Исследование элементов световодного тракта (стр. 5 из 5)
1.5. Осторожно, не допуская резких изгибов световода, вставить оправку 10 на установочное место и закрепить ее фиксирующим винтом ФВ1.
2. Закрепить выходной торец световода в узел юстировочного устройства ЮУ2, осуществляющий угловое перемещение (рис. 5). Для этого выполнить следующие операции.
2.1. С помощью микрометрического винта ЛПР2 переместить узел, осуществляющий линейное перемещение, в крайнее правое положение.
2.2. Отвернуть фиксирующий винт ФВ2 (рис. 5) и отсоединить съемную оправку 12.
2.3. Пропустить световод через отверстия в кольцах 5,6,7 и цилиндре 11.
2.3. Закрепить коннектор FC световода в оправке 12, навернув фиксирующий винт коннектора.
2.5. Осторожно, не допуская резких изгибов световода, вставить оправку 12 на установочное место и закрепить ее фиксирующим винтом ФВ2.
3. Установить органы управления электронного блока «Источник оптического излучения» в исходное состояние.
3.1. Ручки потенциометров «Регулировка тока накачки грубо, точно» установить в крайнее положение против часовой стрелки;
3.2. Кнопочный переключатель «Пределы изменения Iн» установить в положение 60мА.
3.7. Включить тумблер «сеть» на лицевой панели блока «Источник оптического излучения». При этом загорается его подсветка.
4. Включить питание монитора М и телекамеры ТК (рис. 1), нажав кнопочный переключатель на лицевой панели монитора. При этом после его прогрева наблюдается слабое свечение экрана монитора.
5. С помощью потенциометров «Регулировка тока накачки грубо, точно» установить заданное значение тока накачки лазерного диода (для одномодового световода Iн= 30мА, для многомодового световода Iн= 40мА). Контроль тока накачки осуществляется по стрелочному прибору на лицевой панели.
6. Выходной торец световода расположен напротив телекамеры. Оба элемента закреплены во втором юстировочном устройстве ЮУ2 (рис. 5). Изменяя угловое положение торца световода относительно телекамеры с помощью микрометрических винтов УВ2 и УГ2 и перемещая телекамеру в двух поперечных направлениях с помощью микрометрических винтов ЛП2 и ЛВ2, добиться появления изображения торца световода на экране монитора.
7. Исследуемый в данном эксперименте лазерный диод расположен в узле юстировочного устройства ЮУ1, осуществляющем угловое перемещение (рис. 5). Необходимо добиться, чтобы его излучение попадало на входной торец волоконного световода, который расположен в этом же юстировочном устройстве (в узле, осуществляющем линейное перемещение). Изменяя угловое положение ЛД относительно торца световода с помощью микрометрических винтов УВ1 и УГ1 и перемещая оправку со входным торцом световода в двух поперечных направлениях относительно ЛД с помощью микрометрических винтов ЛП1 и ЛВ1, добиться появления на выходном торце световода светового пятна, которое наблюдается на экране монитора. Регулировку положения источника и входного торца световода производить методом последовательных приближений, добиваясь максимальной яркости наблюдаемого пятна.
При необходимости, если наблюдается чрезмерный контраст изображения на экране монитора, уменьшить уровень мощности, повернув поляризатор на ЛД.
8. Попытаться уменьшить размер пятна на экране монитора и соответствующего ему импульса на осциллограмме, изменяя угловое положение торца световода относительно телекамеры с помощью микрометрических винтов УВ2 и УГ2. Этим обеспечивается коррекция параллельности фокальной плоскости объектива и плоскости, в которой расположен торец световода. После этого скорректировать положение выделяемой строки, повторив действия, описанные в пункте 11.
9. Перемещая в поперечных направлениях телекамеру относительно торца световода с помощью микрометрических винтов ЛП2 и ЛВ2, обеспечить коррекцию положения торца световода относительно оптической оси ОО/ (рис. 9).
10. Включить питание осциллографа. Его органы управления установлены в положение, при котором осциллограмма на его экране соответствует одной из строк видеосигнала, наблюдаемого на экране монитора.
9. Установить значение F0 на микрометрическом винте ЛПР2 (рекомендуемое значениеF0=0 мм).
10. Используя органы управления режимом развертки осциллографа добиться появления на его экране осциллограммы, соответствующей рис. 9. Отметить положение переключателя ступенчато регулирующего длительность развертки (TIME/DIV) – R (рекомендуемое значение R=10 дел/мкс) и расстояние между строчными импульсами T (рис. 9). Данные измерений занести в заголовок табл. 2.
11. С помощью кнопок «↑», «↓» осуществляется передвижение выделяемой строки вверх или вниз по изображению на экране монитора добиться максимальной ширины импульса, соответствующего светящемуся пятну. Этим обеспечивается выделение строки, приходящейся на центр светового пятна.
12. Отметить ширину наблюдаемого на осциллограмме импульса t0. Данные измерений занести табл. 2.
Таблица 2. Измерение числовой апертуры волоконного световода.
D = 6,35 мм; T =; R =.
| ti(дел) | t0= | t1= | tn= |
| Fi(мм) | F0= | F1= | Fn= |
| di(мм) | d0= | d1= | dn= |
| NA | – | NA1= | NAn= |
| V |
12. Повторить измерения, предусмотренные пунктами 11 – 12 для расстояний
F = F1,2…n. Число измерений n и расстояния F1,2…n указывается преподавателем (рекомендуемые значения: n = 3; F1=1 мм, F2=2 мм, F3=3 мм). Данные измерений занести в табл. 2.
16. По данным табл. 2 определить размер светящегося пятна по формуле:
Вычисленные значения занести в табл. 2.
15. Вычислить значение числовой апертуры NA, считая отсчет расстояния F0 исходным:
Измеренное значение числовой апертуры соответствует среднему значению:
.16. Рассчитать нормированную частоту
и определить ориентировочное количество мод распространяющихся по световоду по формуле
Таблица 3. Значения корней pnm
| m | N | ТипВолны | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| 01122 | 2,4050,0003,8322,4455,136 | 5,5203,8327,0165,5388,417 | 8,6547,01610,1738,66511,620 | E0n, H0nHE1nEH1nHE2nEH2n |
По табл. 3 определить типы волн, распространяющихся по одномодовому световоду.
16. Заменить световод и повторить измерения апературы.