Гц), довжина хвилі? якого задовольняє умові: (? L /? 2), де?- Довжина хвилі електромагнітного випромінювання, L - ширина області поширення звукової хвилі. Деформації, створювані пружною хвилею, формують періодична зміна показника заломлення всередині оптоволокна для світла є дифракційної гратами, що показано на наступному малюнку:
Рис. 3.12 - Акустичне вплив
Максимальний кут відхилення єдиного спостережуваного дифракційного максимуму дорівнює двом кутам Брегга (2? B). Частота відхиленою електромагнітної хвилі приблизно дорівнює частоті основного інформаційного потоку. Інтенсивність дифракційного максимуму може бути визначена за формулою:
де J0 - інтенсивність звукової хвилі, M2=1,51? 10-15 сек3/кг - акустооптичні якість кварцу.
Обчислення показують, що для багатомодового оптоволокна з параметрами (d / D)=(50/125) при акустичному впливі з довжиною хвилі звуку?=10 мкм і довжині взаємодії L=10-3 м, максимальний кут відхилення від первинного напряму поширення становить 5 градусів. Графік залежності інтенсивності першого дифракційного максимуму від інтенсивності звукової хвилі представлений на малюнку 3.13. З графіка видно, що навіть при невисоких интенсивностях звукової хвилі виведене електромагнітне випромінювання достатньо велике для реєстрації його сучасними фотоприймачами. При фіксованій інтенсивності звуку, шляхом зміни області озвучування L можна домогтися максимального значення інтенсивності в дифракційному максимумі, тим самим збільшити інтенсивність світла відведеного в канал витоку.
Рис. 3.13 - Залежність інтенсивності дифракційного максимуму від інтенсивності звукової хвилі
Розрахунок глибини модуляції
Для розрахунку глибини модуляції використовуються показання цифрового осцилографа в режимі математичної обробки сигналу - швидке перетворення Фур'є (ШПФ). Це алгоритм обчислення перетворення Фур'є для дискретного випадку. На відміну від найпростішого алгоритму, який має складність порядку O (N2), БПФ має складність всього лише O (N * log2N). Іноді під БПФ розуміється один із швидких алгоритмів, званий алгоритмом проріджування по частоті / часу або алгоритмом по підставі 2, що має складність O (N * log (N)).
Фізичний зміст дискретного перетворення Фур'є полягає в тому, щоб представити деякий дискретний сигнал у вигляді суми гармонік. Параметри кожної гармоніки обчислюються прямим перетворенням, а сума гармонік - зворотним.
Таким чином, на осцилографі виходить графік залежності потужності сигналу від частоти. Згідно описаної вище методиці ми спостерігаємо зміну потужності сигналу на частоті 2кГц. При проведенні описаних далі експериментах результати заносяться зведені таблиці, і для кожної групи вимірювань обчислюється середнє значення. Детально результати представлені в наступних розділах і додатках.
4. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
.1 Опис використовуваних приладів
Для проведення дослідження були задіяний ряд спеціалізованих приладів.
Оптичний рефлектометр FOD - 7005. Прилад призначений для вимірювання неоднорідностей, загасання і довжини волоконно-оптичного кабелю, для визначення втрат в місцях зварювань, в...
