2. Анализ принципов построения вод мс
- •3.2.1. Особенности конструкции вод мс
- •3.2.2. Способ выделения полезного сигнала
- •3.2.3. Особенности реализации вод мс
- •3.3. Принципиальная схема и принцип действия вод мс
- •4. Лабораторная работа №4. Стабилизация выходного сигнала волоконно-оптического датчика линейных перемещений амплитудного типа.
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Краткие теоретические сведения
- •4.3. Принцип построения вод линейных перемещений амплитудного типа.
- •4.4. Схема вод линейных перемещений с дополнительным жгутом оов.
- •4.5. Лабораторная установка
- •4.5.1. Устройство работает следующим образом.
- •5. Лабораторная работа №5. Передача аналоговых сигналов по волоконно-оптическим линиям связи.
- •5.1. Цель работы
- •5.2.Принципы передачи аналоговых сигналов по волс
- •5.3. Выбор элементов для волс
- •5.4.Метод передачи аналогового сигнала по волс с предварительной компенсацией нелинейных искажений
- •5.5 Волоконно-оптическая линия для передачи аналоговой информации с преобразованием аналогов (волс-а)
- •5.6. Устройство и работа составных частей волс-а
- •5.7. Параметры волс-а
- •5.8. Подготовка волс к работе
- •Порядок выполнения работы
- •5.10. Оформление отчета
1.3.2. Контроллер поляризации
Контроллер поляризации представляет собой устройство, в котором ОВС изгибается в виде двух петель с заданным радиусом, равным Rλ/4 . При этом концы ОВС в каждой петле неподвижно закрепляются, а сами петли могут поворачиваться в плоскости, перпендикулярной плоскости петли (рис.1.5).
1.4. Порядок выполнения работы
1) В соответствии с инструкциями по эксплуатации включите источник излучения (He–Ne лазер) и измеритель мощности, соблюдая при этом правила безопасности.
2) Возьмите отрезок ОВС длиной примерно три метра и заправьте центральную его часть в контроллер поляризации, выбирая радиус кольца в соответствии с формулой (6), рабочей длиной волны (λ = 0,63 мкм) и диаметром используемого ОВС. После заправки ОВС в требуемые канавки закрепите ОВС на площадках контроллера по обеим сторонам поворотных пластин.
3) Подготовьте торцы ОВС и поместите один из них на юстировочный столик, а второй на вход фотоприёмного устройства. Проведите юстировку входного торца ОВС, добиваясь максимального значения выходного сигнала.
4) Используя поворотные пластины контроллера, получите по очереди линейно поляризованное излучение на выходе в двух ортогональных плоскостях. Контроль линейности поляризации производится поворотом анализатора.
Повторите операции, добиваясь при этом независимости уровня выходного сигнала от положения анализатора на выходе (циркулярная поляризация).
5) В результате работы должны быть представлены зависимости состояния выходной поляризации (значение выходного сигнала для разных положений анализатора) при различных углах поворота пластин для трёх вышеуказанных случаев.
Форма представления результатов работ показана в таблице:
№ п/п |
Угол поворота анализатора |
Выходная мощность |
Состояние выходной поляризации |
1
2 |
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Основные состояния поляризации излучения.
Как отличить состояния поляризации света естественного источника от света с круговым состоянием поляризации (циркулярной поляризацией)?
2. Какие меры нужно предпринимать, чтобы увеличить (уменьшить) величину наведённого двулучепреломления в ОВС?
3. Какое состояние поляризации будет на выходе отрезка ОВС при линейной входной поляризации (без использования контроллера поляризации)?
Литература
1. Азам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. Издатель ТВО “МИР” М.: 1981.
2. Urich R., Rashleigh S.C., Eikhoff W. Bending – induced birefringence in Single – mode fibers // Optios letters. – 1980. – V.5, N 6. 273.
3. Агравал Г. Применение нелинейной волоконной оптики. С-П. М.: Краснодар 2011.
4. Бутиков Е.И. Оптика С-П. М.: Краснодар 2012.
5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика: Разделы У и УП. – М.: Наука, 1895. – С. 397, 465-499.
6. Быков В.П. Лазерная электродинамика М. Физматлит, 2006.
