Лазерно-оптический метод и средства контроля качества стеклянных оптических волокон

• Автор: Борисов, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил

Содержание
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ современного состояния методов и средств контроля качества оптических волокон
1.1. Описание объекта контроля
1.1.1. Материалы для стекла
1.1.2. Оптические волокна с использованием добавок
1.1.3. Производство заготовок
1.1.4. Вытяжка волокна
1.1.5. Соединение оптических волокон
1.2. Основные характеристики качества оптических волокон
1.2.1. Потери на рассеяние и поглощение
1.3. Классификация дефектов и несовершенств оптических волокон
1.3.1. Потери в местах сварки и в оптических соединителях (коннекторах).
1.3.2. Потери на изгибы
1.3.3. Потери при старении ОВ
1.3.4. Влияние примесей в материале ОВ на качественные характеристики.
1.4. Методы и средства неразрушающего контроля качества оптических волокон
1.4.1 Сравнительный анализ систем
1.5. Анализ и выбор эффективного метода контроля, постановка задач исследования
1.6. Постановка задач исследования
Выводы
II Глава. Теоретическое обоснование метода неразрушающего контроля оптических волокон
2.1. Влияние неоднородностей оптического волокна на распространение электромагнитных волн

2.2. Влияние дефектов оптического волокна на рассеяние, поглощение и дифракцию электромагнитных волн
2.3. Расчет тракта оптического дефектоскопа при контроле моноблоков стекла
2.3.1. Математическая база модели
2.3.2. Моделирование шумов ПРОМ
2.3.3. Реализация компьютерной модели
Выводы
III Глава. Методические основы лазерно-оптического контроля качества оптических стеклянных волокон
3.1. Требования к методике контроля
3.2. Описание функциональной схемы лазерно-оптического устройства контроля качества оптического волокна
3.3. Анализ погрешностей измерений
Выводы
IV Глава. Экспериментальные исследования при контроле оптических волокон и моноблоков стекла
4.1. Экспериментальные исследования влияния неоднородностей и дефектов на распространение лазерного излучения в оптических волокнах
4.2. Экспериментальная оценка качества моноблоков оптического стекла
4.2.1. Подготовка усилителя У2-4 к работе
4.2.2. Настройка установки дефектоскопа контроля качества моноблоков оптического стекла
4.3. Дефектоскопия и оценка неоднородностей в моноблоках стекла
4.3.1. Условия эксплуатации устройства СВЧ-контроля качества моноблоков оптического стекла
4.3.2. Структурная схема установки СВЧ-контроля качества моноблоков оптического стекла и ее состав
4.3.3. Режимы работы СВЧ-установки контроля качества моноблоков оптического стекла с 7.=3см и А,=8 мм
4.3.4. Описание работы измерительного стенда неразрушагощего контроля

моноблоков оптического стекла
4.4. Техническая и экономическая эффективность работы
4.5. Перспективы развития и области применения результатов работы
4.6. Основные результаты работы
Выводы
Заключение
Литература

На рис. 16 представлена система передачи данных с использованием оптического интерфейса на основе ОВ, где на оптическом кабеле указаны места сварки ОВ. В этом случае, число мест сварки будет влиять на общее затухание оптического сигнала в ОВ из-за возникших в результате сварки неоднородностей в результате изменения структуры материала и смещений относительно оси симметрии свариваемых ОВ. Также на общее затухание сигнала будет оказывать влияние возможное число оптических соединителей (коннекторов), используемых при соединениях концов ОВ. В этом случае используются описываемые в дальнейшем некоторые методы контроля с использованием специального измерительного оборудования.
1.3,2. Потери на изгибы
Прирост затухания, который происходит в ходе формирования кабельной конструкции, можно объяснить и изгибами волокна. Эта проблема становится серьезной, когда радиус кривизны изгиба относительно Я(г) небольшой, но велик по сравнению с радиусом волокна. Из-за жесткости волокна Щг) обычно изменяется медленно и непрерывно по всей длине волокна. Наиболее часто этот тип потерь встречается в одномодовых или квазиодномодовых волоконно-оптических системах, где требуются большие скорости передачи. В этих системах возбуждаются только основные моды (моды низшего порядка). Вследствие изгиба мощность основных мод теряется вследствие их связи с модами высшего порядка и/или излучаемыми модами.
Проблемы такого рода обычно решаются путем использования теории связи мод, которая включает в себя систему уравнений, которые обычно решаются методом возмущений. Было опробовано несколько методов решения с различными степенями точности. Но все эти методы довольно громоздки. Вначале нужно вывести уравнение для нахождения собственных значений при использовании соответствующих граничных условий, включающих микроизгиб, а
затем уже можно рассчитать коэффициент связи между НЕц-модой и выте-