Эталонная поверхность указывается в технических условиях и ею могут быть поверхности сердцевины, оболочки, первичного покрытия, буферного покрытия.
10. ПОГРЕШНОСТЬ КОНЦЕНТРИЧНОСТИ
Неконцентричность может быть определена для любых двух указанных выше диаметров и указывается в технических условиях.
11. ДОПУСКИ
Допуски для диаметров указываются в технических условиях. Допускается ссылка на метод испытаний A3 "Четыре концентрические окружности (как контрольное испытание)".
12. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В стадии рассмотрения.
13. МЕТОД А1. ПРЕЛОМЛЕНИЕ В БЛИЖНЕМ ПОЛЕ
13.1. Назначение
Измерение в ближнем поле является прямым, точным и позволяет непосредственно измерить показатель преломления в волокне (сердцевине и оболочке). Измерение обеспечивает разрешающую способность, и при калибровании могут быть получены абсолютные значения показателей преломления. Оно может быть использовано для получения профилей как одномодовых, так и многомодовых волокон.
13.2. Устройство для проведения испытания
Схема устройства показана на черт.1 и 2.
Измерение в ближнем поле является прямым, точным и позволяет непосредственно измерить показатель преломления в волокне (сердцевине и оболочке). Измерение обеспечивает разрешающую способность, и при калибровании могут быть получены абсолютные значения показателей преломления. Оно может быть использовано для получения профилей как одномодовых, так и многомодовых волокон.
13.2. Устройство для проведения испытания
Схема устройства показана на черт.1 и 2.
Метод преломления в ближнем поле. Схема
 | |
| 235 × 179 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - падающий свет, переполняющий числовую апертуру волокна;
2 - ячейка с жидкостью; 3 - волокно; 4 - диск; 5 - только преломленные моды;
6 - излучение удержанных мод
Черт.1
6 - излучение удержанных мод
Черт.1
Типовое устройство установки для измерений в ближнем поле
 | |
| 220 × 346 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - лазер; 2 - четвертьволновая пластинка; 3 - линзы; 4 - ячейка с жидкостью;
5 - диск; 6 - линзы; 7 - фотодиод; 8 - точечное отверстие, 50 мкм;
9 - электронный микрометр; 10 - двигатель; 11 - волокно; 12 - усилитель;
13 - лампа; 14 - линза; 15 - двухкоординатный самописец
Черт.2
5 - диск; 6 - линзы; 7 - фотодиод; 8 - точечное отверстие, 50 мкм;
9 - электронный микрометр; 10 - двигатель; 11 - волокно; 12 - усилитель;
13 - лампа; 14 - линза; 15 - двухкоординатный самописец
Черт.2
13.2.1. Источник излучения
Требуется лазер со стабильным излучением, мощность которого составляет несколько милливатт в ТЕМ
режиме.
Может быть использован гелиево-неоновый лазер с длиной волны 633 нм, но с применением поправочных коэффициентов с целью экстраполяции на других длинах волны. Следует отметить, что измерение на 633 нм может не дать полную информацию для больших длин волн, в частности, неоднородное распределение добавок в волокне может отрицательно повлиять на коррекцию.
Четвертьволновая пластина используется для изменения линейно-поляризованного излучения на излучение с круговой поляризацией, поскольку отражение на границе воздух-стекло зависит от угла падения и поляризации света.
Точечное отверстие в фокусе линзы 1 служит пространственным фильтром.
13.2.2. Устройство ввода излучения
Устройство ввода излучения фокусирует луч света на плоском торце волокна, переполняя числовую апертуру волокна. Оптическая ось луча света не должна отклоняться от оси волокна более чем на 1°. Разрешающая способность оборудования определяется размером фокусного пятна, которое для получения максимальной разрешающей способности должно быть как можно меньше, например, менее 1,5 мкм. Оборудование позволяет сканировать по диаметру волокна фокусным пятном.
13.2.3. Ячейка с жидкостью
Жидкость в ячейке должна иметь показатель преломления, несколько превышающий показатель преломления оболочки волокна.
13.2.4. Регистрация излучения
Преломленные лучи света собираются в детекторе любым известным способом, причем должно быть собрано все излучение. С помощью расчетов можно определить требуемый размер диска и его положение на центральной оси.
13.3. Подготовка образца
Необходим отрезок волокна длиной около 1 м.
С участка волокна, помещенного в иммерсионную жидкость, должны быть удалены все покрытия.
Концы волокна должны быть чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.
13.4. Проведение испытаний
Схема испытательного устройства представлена на черт.2.
13.4.1. Распределение профиля показателя преломления волокна
Конец волокна, на котором должны выполняться измерения, помещается в ячейку с жидкостью, показатель преломления которой немного превышает показатель преломления оболочки волокна. Волокно подсвечивается сзади вольфрамовой лампой. Линзы 3 воспроизводят сфокусированное изображение волокна.
С помощью линз 3 центрируется и фокусируется изображение волокна и одновременно лазерный луч центрируется и фокусируется на волокне.
Диск центрируется на выходном конусе. В многомодовом волокне диск устанавливается на оптической оси с целью устранения вытекающих мод. В одномодовых волокнах диск устанавливается для получения оптимальной разрешающей способности.
Преломленные моды, проходящие через диск, собираются и фокусируются на фотодиоде. Сфокусированное лазерное пятно перемещается по торцу волокна, в результате чего можно непосредственно получить распределение изменений показателя преломления волокна.
13.4.2. Калибровка
Калибровка оборудования проводится с помощью волокна, извлеченного из ячейки с жидкостью. В процессе измерений угол конуса света изменяется в соответствии с показателем преломления в точке входа в волокно (соответственно изменяется энергия, поступающая на диск). Если волокно удалено, а показатель преломления жидкости и толщина ячейки известны, изменение угла может быть воспроизведено путем параллельного переноса диска вдоль оптической оси. Передвигая диск через ряд заранее определенных положений, можно определить профиль через относительный показатель преломления.
Абсолютные значения показателей преломления, т.е.
и 
, могут быть определены только в том случае, если точно известен показатель преломления покрытия или жидкости для данной длины волны и температуры, при которой проводятся измерения.
13.4.3. Результаты
Должны быть представлены следующие подробные сведения:
испытательная установка и методика коррекции длины волны;
идентификация волокна;
в зависимости от технических требований:
профили по центру сердцевины и покрытия, калиброванные на данной длине волны;
профили по большой и малой осям сердцевины, калиброванные на данной длине волны;
профили по большой и малой осям покрытия, калиброванные на данной длине волны.
С помощью растрового сканирования поперечного сечения профиля могут быть вычислены значения следующих величин:
диаметр сердцевины;
диаметр оболочки;
погрешность концентричности сердцевины и оболочки;
некруглость сердцевины;
некруглость оболочки;
максимальная теоретическая числовая апертура;
разность показателей преломления;
разность относительных показателей преломления;
подтверждение точности и воспроизводимости измерений.
Требуется лазер со стабильным излучением, мощность которого составляет несколько милливатт в ТЕМ
режиме.Может быть использован гелиево-неоновый лазер с длиной волны 633 нм, но с применением поправочных коэффициентов с целью экстраполяции на других длинах волны. Следует отметить, что измерение на 633 нм может не дать полную информацию для больших длин волн, в частности, неоднородное распределение добавок в волокне может отрицательно повлиять на коррекцию.
Четвертьволновая пластина используется для изменения линейно-поляризованного излучения на излучение с круговой поляризацией, поскольку отражение на границе воздух-стекло зависит от угла падения и поляризации света.
Точечное отверстие в фокусе линзы 1 служит пространственным фильтром.
13.2.2. Устройство ввода излучения
Устройство ввода излучения фокусирует луч света на плоском торце волокна, переполняя числовую апертуру волокна. Оптическая ось луча света не должна отклоняться от оси волокна более чем на 1°. Разрешающая способность оборудования определяется размером фокусного пятна, которое для получения максимальной разрешающей способности должно быть как можно меньше, например, менее 1,5 мкм. Оборудование позволяет сканировать по диаметру волокна фокусным пятном.
13.2.3. Ячейка с жидкостью
Жидкость в ячейке должна иметь показатель преломления, несколько превышающий показатель преломления оболочки волокна.
13.2.4. Регистрация излучения
Преломленные лучи света собираются в детекторе любым известным способом, причем должно быть собрано все излучение. С помощью расчетов можно определить требуемый размер диска и его положение на центральной оси.
13.3. Подготовка образца
Необходим отрезок волокна длиной около 1 м.
С участка волокна, помещенного в иммерсионную жидкость, должны быть удалены все покрытия.
Концы волокна должны быть чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.
13.4. Проведение испытаний
Схема испытательного устройства представлена на черт.2.
13.4.1. Распределение профиля показателя преломления волокна
Конец волокна, на котором должны выполняться измерения, помещается в ячейку с жидкостью, показатель преломления которой немного превышает показатель преломления оболочки волокна. Волокно подсвечивается сзади вольфрамовой лампой. Линзы 3 воспроизводят сфокусированное изображение волокна.
С помощью линз 3 центрируется и фокусируется изображение волокна и одновременно лазерный луч центрируется и фокусируется на волокне.
Диск центрируется на выходном конусе. В многомодовом волокне диск устанавливается на оптической оси с целью устранения вытекающих мод. В одномодовых волокнах диск устанавливается для получения оптимальной разрешающей способности.
Преломленные моды, проходящие через диск, собираются и фокусируются на фотодиоде. Сфокусированное лазерное пятно перемещается по торцу волокна, в результате чего можно непосредственно получить распределение изменений показателя преломления волокна.
13.4.2. Калибровка
Калибровка оборудования проводится с помощью волокна, извлеченного из ячейки с жидкостью. В процессе измерений угол конуса света изменяется в соответствии с показателем преломления в точке входа в волокно (соответственно изменяется энергия, поступающая на диск). Если волокно удалено, а показатель преломления жидкости и толщина ячейки известны, изменение угла может быть воспроизведено путем параллельного переноса диска вдоль оптической оси. Передвигая диск через ряд заранее определенных положений, можно определить профиль через относительный показатель преломления.
Абсолютные значения показателей преломления, т.е.
и , могут быть определены только в том случае, если точно известен показатель преломления покрытия или жидкости для данной длины волны и температуры, при которой проводятся измерения.13.4.3. Результаты
Должны быть представлены следующие подробные сведения:
испытательная установка и методика коррекции длины волны;
идентификация волокна;
в зависимости от технических требований:
профили по центру сердцевины и покрытия, калиброванные на данной длине волны;
профили по большой и малой осям сердцевины, калиброванные на данной длине волны;
профили по большой и малой осям покрытия, калиброванные на данной длине волны.
С помощью растрового сканирования поперечного сечения профиля могут быть вычислены значения следующих величин:
диаметр сердцевины;
диаметр оболочки;
погрешность концентричности сердцевины и оболочки;
некруглость сердцевины;
некруглость оболочки;
максимальная теоретическая числовая апертура;
разность показателей преломления;
разность относительных показателей преломления;
подтверждение точности и воспроизводимости измерений.
14. МЕТОД А2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СВЕТА В БЛИЖНЕМ ПОЛЕ
14.1. Назначение
Испытание предназначено для входного и (или) выходного контроля. Воспроизведение изображения выполняется на поперечном сечении конца испытываемого волокна.
Изображение увеличивается с помощью выходной оптики, например, микроскопа, и регистрируется (непосредственный осмотр, фотокамера, цифровой видеоанализатор, сканирующий детектор и т.д.). Выходная оптика и датчики могут быть объединены в одном устройстве.
14.2. Подготовка образца
Образец должен представлять собой короткий отрезок оптического волокна, на котором проводятся измерения. Длина должна быть зафиксирована. Концы волокна должны быть чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.
14.3. Аппаратура
14.3.1. Источник света
Источник для освещения сердцевины должен быть некогерентным, с регулируемой интенсивностью; его тип должен быть зафиксирован в документации. Второй источник может быть использован для освещения волокна при проведении измерений оболочки.
14.3.2. Системы регистрации
Могут использоваться различные системы регистрации в зависимости от типа выполняемых измерений (визуальный осмотр, фотографирование, математическая обработка полученного распределения излучения).
14.3.2.1. Микроскоп
Используется инвертированный металлургический или биологический микроскоп с разрешающей способностью, близкой к дифракционному пределу (например, он должен иметь калиброванное увеличение до 600
и должен быть снабжен нитяным микрометром).
14.3.2.2. Микроскоп с фотокамерой
Микроскоп, описанный в п.14.3.2.1, может быть снабжен камерой для микрофотографирования.
Для калибровки размеров на фотографии должна использоваться соответствующая шкала.
14.3.2.3. Видеоанализатор
Микроскоп, описанный в п.14.3.2.1, может быть снабжен телекамерой. Выходной сигнал камеры может быть направлен в телевизионное устройство для визуального осмотра или в видеоанализатор для регистрации полного выходного ближнего поля волокна.
14.3.2.4. Сканирующий детектор
Телекамера, описанная в п.14.3.2.3, может быть заменена фотодетектором с узкой диафрагмой для проведения одного или нескольких сканирований выходного ближнего поля волокна. Сигнал детектора передается в двухкоординатный самописец.
14.4. Проведение испытания
а) Конец образца, с которого получают изображение, должен быть подготовлен и установлен перпендикулярно к оси образца.
б) Числовая апертура и, следовательно, разрешающая сила линзы объектива должны соответствовать требуемой точности измерения. Увеличение должно соответствовать размеру волокна и полю зрения.
в) Источник света должен быть подведен к другому концу образца, который может быть обработан так же, как и первый конец, и установлен так, чтобы изображение на конце волокна было полным и четким. В случае необходимости можно использовать иммерсионную жидкость для подведения оптической мощности от источника к образцу.
14.4.1. Микроскопия с визуальной регистрацией
а) Микроскоп калибруется путем измерения длины объекта известных размеров.
б) Параметр измеряемого образца может быть определен с помощью нитяного микрометра и известной процедуры калибровки. Минимальный и максимальный диаметры измеряются путем поворота изображения или шкалы.
14.4.2. Микроскопия с фотографированием
а) Для получения четкой фотографии, например, фотографии, где четко видна граница между сердцевиной и покрытием, необходимо выбрать требуемую интенсивность проходящего и падающего света; скорость затвора, диафрагму и пленку.
б) Общее увеличение изображения должно определяться фотографированием шкалы с установленной масштабной линейкой.
в) Размер фотографического изображения должен быть более 30х30 мм. Измеряемый параметр должен определяться по размеру изображения и увеличению.
г) При пользовании шкалой, как это описано в п.14.3.2.2, прозрачная шкала накладывается на фотографии для измерения.
14.4.3. Микроскопия с применением видеоанализатора
а) Выходное поле микроскопа обрабатывается цифровым видеоанализатором, управляемым компьютером, например, сканирующим видиконом, прибором с зарядовой связью (ПЗС), или каким-либо иным устройством опознавания интенсивности изображения.
б) Полное изображение регулируется, а ось, вдоль которой регистрируется изображение, указывается, например, с помощью курсора.
в) Границы определяются с помощью контрастных критериев уровней, сравниваемых со стандартной решеткой с целью получения измеряемых геометрических параметров.
14.4.4. Микроскопия с применением сканирующего детектора с узкой диафрагмой
а) Сфокусировать увеличенное изображение сердцевины образца на плоскости.
б) Определить интенсивность увеличенных диаграмм ближнего поля. Например, может быть использовано следующее оборудование:
1) сканирующий детектор с узкой диафрагмой;
2) сканирующее зеркало с детектором с неподвижной узкой диафрагмой.
в) Зарегистрировать интенсивность как функцию положения детектора.
г) Использовать синхронный детектор (или эквивалентное устройство) для усиления сигналов низкого уровня.
д) Сканировать изображение сердцевины волокна или детектора с узкой диафрагмой с помощью шагового двигателя или сканирующего зеркала.
е) Записать интенсивность (сигнал) как функцию положения вдоль диаметра сердцевины.
ж) Микроскоп должен быть калиброван путем измерения длины объекта уже известных размеров.
14.5. Документация
В документации должны быть представлены следующие данные:
тип волокна;
число образцов;
относительная влажность и температура окружающей среды;
описание устройства;
увеличение;
измеряемые параметры;
фотографии или распечатка видеоанализатора, если таковой применяется.
Испытание предназначено для входного и (или) выходного контроля. Воспроизведение изображения выполняется на поперечном сечении конца испытываемого волокна.
Изображение увеличивается с помощью выходной оптики, например, микроскопа, и регистрируется (непосредственный осмотр, фотокамера, цифровой видеоанализатор, сканирующий детектор и т.д.). Выходная оптика и датчики могут быть объединены в одном устройстве.
14.2. Подготовка образца
Образец должен представлять собой короткий отрезок оптического волокна, на котором проводятся измерения. Длина должна быть зафиксирована. Концы волокна должны быть чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.
14.3. Аппаратура
14.3.1. Источник света
Источник для освещения сердцевины должен быть некогерентным, с регулируемой интенсивностью; его тип должен быть зафиксирован в документации. Второй источник может быть использован для освещения волокна при проведении измерений оболочки.
14.3.2. Системы регистрации
Могут использоваться различные системы регистрации в зависимости от типа выполняемых измерений (визуальный осмотр, фотографирование, математическая обработка полученного распределения излучения).
14.3.2.1. Микроскоп
Используется инвертированный металлургический или биологический микроскоп с разрешающей способностью, близкой к дифракционному пределу (например, он должен иметь калиброванное увеличение до 600
и должен быть снабжен нитяным микрометром).14.3.2.2. Микроскоп с фотокамерой
Микроскоп, описанный в п.14.3.2.1, может быть снабжен камерой для микрофотографирования.
Для калибровки размеров на фотографии должна использоваться соответствующая шкала.
14.3.2.3. Видеоанализатор
Микроскоп, описанный в п.14.3.2.1, может быть снабжен телекамерой. Выходной сигнал камеры может быть направлен в телевизионное устройство для визуального осмотра или в видеоанализатор для регистрации полного выходного ближнего поля волокна.
14.3.2.4. Сканирующий детектор
Телекамера, описанная в п.14.3.2.3, может быть заменена фотодетектором с узкой диафрагмой для проведения одного или нескольких сканирований выходного ближнего поля волокна. Сигнал детектора передается в двухкоординатный самописец.
14.4. Проведение испытания
а) Конец образца, с которого получают изображение, должен быть подготовлен и установлен перпендикулярно к оси образца.
б) Числовая апертура и, следовательно, разрешающая сила линзы объектива должны соответствовать требуемой точности измерения. Увеличение должно соответствовать размеру волокна и полю зрения.
в) Источник света должен быть подведен к другому концу образца, который может быть обработан так же, как и первый конец, и установлен так, чтобы изображение на конце волокна было полным и четким. В случае необходимости можно использовать иммерсионную жидкость для подведения оптической мощности от источника к образцу.
14.4.1. Микроскопия с визуальной регистрацией
а) Микроскоп калибруется путем измерения длины объекта известных размеров.
б) Параметр измеряемого образца может быть определен с помощью нитяного микрометра и известной процедуры калибровки. Минимальный и максимальный диаметры измеряются путем поворота изображения или шкалы.
14.4.2. Микроскопия с фотографированием
а) Для получения четкой фотографии, например, фотографии, где четко видна граница между сердцевиной и покрытием, необходимо выбрать требуемую интенсивность проходящего и падающего света; скорость затвора, диафрагму и пленку.
б) Общее увеличение изображения должно определяться фотографированием шкалы с установленной масштабной линейкой.
в) Размер фотографического изображения должен быть более 30х30 мм. Измеряемый параметр должен определяться по размеру изображения и увеличению.
г) При пользовании шкалой, как это описано в п.14.3.2.2, прозрачная шкала накладывается на фотографии для измерения.
14.4.3. Микроскопия с применением видеоанализатора
а) Выходное поле микроскопа обрабатывается цифровым видеоанализатором, управляемым компьютером, например, сканирующим видиконом, прибором с зарядовой связью (ПЗС), или каким-либо иным устройством опознавания интенсивности изображения.
б) Полное изображение регулируется, а ось, вдоль которой регистрируется изображение, указывается, например, с помощью курсора.
в) Границы определяются с помощью контрастных критериев уровней, сравниваемых со стандартной решеткой с целью получения измеряемых геометрических параметров.
14.4.4. Микроскопия с применением сканирующего детектора с узкой диафрагмой
а) Сфокусировать увеличенное изображение сердцевины образца на плоскости.
б) Определить интенсивность увеличенных диаграмм ближнего поля. Например, может быть использовано следующее оборудование:
1) сканирующий детектор с узкой диафрагмой;
2) сканирующее зеркало с детектором с неподвижной узкой диафрагмой.
в) Зарегистрировать интенсивность как функцию положения детектора.
г) Использовать синхронный детектор (или эквивалентное устройство) для усиления сигналов низкого уровня.
д) Сканировать изображение сердцевины волокна или детектора с узкой диафрагмой с помощью шагового двигателя или сканирующего зеркала.
е) Записать интенсивность (сигнал) как функцию положения вдоль диаметра сердцевины.
ж) Микроскоп должен быть калиброван путем измерения длины объекта уже известных размеров.
14.5. Документация
В документации должны быть представлены следующие данные:
тип волокна;
число образцов;
относительная влажность и температура окружающей среды;
описание устройства;
увеличение;
измеряемые параметры;
фотографии или распечатка видеоанализатора, если таковой применяется.
15. МЕТОД A3. ЧЕТЫРЕ КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ КРУГА
15.1. Назначение
Метод устанавливает требования к проверке параметров и допусков оптических волокон. Он не пригоден для измерения действительных значений диаметров сердцевины и оболочки, а также овальности и неконцентричности.
Метод позволяет определить, соответствуют ли параметры волокна требованиям технических условий. Метод следует использовать для проверки распространения светового импульса от входа к выходу световода.
Используя четыре концентрических круга, образующих две круговые зоны, имеющие диаметры оболочки и сердцевины соответственно
,
и
Метод позволяет определить, соответствуют ли параметры волокна требованиям технических условий. Метод следует использовать для проверки распространения светового импульса от входа к выходу световода.
Используя четыре концентрических круга, образующих две круговые зоны, имеющие диаметры оболочки и сердцевины соответственно
,и
определяют поле допуска. Волокно считают выдержавшим испытание, если может быть найдено такое положение волокна в поле допуска, чтобы контуры оболочки и сердцевины полностью находились внутри двух круговых зон. Значения 
, 
, 
, 
устанавливают в технических условиях.
, , , устанавливают в технических условиях.15.2. Подготовка (отбор) образцов
Образец должен представлять собой короткий отрезок оптического волокна. Длина образца должна быть отражена в документации.
15.3. Оборудование
15.3.1. Источник света
См. п.14.3.1
15.3.2. Микроскоп
См. п.14.3.2.1
15.3.3. Микроскоп с фотокамерой
См. п.14.3.2.2
15.3.4. Видеоанализатор
См. п.14.3.2.3. Сравнение между концентрическими кругами и контурами сердцевины и оболочки можно осуществить путем расчета визуально или печатного отображения данных.
15.3.5. Сканирующий детектор
См п.14.3.2.4
15.3.6. Маска
В оптической измерительной системе следует использовать маску с четырьмя концентрическими кругами.
Точность маски должна позволять получить на образце точность, предусмотренную техническими условиями.
Следует использовать один из следующих способов:
а) маска в окуляре микроскопа;
б) прозрачная маска, наложенная на фотографию;
в) два отдельных объектива в микроскопе, один - для маски, другой - для образца.
Примечание. Для видеоанализатора металлической маски не требуется.
См. п.14.3.1
15.3.2. Микроскоп
См. п.14.3.2.1
15.3.3. Микроскоп с фотокамерой
См. п.14.3.2.2
15.3.4. Видеоанализатор
См. п.14.3.2.3. Сравнение между концентрическими кругами и контурами сердцевины и оболочки можно осуществить путем расчета визуально или печатного отображения данных.
15.3.5. Сканирующий детектор
См п.14.3.2.4
15.3.6. Маска
В оптической измерительной системе следует использовать маску с четырьмя концентрическими кругами.
Точность маски должна позволять получить на образце точность, предусмотренную техническими условиями.
Следует использовать один из следующих способов:
а) маска в окуляре микроскопа;
б) прозрачная маска, наложенная на фотографию;
в) два отдельных объектива в микроскопе, один - для маски, другой - для образца.
Примечание. Для видеоанализатора металлической маски не требуется.
15.4. Проведение испытания
Подготовленный образец фиксируется в зажиме и с помощью источника света в него подается световое излучение так, чтобы контуры сердцевины и оболочки вырисовывались наиболее отчетливо. Если после манипулирования образцом контуры сердцевины и оболочки одновременно окажутся в двух круговых зонах, то это означает, что образец волокна выдержал испытание. Если необходимо, можно получить фотографию, на которой будет отражена степень соответствия параметров волокна установленным требованиям.
15.5. Документация
В документации должны быть представлены следующие данные:
тип волокна;
число образцов;
относительная влажность и температура окружающей среды;
фотография (при необходимости);
описание прибора, тип микроскопа и маски;
результаты испытаний: выдержал (не выдержал).
тип волокна;
число образцов;
относительная влажность и температура окружающей среды;
фотография (при необходимости);
описание прибора, тип микроскопа и маски;
результаты испытаний: выдержал (не выдержал).
16. МЕТОД А4. МЕХАНИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРА
16.1. 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.
В данном методе обе стороны изделия контактируют с плоскими параллельными поверхностями, расстояние между которыми точно измеряется.
16.2. Область распространения
Диаметры волокна без покрытия и волокна с покрытием являются основными значениями, которые должны быть известны для выполнения последующих операций, таких как переработка, сращивание, установка соединителей, изготовление кабелей и измерения.
16.3. Испытательное устройство
16.3.1. Общие сведения
Для выполнения измерений используются два плоских контакта, по одному с каждой стороны волокна. Поверхности контактов должны быть параллельны друг другу, и сила, с которой контакты прижимаются к волокну, должна контролироваться во избежание деформации образца или контактов.
16.3.2. Устройство для проведения испытания
Схема испытательного устройства приведена на черт.3.
Для выполнения измерений используются два плоских контакта, по одному с каждой стороны волокна. Поверхности контактов должны быть параллельны друг другу, и сила, с которой контакты прижимаются к волокну, должна контролироваться во избежание деформации образца или контактов.
16.3.2. Устройство для проведения испытания
Схема испытательного устройства приведена на черт.3.
Вид электронной микрометрической системы сверху
 | |
| 257 × 183 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - неподвижный контакт; 2 - держатель образца; 3 - пружина; 4 - щуп;
5 - контакт на прецизионной платформе; 6 - образец; 7 - микрометрический
винт; 8 - электронный микрометр
Черт.3
5 - контакт на прецизионной платформе; 6 - образец; 7 - микрометрический
винт; 8 - электронный микрометр
Черт.3
16.3.2.1. Контакты
Имеются два контакта: один неподвижный, другой установлен на прецизионной платформе. Поверхности контактов параллельны друг другу и перпендикулярны к направлению движения платформы. Они изготавливаются из твердых, коррозионностойких материалов, например, из нержавеющей стали или плавленого кварца.
16.3.2.2. Прецизионная платформа
Прецизионная платформа удерживает подвижный контакт и щуп электронной микрометрической системы. Платформа передвигается с помощью микрометрического винта; платформа удерживается на винте с помощью пружин. Пружины позволяют сводить контакты вплотную.
16.3.2.3. Электронная микрометрическая система
Электронная микрометрическая система, такая как интерферометр двойного хода Михельсона может использоваться со щупом для точного измерения перемещения платформы, и, следовательно, подвижного контакта.
16.3.2.4. Держатели образца
Держатели удерживают образец между поверхностями контактов.
16.3.3. Проведение измерения
16.3.3.1. 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.
16.3.3.2. Проведение измерения
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.
16.3.4. Результаты
Для подтверждения воспроизводимости измерений необходимо указывать средний диаметр образца и стандартное отклонение, полученное в результате нескольких измерений.
Некруглость волокна может быть определена с помощью ряда измерений, в процессе выполнения которых волокно вращают после каждого измерения.
Имеются два контакта: один неподвижный, другой установлен на прецизионной платформе. Поверхности контактов параллельны друг другу и перпендикулярны к направлению движения платформы. Они изготавливаются из твердых, коррозионностойких материалов, например, из нержавеющей стали или плавленого кварца.
16.3.2.2. Прецизионная платформа
Прецизионная платформа удерживает подвижный контакт и щуп электронной микрометрической системы. Платформа передвигается с помощью микрометрического винта; платформа удерживается на винте с помощью пружин. Пружины позволяют сводить контакты вплотную.
16.3.2.3. Электронная микрометрическая система
Электронная микрометрическая система, такая как интерферометр двойного хода Михельсона может использоваться со щупом для точного измерения перемещения платформы, и, следовательно, подвижного контакта.
16.3.2.4. Держатели образца
Держатели удерживают образец между поверхностями контактов.
16.3.3. Проведение измерения
16.3.3.1. 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.
16.3.3.2. Проведение измерения
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.
16.3.4. Результаты
Для подтверждения воспроизводимости измерений необходимо указывать средний диаметр образца и стандартное отклонение, полученное в результате нескольких измерений.
Некруглость волокна может быть определена с помощью ряда измерений, в процессе выполнения которых волокно вращают после каждого измерения.
17. МЕТОД А5. МЕХАНИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ
В стадии рассмотрения.
18. Метод А6. Измерение длины по времени задержки переданного и (или) отраженного импульса
18.1. 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.
18.2. Принцип расчета
Время задержки прохождения оптического импульса (
) по волокну длиной 
, имеющему показатель преломления 
, вычисляют по формуле
,
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.
18.2. Принцип расчета
Время задержки прохождения оптического импульса (
) по волокну длиной , имеющему показатель преломления , вычисляют по формуле , где - время задержки,
- скорость распространения света в вакууме.
Если известен, то при измерении можно определить ; с другой стороны, если известна , то при измерении можно определить .
Примечание. Необходимо учитывать допустимые отклонения группового показателя преломления, обусловленные допустимыми отклонениями числовой апертуры.
18.3. Образец
Образцом служит волокно (возможно в кабеле). Значение следует определить при условиях, установленных при испытании образцов (например, натяжении, температуре).
18.4. Оборудование
18.4.1. Общие сведения
Существуют два метода измерения времени распространения оптического импульса:
а) измерение времени задержки прохождения оптического импульса ( );
б) измерение времени задержки отраженного импульса (2 ).
На черт.4 представлены две различные схемы, соответствующие двум методам с применением осциллографа для отбора образцов.
Измерение длины волокна с помощью времени распространения оптических импульсов. Измерение времени передачи импульса
- время задержки, - скорость распространения света в вакууме. Если
известен, то при измерении можно определить ; с другой стороны, если известна , то при измерении можно определить .Примечание. Необходимо учитывать допустимые отклонения группового показателя преломления, обусловленные допустимыми отклонениями числовой апертуры.
18.3. Образец
Образцом служит волокно (возможно в кабеле). Значение
следует определить при условиях, установленных при испытании образцов (например, натяжении, температуре).18.4. Оборудование
18.4.1. Общие сведения
Существуют два метода измерения времени распространения оптического импульса:
а) измерение времени задержки прохождения оптического импульса (
);б) измерение времени задержки отраженного импульса (2
). На черт.4 представлены две различные схемы, соответствующие двум методам с применением осциллографа для отбора образцов.
Измерение длины волокна с помощью времени распространения оптических импульсов. Измерение времени передачи импульса
Измерение длины волокна с помощью времени
распространения оптических импульсов
Измерение времени передачи импульса
распространения оптических импульсов
Измерение времени передачи импульса
 | |
| 390 × 176 пикс. Открыть в новом окне | |