Введение к работе
Актуальность темы. Развитие волоконных систем различного . назначения требует разработки высокочувствительных систем для диагностики волоконно-оптических трактов, в частности измерения "потерь в них. Распространенный в настоящее время метод рефлектометрии во временной области обладает сравнительно низкой чувствительностью, обусловленной малой амплитудой сигнала обратного релеевского рассеяния (на 40*50 дБ ниже уровня мощности зондирующего импульса). Это требует применения сложных систем обработки и накопления сигнала, возможности которых на данный момент использованы практически полностью. Совершенствование технологии волоконных световодов и элементной базы для ВОЛС, освоение диапазона длин волн 1,3 мкм и 1,55 мкм, где практически достигнут, теоретический предел затухания излучения (приблизительно 0,2 дБ/км), выдвигает в ряд актуальных задачу измерения малых потерь в световодах.
Наряду с этим широкое распространение волоконно-оптических датчиков, особенно амплитудного типа, требует надежного измерения малых приращений потерь в световодах, как локальных, так и распределенных, вызванных внешним воздействием на них различных физических величин.
Цель настоящей работы состояла в разработке методов измерения малых потерь в световодах и их изменений, обусловленных внешним воздействием, при' многократном прохождениия оптического сигнала по замкнутому в кольцо световоду.
Научная новизна работы состоит в следующем:
теоретически и экспериментально показана возможность накопления изменений в сигналах как рассеянного, так и проходящего излучения, обусловленных потерями в световоде;
предложены и апробированы способы измерения малых собственных и наведенных внешним воздействием потерь в волоконных световодах.
\
Полокения выносимые на защиту.
і. Теоретически обосновано, экспериментально реализовано накопление изменений в сигналах рассеянного излучения, вызванных потерями в световоде, за счет многократного прохождения импульса света через световод, замкнутый в кольцо и получены аналитические соотношения, описывающие зависимость мощности сигнала релеевского рассеяния от параметров волоконно-оптического тракта.
2. Теоретически и экспериментально показана возможность измерения малых потерь в световоде, замкнутом в кольцо, путем регистрации отношения гармоник последовательности проходящих импульсов и численным методом найдены номера оптимальных гармоник, используемых в качестве опорного и информационного сигналов, при различных параметрах ответвителя. При соответствующем подборе параметров ответвителя предложенный способ позволяет обеспечить семикратное накопление сигнала.
Практическая ценность работы: - предложенные неразрущающие метода измерения потерь в световодах при замыкании их в кольцо позволяют.измерять потери на уровне 0,05 дБ; - разработана технология изготовления ответвителей Y-типа б потерями менее 0,05 дБ для кольцевых трактов и выяснено влияние модсвого состава излучения на их характеристики;
диссертационная работа выполнена в рамках научных исследований ИРЭ АН СССР, направленных в частности, на создание и изучение свойств волоконно-оптических датчиков -физических величин.
Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались на IX Международной школе по когерентной и нелинейной оптике (Ужгород, 1989 г.), на Всесоюзных научно-технических конференциях по волоконно-оптическим датчикам и преобразователям (г.Севастополь, 1989 г., 1990 г.), на научно- техническом семинаре по волоконно-оптическим системам и средствам (г.Калининград, 1990 г.), I Международной конференции по волоконной оптике ISF0C91 (Ленинград, 1991 г.)
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 статьях.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии; содержит 133 страницы, из них 83 страницы текста, 46 рисунков и 7 таблиц, список литературы из 70 наименований.
