 |
Метод А4. Механическое измерение диаметра
|
|
|
|
Метод А4. Механическое измерение диаметра
Назначение
Настоящий метод применим для механического измерения диаметра оболочки стеклянного или кварцевого оптического волокна. На практике для гладких и круглых волокон результат измерений аналогичен результатам, полученным по методам А1 и А2, которые также позволяют определить некруглость волокон. Данный метод может быть использован для измерения диаметра покрытия некоторых типов волокон с покрытием или защитной оболочкой или волокон категории A3 или А4. В данном методе обе стороны изделия контактируют с плоскими параллельными поверхностями, расстояние между которыми точно измеряется (см. рис. 3. 7. ).
Рис. 3. 7. Устройство для проведения испытания
1 - неподвижный контакт; 2 - держатель образца; 3 - пружина; 4 - щуп;
5 - контакт на прецизионной платформе; 6 - образец; 7 - микрометрический
винт; 8 - электронный микрометр
Принцип измерения
Диаметр образца измеряют с помощью контактов, которые прижимаются к противоположным сторонам образца. Сила, с которой контакты прижимаются к образцу и которая определяется натяжением пружины платформы и площадью соприкасания с контактами, регулируется таким образом, чтобы деформация образца или контактов была минимальной. Потребитель и изготовитель оговаривает между собой указанные значения для различных материалов.
Например, для волокна из плавленного кварца диаметром 125 мкм данное значение обычно составляет 0, 2 Н для контактов с длиной касания с волокном 1 мм.
Промежуток, разделяющий контакты, точно измеряется электронным микроскопом.
Проведение измерений
Поверхности контактов зачищают и микрометрический винт завинчивают до соприкасания поверхностей контактов друг с другом. Микрометрический винт завинчивают на дополнительный оборот так, чтобы контакты удерживались вместе только натяжением пружины. Показания расстояния на электронном микрометре регистрируют. Затем микрометр регулируют таким образом, чтобы промежуток между поверхностями контактов был больше диаметра образца. Образец волокна устанавливают на держателях между поверхностями контактов. Микрометрический винт медленно поворачивают так, чтобы поверхности контактов соприкоснулись с волокном и удерживались в контакте с ним только за счет натяжения пружин. Показания расстояния на электронном микрометре регистрируют. Разность между первым и вторым показаниями есть диаметр образца. Измерение повторяют несколько раз.
|
|
|
Метод А6. Измерение длины по времени задержки переданного и (или) отраженного импульса
Назначение
Метод применяют для измерений длины волокна путем измерения времени распространения оптического импульса или серии импульсов на основе известного значения группового показателя преломления волокна.
Кроме этого, метод используется для определения группового показателя преломления волокна известной длины. Поэтому на практике, при применении данного метода измерения длины волокна производится калибровка относительно известной длины волокна того же типа. Длина оптического волокна, являясь одним из основных параметров, должна быть известна для определения передающих характеристик, таких как потери и ширина полосы частот.
Принцип: Время задержки прохождения оптического импульса ( 
) по волокну длиной L имеющему показатель преломления n, вычисляют по формуле:
где △ τ - время задержки, c - скорость распространения света в вакууме.
Примечание. Необходимо учитывать допустимые отклонения группового показателя преломления, обусловленные допустимыми отклонениями числовой апертуры.
|
|
|
Рис. 3. 8. Измерение времени передачи импульса
1 - генератор оптических импульсов; 2 - волокно (N. L. ); 3 - оптический приемник
Рис. 3. 9. Измерение времени отражения импульса
1 - генератор оптических импульсов; 3 - оптический приемник;
2 - волокно (N. L. ); 4 - соединительная муфта
Проведение испытаний:
а) Калибрование
Определяют время задержки импульса между источником излучения и вводом в волокно (время задержки самого измерительного прибора).
б) Среднее значение группового показателя преломления
Определение на отрезке волокна известной длины позволяет получить среднее значение показателя преломления оптического волокна.
в) Измерение длины волокна
Измерение длины заключается в определении временного интервала, значение которого отражается на экране осциллографа* или представлено в виде показаний электронного счетчика.
Принцип измерения длины волокна
Рис. 3. 10. Луч 1: испускаемый импульс
1 - первый импульс; 2 - второй импульс с настраиваемой частотой повторения
Рис-3. 11. Луч 2: передаваемый импульс
Б) Луч 1: испускаемый импульс после регулирования частоты
повторения таким образом, чтобы второй импульс в луче 1 совпадал
с переданным импульсом луча 2
Результаты
Для определения длины волокна используют следующие уравнения:
а) метод передаваемого импульса
б) метод отраженного импульса
где L - длина волокна, м;
△ τ - время передачи или отражения, нс;
c - скорость света в вакууме, м/нс;
N - средний групповой показатель преломления.
В документации должны быть представлены следующие данные:
-тип волокна;
-относительная влажность и температура окружающей среды;
-метод измерения;
-длина волны;
-групповой показатель преломления;
-время задержки измерительного устройства*;
|
|
|
