Измерения профиля показателя преломления

Профиль показателя преломления поперечного сечения волокна определяет его характеристики передачи.

,

где D=(n ₀- n_a)/ n ₀; n ₀, n_a - показатель преломления на оси сердцевины и на ее периферии; а - радиус сердцевины, и - определяет вид профиля. Влияние этого показателя на ширину полосы частотной характеристики волокна весьма существенно.

При отклонении и от оптимального значения на 3…5% полоса частот уменьшается на порядок. Поэтому погрешность измерения n (r) должна быть мала (~10^-4).

Для измерения с такой точностью нужны достаточно сложные установки; такие измерения проводятся для выходного контроля при производстве ОВ или при разработке и исследованиях различных профилей.

Наиболее точный метод голографической микроинтерферометрии (погрешность менее 10^-6), но обработка результатов длительная и трудоемкая, проведение измерений требует прецизионных условий, что затрудняет его применение в заводских условиях.

Интерферометрические методы (погрешность 10^-5). Сложность методов в необходимости получения среза от заготовки или волокна в виде плоскопараллельной пластинки с высокой степенью обработки поверхности. На основании интерференционной картины получают n (r). Основной прибор - интерферометр Маха - Цандера.

Метод фокусировки (погрешность 10^-4…10^-5). Образец, помещенный в иммерсионную жидкость, освещают в поперечном направлении монохроматическим некогерентным светом и рассматривают под микроскопом. Иммерсионная жидкость устраняет влияние внешней границы оболочки образца. Сердцевина, являющаяся цилиндрической линзой, фокусирует свет, распределение плотности потока которого в плоскости изображения измеряют видеокамерой. Распределение плотности потока пересчитывают по формуле:

.

Длина образца должна быть 2 м (при этом исключается влияние вытекающих мод на результаты измерений).

Наиболее простой метод отражения, основанный на явлении отражения света от различных элементов поверхности поперечного сечения волокна. Излучение одномодового лазера фокусируют на торец образца и измеряют коэффициент отражения при сканировании торца сфокусированным пятном. Для устранения отражений от выходного торца волокна его погружают в иммерсионную жидкость. Погрешность метода 10^-4 при разрешении около 1мкм. Метод может быть применен как для многомодовых, так и для одномодовых волокон.

Дата добавления: 2014-01-15