SU1649257A1 - Устройство дл контрол диаметра световодов и оптических волокон - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и предназначено дл  измерени  диаметра прозрачных оптических волокон и одножильных световодов. Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет исключени  вли ни  флуктуации длины волны излучени , атмосферного давлени  и температуры окружающей среда. От лазера 1 освещают радиальный растр 3, который вращаетс  с равномерной угловой скоростью. Дифрагированный максимум нулевого пор дка выдел етс  светоделителем 4, а одноименные пор дки - оптическим клином 5 и зеркалом 6. Нулевой и один из одноименных пор дков освещают контролируемый световод и образуют интерференционную картину, котора  регистрируетс  фотоприемниками 7 и 8, Отраженные от светоделител  4 и зеркала 5 пучки освещают эталонный световод и формируют за ним интерференционную картину, котора  регистрируетс  фотоприемниками 9 и 10. По разности фаз фотоэлектрических сигналов интерференционных картин контролируют диаметр световода. 1 ил,

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и предназначено дл  измерени  диаметра прозрачных оптических волокон и одножильных световодов с одно- и двухоболочечной структурой.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет исключени  вли ни  флуктуации длины волны излучени , атмосферного давлени  и температуры окружающей среды.

На чертеже представлена схема устройства дл  контрол  диаметра световодов и оптических волокон.

Устройство содержит лазер 1, коллиматор 2, установленные на одну сторону радиального растра 3, за которым в 0-м, -1-м, +1-м пор дках дифракции размещены светоделитель 4, оптический клин 5, зеркало 6. Пучки и -1-й лежат в одной плоскости, а

в точке их пересечени  установлен контролируемый световод ОСк, за которым по оптической оси размещены первый 7 и второй 8 фотоприемники, разнесенные в пространстве на величину, равную периоду интерференционной полосы.

Пучки и +1-й расположены в плоскости , перпендикул рной плоскости пучков о 0-й и 1-й, в точке их пересечени  размещен эталонный световод ОСЭ, за которым по оптической оси установлены третий 9 и четвертый 10 фотоприемники,

На чертеже введены обозначени : S - коллимировзнный монопучок света; -1, О, + 1 - пор дки дифракции; а) - углова  скорость вращени  радиального растра; - угол сходимости дифрагированных пучков в измерительном канале;/ - угол сходимости пучков ч эталонном канале; рт - угол дифракю ш

ции; UKa и иКк - интерференционные картины соответственно эталонного и контролируемого волокон, ОСэ и ОСк - эталонный и контролируемый оптические световоды (волокна).

Устройство работает следующим образом .

С помощью осветительной системы, состо щей из лазера t и коллиматора 2, создаетс  широкий пучок S, которым освещаетс  радиальный растр 3. Последний непрерывно вращаетс  с равномерной угловой скоростью ft). На растре монопучок света S дифрагирует с образованием р да дифракционных максимумов, из которых выдел ютс  0-й - светоделителем 4, -1-й - оптическим клином 5 и +1-й - зеркалом 6. Часть нулевого пучка СГпроходит в светоделитель , не измен й своего направлени , а отраженна  часть отклон етс  на 90°, Пучок -1-й проходит клин 5 м отклон етс  им на угол a -(n - 1) в, где рт - угол дифракции выделенного пучка; n - показатель преломлени  материала оптического клина; в - отклон ющий угол при вершине оптического клина 5. Оба пучка Огй и 1-й пересекаютс  друг с другом и взаимодействуют на ОСк с .образованием интерференционной картины иКк, период полос которой обратно пропорционально диаметру световода . Вращение растра 3 вызывает перемещение интерференционных полос, которые считываютс  первым 7 и вторым 8 фотоприемниками , установленными в пространстве на рассто нии, равном .периоду интерференционной полосы иКк.,

Отклоненные пучки (Јй м +1-й, лежащие в плоскости, перпендикул рной плоскости пучков Огго и -1-го пор дка дифракции, сход тс  под углом @ друг к другу. Изначально должно выполн тьс  условие, что а Д В точке их пересечени  устанавливают эталонный световод (волокно), который формирует интерферирующие пучки в плоскости анализа в виде второй интерференционной картины UK3, котора  аналогично с первой считываетс  фотоприемниками третьим 9 м четвертым 10, также разнесенными в пространстве на величину периода интерференционной полосы икэ. При продольном движении контролируемого световода-в процессе выт жки его диаметр измен етс  произвольным образом. Синхронно измен етс  период интерференционной полосы

иКк, следствием чего  вл етс  по вление сдвига фаз фотоэлектрических сигналов между эталонным и контролируемым периодами . Эта разность фаз пропорциональна

погрешности диаметра изготавливаемого световода.

В данном устройстве за счет введени  новых оптических элементов осуществлены выделение и коррекци  направлени  распространени  одноименных пор дков дифракции , организован дополнительный измерительный канал диаметра эталонного световода, что в конечном итоге позволило повысить точность контрол  по сравнению

с прототипом за счет обеспечени  инвариантности устройства к указанным выше флуктуаци м, которые вызывают равновеликие изменени  периода интерференционного сигнала в обеих картинах, При этом

относительных изменений между периодами не возникает, что  вл етс  гарантией нечувствительности устройства к флуктуаци м длины волны лазера, атмосферного давлени  и температуры окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  диаметра световодов и оптических волокон, содержащее лазер и расположенные по ходу излучени  коллиматор, радиальный растр, держатель

   контролируемого световода, и установленный в плоскости регистрации фотоприемник , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено размещенными между радиальным растром и держателем контролируемого световода оптическим клином, установленным по ходу пучка, соответствующего одному из дифракционных максимумов, зеркалом, установленным походу пучка, соответствующего другому одноименному дифракционному максимуму.и светоделителем со светоделительной гранью, установленным по ходу пучка, соответствующего нулевому пор дку дифракции и ориентированного так, что нормаль к его светоделительной грани составл ет угол 45° к направлению излучени , эталонным световодом , размещенным в точке пересечени  пучков, отраженных от светоделител  и зеркала , вторым фотоприемником, установленным в плоскости регистрации первого фотоприемника, и третьим и четвертым фотоприемниками , размещенными походу излучени  за эталонным световодом.

   Ю

   Mi