ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкции волоконно-оптического кабеля и может быть использована для устойчивой передачи информации при воздействии импульсного и статического ионизирующего излучения.
Известны волоконно-оптические кабели, содержащие по меньшей мере, одну пару волоконных световодов, выполненных из одинакового материала, имеющих световедущую сердцевину и отражающую оболочку, заключенных в общую защитную оболочку (Дональд Дж.Стерлинг мл. Техническое руководство по волоконной оптике. М., изд. «ЛОРИ», 1998, с.288)
Недостатки таких кабелей - потеря работоспособности при воздействии либо статического ионизирующего излучения, либо импульсного.
При этом световоды с меньшей групповой скоростью распространения оптических сигналов, например, имеющие световедущую сердцевину, легированную фосфором, устойчиво, передают информацию при воздействии импульсного ионизирующего излучения, а световоды с большей групповой скоростью распространения оптических сигналов, например, имеющие беспримесную световедущую сердцевину, устойчивы к статическому ионизирующему излучению.
Если использовать при изготовлении волоконно-оптического кабеля световоды с различной групповой скоростью распространения оптических сигналов, то эти сигналы при передаче информации на значительное расстояние будут приходить в разное время на регистрирующую аппаратуру, что вызовет наложение сигналов друг на, друга с высокой частотой модуляции (скорости передачи информации).
Поставленная задача состояла в разработке конструкции широкополосного волоконно-оптического кабеля, позволяющего устойчиво передавать информацию как при воздействии импульсного, так и статического ионизирующего излучения, а также при, их одновременном их воздействии, например, при авариях на атомных электростанциях.
2
1
2
1
2
2
1
Технический результат достигается тем, что в волоконно-оптическом кабеле, содержащем, по меньшей мере, одну пару волоконных световодов, имеющих световедущую сердцевину и отражающую оболочку» заключенных в общую защитную оболочку, в указанной паре использованы световоды, выполненные из волокон, характеризующихся разной групповой скоростью распространения оптических сигналов, при этом световод с большей групповой скоростью распространения оптических сигналов имеет большую длину, чем другой световод, а разность в длинах световодов ΔL определена из формулы ΔL/L=(V-V)/V, где L - длина волоконного световода с меньшей групповой скоростью распространения оптических сигналов, V и V - групповая скорость распространения оптических сигналов в световодах и V > V.
Целесообразно в кабеле, использовать световоды одного вида, предпочтительнее одномодовые, а также могут быть использованы в паре многомодовые (градиентные, многомодовые и т.д.).
Для изготовления волоконно-оптического кабеля с волоконными световодами
-1
различной длины предпочтительно является его конструкция со спиральной навивкой световода с большей групповой скоростью распространения оптических сигналов на другой световод, при этом отношение радиуса спирали R к шагу спирали S, определено из формулы ΔL/L={cos[arctg(2πR/S)]}-1. Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 показан кабель в продольном разрезе.
На фиг.2 показан кабель в поперечном разрезе.
Волоконно-оптический кабель содержит, по меньшей мере, два кварцевых волоконных световода 1 и 2, соответственно с меньшей и большей скоростью распространения оптических сигналов, имеющих световедущую сердцевину 3, отражающую оболочку 4, которые заключены в общую оболочку 5.
Далее приводятся сведения, подтверждающие промышленную применимость полезной модели.
Для изготовления кабеля используют известные материалы, обычно применяемые в волоконной оптике. Поскольку, как отмечено выше, известна зависимость групповой скорости распространения оптических сигналов от материала световедущей сердцевины (ее степень легирования химическими элементами, например, фосфором) и отражающей оболочки (ее степень легирования химическими элементами, например, фтором), подбор кварцевых световодов с различной групповой скоростью распространения оптических сигналов не требует специальных дополнительных исследований (Кабели и провода, М., 2003, №1 (278), с.24-29).
Волоконно-оптический кабель изготавливается следующим образом: световод меньшей длины 1 с отдающего устройства поступает в крутильную машину, с помощью которой на него наматывается световод большей длины 2. При этом световод с меньшей длиной 1 имеет натяжение больше, чем натяжение световода с большей длиной 2. Затем скрутка из двух световодов попадает в экструдер, где на них накладывают полимерную оболочку 5 с некоторым внутренним диаметром большим диаметра световодов.
Предлагаемый волоконно-оптический кабель используют следующим образом: на вход кабеля подают оптический сигнал с одного источника света через разветвитель на входы световодов разного типа, а на другом его конце сигналы складывают через разветвитель и подают на вход фотоприемника, или инвертированные оптические сигналы с двух источников оптического излучения подают на входы волоконных световодов разного типа, а на их выходе регистрируют на двух фотоприемниках электрические сигналы, которые вычитают. Такие операции с сигналами позволяет производить предлагаемые конструкции волоконно-оптических кабелей без использования дополнительных электронных средств, которые как обычно имеют некоторое энергопотребление, определенную радиационную стойкость и требуют временной синхронизации при использовании традиционных волоконно-оптических кабелей.