DE4244605A1 - Optisches Niederkohärenzreflektometer von verbesserter Empfindlichkeit mit optischer Dämpfung - Google Patents
Optisches Niederkohärenzreflektometer von verbesserter Empfindlichkeit mit optischer DämpfungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft optische Messungen. Ins
besondere befaßt sich die Erfindung mit optischer Reflekto
metrie.
Die vermehrte Verwendung von optischen Komponenten in nach
richtentechnischen Systemen und in Datenverarbeitungssyste
men führte zu einer verstärkten Nachfrage nach einem Verfah
ren zum Messen von optischen Inhomogenitäten in optischen
Komponenten. Beispielsweise besteht bei Nachrichtensystemen
auf der Grundlage einer Faseroptik ein Bedarf an der Messung
von Verbindungsstellenverlusten und an der Messung des Ortes
von nicht-reflektierenden Faserbrüchen. In ähnlicher Weise
besteht ein Bedarf an einer Methodik zur Charakterisierung
optischer Komponenten, wie beispielsweise von optischen pla
naren Wellenleitern auf der Grundlage von Siliziumoxid und
von LiNbO3-Wellenleitern.
Ein Verfahren zum Analysieren von Inhomogenitäten in opti
schen Fasern ist die optische Reflektometrie im Zeitbereich.
Bei diesem Verfahren werden Lichtpulse über die optische Fa
ser hinab übertragen, wobei die Rayleigh′sche Lichtrück
streuung aufgrund der Wechselwirkung des Lichtpulses mit In
homogenitäten in der Faser gemessen wird. Die zeitliche Ver
zögerung zwischen dem einfallenden Lichtpuls und dem reflek
tierten Licht liefert Informationen über den Ort der Inho
mogenität. Die Amplitude des rückgestreuten Lichtsignales
liefert Informationen über den Grad der Inhomogenität. Bei
bekannten gepulsten Techniken wird die Messung des rückge
streuten Lichtes umso schwieriger, je weiter die räumliche
Auflösung verbessert wird. Eine höhere räumliche Auflösung
führt gleichzeitig zu niedrigeren Pegeln der rückgestreuten
Lichtleistung und zu einer erhöhten Rauschleistung aufgrund
größerer Empfängerbandbreiten.
Die Interferometrie mit weißem Licht oder die optische Nie
derkohärenzreflektometrie schaffen eine Technik, die eine
Verbesserung von mehreren Größenordnungen bezüglich sowohl
der Empfindlichkeit als auch der räumlichen Auflösung ver
glichen mit bekannten Verfahren im Zeitbereich liefern.
Räumliche Auflösungen von 20 bis 40 µm wurden bei dieser
Technik berichtet. Diese Auflösung ist zu der Auflösung
äquivalent, die man bei Verwenden von Pulsbreiten von we
nigen hundert Femtosekunden bei konventionellen Pulstechni
ken erhalten würde. Bei diesen Auflösungen liegen die durch
schnittlichen Pegel des rückgestreuten Lichtes von standard
mäßigen Nachrichtenfasern in der Größenordnung von minus
115 dB. Reflexionsempfindlichkeiten sind auf Werte nahe des
rückgestreuten Lichtpegels aufgrund der Rauschintensität von
niederkohärenten optischen Quellen begrenzt. Jedoch wurde
eine Reflexionsempfindlichkeit von minus 136 dB bei einer
Wellenlänge von 1,3 µm bei Verwendung einer Hochleistungs-
Superlumineszenz-Diode und einem symmetrischen Erfassungs
schema zur Minimierung der Rauscheffekte demonstriert.
(Takada, et al., "Rayleigh Backscattering Measurements of
Single-Mode Fibers by Low Coherence Optical Time-Domain
Reflectometry With 14 mm Spatial Resolution", Appl. Phys.
Lett., 59, Seite 143, 1991).
Obwohl die Niederkohärenzreflektometrietechnik, wie sie
durch Takada et al. gelehrt wird, eine Auflösung und
Empfindlichkeit zur Durchführung der in Rede stehenden Mes
sungen schafft, ist die Vorrichtung erheblich komplizierter
als das übliche Michelson-Interferometer. Die Vorrichtung
erreicht ihr verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis unter
Verwendung eines symmetrischen Detektors zum Subtrahieren
einer Rauschkomponente. Um diesen Symmetriedetektor aufzu
bauen, müssen zusätzliche optische und elektrische Kompo
nenten zu dem System hinzugefügt werden, wodurch die System
kosten und die Systemkomplexität ansteigen. Ferner wird der
Bereich der Entfernungen, über die die Messungen ausgeführt
werden können, um einen Faktor 2 bezogen auf ein Michelson-
Interferometer vermindert. Demgemäß hat die von Takada et
al. gelehrte Technik eine geringere Erfassungsentfernung
oder Abtastentfernung als ein konventionelles Michelson-In
terferometer.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen
den Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
optisches Interferometer zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein optisches Interferometer gemäß
Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Interferometers liegt
darin, daß dessen Signal-Rausch-Verhalten vergleichbar ist
mit demjenigen, welches bei der Vorrichtung erzielt wird,
welche von Takada et al. geschaffen wird, wobei dieses je
doch die Komplexität eines Michelson-Interferometers hat.
Ein anderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes liegt in dem
verbesserten Signal-Rausch-Verhalten trotz Beibehaltung der
Erfassungsdistanz bzw. Abtastdistanz eines konventionellen
Michelson-Interferometers.
Der Erfindungsgegenstand betrifft ein optisches Interfero
meter zum Messen der optischen Eigenschaften eines Gerätes.
Eine Quelle von kohärentem Licht wird verwendet, um das Ge
rät mit der Hilfe eines Strahlteilers zu beleuchten, welcher
das Licht in ein erstes und ein zweites Lichtsignal unter
teilt. Das erste Lichtsignal wird an das Gerät angelegt. Das
zweite Lichtsignal wird einem optischem Referenzweg von ver
änderlicher optischer Weglänge zugeführt. Die von dem Refe
renzweg und dem Gerät zurückkommenden Lichtsignale werden
durch den Strahlteiler kombiniert und dann an einen opti
schen Detektor angelegt. Der optische Referenzweg umfaßt ein
optisches Dämpfungsglied zum Vermindern der Lichtintensität,
welche den optischen Referenzweg verläßt. Bei einem Ausfüh
rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird ein Teil des
gedämpften Lichtes verwendet, um die relative Rauschinten
sität zu messen, wobei das gemessene Rauschen von dem Signal
subtrahiert wird, welches von dem optischen Detektor erzeugt
wird, oder in einer Rückkopplungsschaltung verwendet wird,
um die Quellenrauschintensität zu vermindern.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nach
folgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Niederkohärenzreflektome
ters;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines konventionellen Michelson-
Interferometers;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles eines
Interferometers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Dämpfungs
gliedes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispie
les des Interferometers gemäß der vorliegenden Er
findung.
Diejenige Art, in der ein Niederkohärenzreflektometer unter
Verwendung eines symmetrischen Detektors arbeitet, kann noch
leichter unter Bezugnahme auf Fig. 1 verstanden werden, wo
bei die Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Niederkohä
renzreflektometers 10 zum Messen der optischen Eigenschaften
eines Gerätes 12 ist. Eine Niederkohärenzlichtquelle 14 wird
als Beleuchtungsgerät 12 verwendet. Die optische Kohärenz
länge des Lichtes von der Lichtquelle 14 bestimmt die räum
liche Auflösung bei den Messungen. Eine geeignete Lichtquel
le kann aufgebaut sein, indem von der verstärkten spontanen
Emission von einer Erbium-dotierten Faser Gebrauch gemacht
wird. Derartige Fasern sind im Bereich der optischen Tech
niken bekannt und müssen daher nicht detaillierter erläutert
werden. Das Licht von der Quelle 14 wird durch einen Koppler
16 aufgeteilt, der mit der Quelle 14 durch die Faser 13 ver
bunden ist. Der Koppler 16 teilt das Licht zwischen den bei
den Armen des Interferometers. Der erste Arm, der die Faser
15 umfaßt, liefert Licht an das Gerät 12. Die Polarisation
des Lichtes wird durch zwei Polarisationssteuerschleifen 18
gesteuert. Ein optischer Phasenschieber kann in diesem Arm
des Interferometers enthalten sein. Das von dem Gerät 12
rückgestreute Licht wird zu dem Koppler 16 über die Faser 15
zurückgeführt. Ein Teil des rückgestreuten Lichtes wird über
eine Faser 20 an einen zweiten Koppler 22 geliefert.
Der zweite Arm des Interferometers hat eine veränderliche
Zeitverzögerung. Der Anteil des Lichtes von dem Koppler 16,
der nicht über die Faser 15 herabgeführt wird, wird zu der
Faser 23 geführt und liefert ein Bezugslichtsignal. Dieses
Licht wird durch Linsen 30 auf einen Spiegel 24 abgebildet,
welcher auf einer beweglichen Bühne befestigt ist. Die Be
wegung in der Z-Richtung verändert die optische Weglänge des
zweiten Armes des Interferometers. Das Licht, das den Spie
gel 24 verläßt, wird in die Faser 26 durch Linsen 31 abge
bildet und an den Koppler 22 geliefert. Der Koppler 22 ar
beitet als Addierer zum Kombinieren des von dem Gerät 12
rückgestreuten Lichtes und des Bezugssignallichtes von der
Quelle 14. Wenn die Zeitverzögerung in dem zweiten Arm des
Interferometers mit der Zeitverzögerung der Reflexion von
dem Gerät 12 übereinstimmt, tritt eine kohärente Interferenz
auf, welche ein Schwebungssignal von vorbestimmter Frequenz
erzeugt. Die Leistung in dem Lichtsignal bei der Schwebungs
frequenz wird durch einen symmetrischen Detektor 32 mit zwei
Photodioden 27, 28 und einem Addierer 33 erfaßt. Das Sub
traktionsausgangssignal wird dann elektronisch verarbeitet,
um die Stärke des Interferenzsignales zu erfassen. Bei
spielsweise wird das Leistungsspektrum des subtrahierten
Ausgangssignales durch einen Spektrumanalysator 29 gemessen.
Die Schwebungsfrequenz ist vorzugsweise derart gewählt, daß
sie mit einem Minimum in dem Rauschuntergrund des Empfängers
übereinstimmt. Die Frequenz kann mit einem von zwei Verfah
ren gesteuert werden. Das bevorzugte Verfahren verwendet
einen Phasenschieber 11, der sägezahnförmig über einen Be
reich von 180 Grad rampenförmig angesteuert wird, um eine
Serrodyne-Frequenzverschiebung an dem zurückkehrenden Signal
zu erzeugen. In diesem Fall liegt das Schwebungssignal bei
einer Serrodyne-Frequenz mit einer Stärke, die von der Größe
der Reflexion abhängt. Bei dieser Art des Systemes wird der
Spiegel 24 schrittweise durch jede Position hindurchbewegt
und das Signal über eine ausreichende Zeit gemittelt, um das
gewünschte Signal-Rausch-Verhältnis zu erzeugen. In Abwei
chung hiervon kann der Phasenschieber 11 fortgelassen werden
und der Spiegel 24 während der Messung kontinuierlich bewegt
werden. Die kontinuierliche Bewegung führt zu einer Doppler
verschiebung in der Frequenz des Lichtes in dem zweiten Arm
des Interferometers. Die Schwebungsfrequenz liegt bei der
Dopplerverschiebungsfrequenz. Unglücklicherweise begrenzt
ein Zittern der mechanischen Stufe das Ausmaß, zu dem eine
schmalbandige Dopplerfrequenzverschiebung erzeugt werden
kann. Jedoch ist die erstgenannte Technik bevorzugt, um die
Reflexionsempfindlichkeit zu maximieren.
Die Koppler 16 und 22 sind konventionell verbundene Koppler,
die durch Verbinden von zwei optischen Fasern miteinander
erzeugt werden. Derartige Koppler sind im Stand der Technik
bekannt und müssen daher in der vorliegenden Beschreibung
nicht detailliert erläutert werden.
Während das Interferometer 10 ein Signal-Rausch-Verhältnis
liefert, welches durch das Schuß-Rauschen beschränkt ist,
ist es erheblich komplizierter als ein Michelson-Interfero
meter. Ein typisches Michelson-Interferometer ist mit dem
Bezugszeichen 100 in Fig. 2 bezeichnet. Das Licht von einer
Quelle 114 wird auf einen Strahlteilungskoppler 116 über
eine Faser 113 gerichtet. Der Koppler 116 teilt das Licht in
zwei Teile auf. Der erste Teil wird dem Gerät 12 über eine
Faser 115 geliefert. Ein Teil des rückgestreuten Lichtes
kehrt zu dem Koppler 116 über die Faser 115 zurück. Der Rest
des von der Quelle 114 auf den Koppler 116 einfallenden
Lichtes wird in die Faser 123 gerichtet und liefert das
Bezugssignal für die Interferenz. Die Weglänge in dem Be
zugsarm wird durch die Lage des beweglichen Spiegels 124 be
stimmt. Das Licht, das den Spiegel 124 von der Faser 123
durchläuft, wird von einem stationären Spiegel 131 mit der
Hilfe von Linsen 130 zurück in die Faser 123 reflektiert.
Das zurückkehrende Licht wird mit dem rückgestreuten Licht
von dem Gerät 12 durch den Koppler 116 kombiniert. Das kom
binierte Licht wird zu dem Detektor 127 über eine Faser 120
gerichtet. Der Ausgang des Detektors 127 wird dann zu dem
Analysator 129 zugeführt. Das Interferometer 100 geht von
der Annahme aus, daß die Schwebungsfrequenz durch die Dopp
lerverschiebung, welche durch die Bewegung des Spiegels 124
geschaffen wird, festgelegt ist. Jedoch ist es für Fachleute
offenkundig, daß ein Phasenschieber ähnlich zu dem Phasen
schieber 11 gemäß Fig. 1 verwendet werden kann, um die
Schwebungsfrequenz zu erzeugen.
Es ist durch Vergleich der Interferometer 10 und 100 offen
kundig, daß das Interferometer 100 bezüglich seiner Kon
struktion erheblich einfacher ist und erheblich weniger
Komponenten erfordert. Darüberhinaus kann das Interferometer
100 Streuzentren in dem Gerät 12 über den doppelten Entfer
nungsbereich für eine gegebene Bewegung des Spiegels 124 er
fassen. Die Interferenz des rückgestreuten Lichtes und des
Referenzsignales tritt auf, wenn die optische Weglänge zwi
schen dem Koppler 116 und dem Interferenzzentrum in dem Ge
rät 12 gleich der optischen Weglänge von dem Koppler 116 zu
dem Spiegel 131 ist. Es seien zwei Streuzentren betrachtet,
die auf eine Entfernung D in dem Gerät 12 voneinander ge
trennt sind. Um beide Zentren zu erfassen, müssen die Dif
ferenzspiegelpositionen an dem Bezugsarm zwischen dem mini
malen und dem maximalen Z-Wert wenigstens D in dem Falle des
Interferometers 10 betragen. Da der Spiegel 131 tatsächlich
die Bezugsarmweglänge in dem Interferometer 100 verdoppelt,
muß die Differenz in den Spiegelpositionen lediglich D/2
sein. Daher hat das Interferometer 100 den doppelten Entfer
nungsbereich des Interferometers 10 für eine gegebene Spie
gelverschiebung.
Die Erfindung geht von der Beobachtung aus, daß in vielen
Fällen die Reflexionsempfindlichkeit durch das relative
Empfindlichkeitsrauschen (RIN) der Quelle beschränkt ist.
Eine Erhöhung der Quellenleistung verbessert nicht die
Empfindlichkeit, da das Rauschen sich aufgrund des relativen
Empfindlichkeitsrauschens mit der gleichen Rate wie die Sig
nalstärke erhöht. Die Rauschprobleme bei einem üblichen
Michelson-Interferometer ergeben sich aus der Tatsachen daß
die Leistung in dem Bezugssignal, welches von der Faser 123
zurückgeliefert wird, bezogen auf das Signal von dem Gerät
12 in vielen interessierenden Fällen zu groß ist. Es sei die
Leistung der Quelle mit P0 und die Reflektivität des Gerätes
12 mit R bezeichnet. Eine Hälfte der Ausgangsleistung wird
zu dem Gerät 12 über den Koppler 116 zugeführt. Der Koppler
116 liefert eine Hälfte der Signalleistung, die von dem Ge
rät 12 reflektiert wird, zu dem Detektor 127. Daher hat das
von dem Gerät 12 stammende Signal eine Leistung, die durch
folgenden Zusammenhang gegeben ist:
Die Leistung PREF, die dem Detektor 127 von dem Referenzarm
geliefert wird, ist durch folgenden Zusammenhang gegeben:
In dem am meisten interessierenden Fall ist R ein kleiner
Wert. Dieses ist der Fall, bei dem das Rauschen am wichtig
sten ist. In diesem Fall ist PDUT viel kleiner als PREF. Da
her ist die Leistung PD, die zu dem Detektor geliefert wird,
ungefähr gleich der Leistung PREF. In diesem Fall kann nach
gewiesen werden, daß das Signal-Rausch-Verhältnis SNR durch
folgenden Zusammenhang gegeben ist:
In dieser Formel ist K0 eine Konstante. Der Schußrauschstrom
beziehungsweise Schrotrauschstrom ist proportional zu PREF,
während der Strom des relativen Intensitätsrauschens propor
tional zu K0P2 REF ist. Das in Fig. 1 gezeigte Interferometer
entfernt den Beitrag aufgrund des relativen Intensitätsrau
schens (RIN) durch eine Subtraktionstechnik, die äquivalent
zu einem auf Null-Einstellen des relativen Intensitäts
rauschtermes in der Gleichung (3) ist. In diesem Fall wird
das Signal-Rausch-Verhältnis auf PDUT vermindert, wobei dies
das beste erzielbare Verhalten ist.
Die Erfindung liefert das gleiche Verhalten durch Dämpfung
der Referenzleistung oder Bezugsleistung. In einem Inter
ferometer gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Refe
renzleistung vermindert, indem ein Dämpfungsglied in dem Re
ferenzarm des Interferometers verwendet wird. Ein Interfero
meter gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 mit dem
Bezugszeichen 200 bezeichnet. Diejenigen Komponenten des In
terferometers 200, die analoge Funktionen zu den Komponenten
des Interferometers 100 ausüben, sind mit den gleichen Be
zugszeichen bezeichnet. Wie aus einem Vergleich der Inter
ferometer 100 und 200 erkennt, liegt der wesentliche Unter
schied zwischen diesen beiden Interferometern in dem Däm
pfungsglied 240 in der optischen Faser 223. Die Dämpfung
wird derart eingestellt, daß folgender Zusammenhalt gilt:
PREF << K0P2 REF (4).
Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird das Signal-Rausch-
Verhältnis im wesentlichen das gleiche sein, wie das Sig
nal-Rausch-Verhältnis, das mit dem symmetrischen Detektor
schema gemäß Fig. 1 erzielt wird. Jedoch werden erhebliche
Verbesserungen in der Gerätekomplexität und der Abtastent
fernung erhalten. Es sei angemerkt, daß der Wert PREF nicht
zu klein gemacht werden kann. Bei der obigen Diskussion wird
angenommen, daß das Rauschen in dem Empfänger klein bezogen
auf das Schrotrauschen ist. Falls der Wert PREF zu klein
ist, wird das Rauschen des Empfängers die dominante Rausch
quelle.
Bei dem Aufbau des Dämpfungsgliedes 240 muß Sorgfalt aufge
wandt werden, um zu gewährleisten, daß das Dämpfungsglied
selbst keine Reflexionen induziert. Das bevorzugte Aus
führungsbeispiel des Dämpfungsgliedes 240 ist in Fig. 4 ge
zeigt. Das Dämpfungsglied 240 wird vorzugsweise durch Ein
führen eines Luftspaltes 260 in der Faser 223 gemäß Fig. 3
implementiert. Die Enden 261, 262 der optischen Faser 223
sind abgeschnitten und rechtwinkelig poliert, um zu gewähr
leisten, daß keine Reflexionen in das Lichtsignal einge
führt werden. Die Entfernung zwischen den Enden 261 und 262
bestimmt die Größe der Dämpfung. Beispielsweise hängt die
Menge des Lichtes, welches das Ende 261 verläßt und in das
Ende 262 eintritt, von dem Raumwinkel ab, der sich von dem
Ende 262 aus erstreckt. Wenn sich die Entfernung zwischen
den beiden Enden erhöht, nimmt der in Rede stehende Raum
winkel ab. Eine zweite Dämpfung tritt auf, wenn das Licht
nach der Reflexion durch den Spiegel 231 gemäß Fig. 3 zu
rückkehrt.
Falls das relative Intensitätsrauschen sehr hoch ist, ist es
nicht immer möglich, in einem ausreichenden Maße das Bezugs
signal abzudämpfen, damit das relative Intensitätsrauschen
geringer als das Schrotrauschen wird, ohne daß hierdurch das
Signal von dem Rauschen von dem Detektor dominiert wird.
Beispielsweise kann diese Situation auftreten, wenn man ver
sucht, das System bei einer zu niedrigen Schwebungsfrequenz
zu betreiben. Ein Verfahren zum Heilen dieses Defektes liegt
in der Verwendung von einem gewissen Anteil des Lichtes,
welches in dem Referenzarm des Interferometers gedämpft
wird, um das relative Intensitätsrauschen zu erfassen und um
dieses von dem Meßsignal abzuziehen. Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches diese Technik verwendet, ist in der
Fig. 5 mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnet. Die Komponenten
des Interferometers 300, die analoge Funktionen zu denjeni
gen des Interferometers 200 ausführen, sind mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
Das Interferometer 300 umfaßt einen zusätzlichen optischen
Koppler 342, welcher einen Teil des von dem Spiegel 331 zu
rückkehrenden Lichtes einfängt. Die Lichtintensität des ein
gefangenen Lichtes wird durch den Photodetektor 344 gemes
sen. Die gemessene Intensität wird dann von dem Ausgangs des
Detektors 327 mittels einer Subtraktionsschaltung 346 abge
zogen. Während diese Ausführungsform der Erfindung kompli
zierter als das Interferometer 200 ist, ist sie immer noch
gegenüber dem Interferometer 10 dahingehend überlegen, daß
sie eine erhöhte Abtastentfernung oder Erfassungsentfernung
hat.
Während das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 einen Lichtab
tastwert verwendet, der von dem Bezugsarm abgeleitet wird,
ist es für Fachleute offenkundig, daß der Lichtabtastwert
oder der in Frage stehende Lichtwert direkt von der Licht
quelle abgeleitet werden kann, indem nach der Lichtquelle
ein Strahlteiler eingesetzt wird. Beispielsweise könnte der
in Fig. 5 gezeigte optische Koppler 342 zu der Faser 313 be
wegt werden.
In der obigen Beschreibung wurde ein Niederkohärenzinterfe
rometer beschrieben, welches eine verminderte Komplexität
und eine erhöhte Meßentfernung hat. Verschiedene Modifika
tionen des Erfindungsgegenstandes sind für Fachleute auf
grund der vorliegenden Beschreibung und der beiliegenden
Zeichnungen offenkundig.
Claims (3)
1. Optisches Interferometer (200, 300) zum Messen der
optischen Eigenschaften eines Gerätes (12), gekenn
zeichnet durch folgende Merkmale:
eine Quelleneinrichtung (214, 314) zum Schaffen eines niederkohärenten Lichtsignales;
eine erste Teilereinrichtung (216, 316) zum Aufteilen des niederkohärenten Lichtsignales in ein erstes und ein zweites Lichtsignal, wobei das erste Lichtsignal an das Gerät (12) angelegt wird und das zweite Lichtsignal in einen optischen Referenzweg (223, 323) gerichtet wird, wobei die erste Teilereinrichtung (216, 316) fer ner eine Einrichtung zum Kombinieren des von dem Gerät (12) zurückkehrenden Lichtes und des von dem optischen Referenzweg (223, 323) zurückkehrenden Lichtes und zum Anlegen des kombinierten Lichtes an einen ersten opti schen Detektor (227, 327) aufweist;
eine Einrichtung (240, 340), die in dem optischen Re ferenzweg (223, 323) angeordnet ist, um das diesen durchlaufende Lichtsignal zu dämpfen, wobei die Dämp fung derart gewählt ist, daß das relative Intensitäts rauschen, welches von dem ersten optischen Detektor (227, 327) erzeugt wird, vermindert wird; und
eine Einrichtung (224, 324) zum Verändern der optischen Weglänge in dem optischen Referenzweg (223, 323) rela tiv zu dem optischen Weg zwischen der Teilereinrichtung (216, 316) und dem Gerät (12).
eine Quelleneinrichtung (214, 314) zum Schaffen eines niederkohärenten Lichtsignales;
eine erste Teilereinrichtung (216, 316) zum Aufteilen des niederkohärenten Lichtsignales in ein erstes und ein zweites Lichtsignal, wobei das erste Lichtsignal an das Gerät (12) angelegt wird und das zweite Lichtsignal in einen optischen Referenzweg (223, 323) gerichtet wird, wobei die erste Teilereinrichtung (216, 316) fer ner eine Einrichtung zum Kombinieren des von dem Gerät (12) zurückkehrenden Lichtes und des von dem optischen Referenzweg (223, 323) zurückkehrenden Lichtes und zum Anlegen des kombinierten Lichtes an einen ersten opti schen Detektor (227, 327) aufweist;
eine Einrichtung (240, 340), die in dem optischen Re ferenzweg (223, 323) angeordnet ist, um das diesen durchlaufende Lichtsignal zu dämpfen, wobei die Dämp fung derart gewählt ist, daß das relative Intensitäts rauschen, welches von dem ersten optischen Detektor (227, 327) erzeugt wird, vermindert wird; und
eine Einrichtung (224, 324) zum Verändern der optischen Weglänge in dem optischen Referenzweg (223, 323) rela tiv zu dem optischen Weg zwischen der Teilereinrichtung (216, 316) und dem Gerät (12).
2. Optisches Interferometer (200, 300), gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungseinrichtung (240, 340) einen Spalt
(260) in einer optischen Faser (223) des optischen Re
ferenzweges (223) hat.
3. Optisches Interferometer (200, 300), nach Anspruch 1
oder 2, gekennzeichnet durch:
eine zweite Strahlteilereinrichtung (342) zum Anlegen eines Teiles des von der Quelleneinrichtung (214, 314) zurückkehrenden Lichtes an einen zweiten optischen De tektor (344); und
eine Einrichtung (346) zum Subtrahieren des Ausgangs signales des zweiten optischen Detektors (344) von dem Ausgangssignal des ersten optischen Detektors (227, 327).
eine zweite Strahlteilereinrichtung (342) zum Anlegen eines Teiles des von der Quelleneinrichtung (214, 314) zurückkehrenden Lichtes an einen zweiten optischen De tektor (344); und
eine Einrichtung (346) zum Subtrahieren des Ausgangs signales des zweiten optischen Detektors (344) von dem Ausgangssignal des ersten optischen Detektors (227, 327).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US88954292A | 1992-05-27 | 1992-05-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4244605A1 true DE4244605A1 (de) | 1993-12-02 |
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---|---|---|---|
DE4244605A Withdrawn DE4244605A1 (de) | 1992-05-27 | 1992-12-31 | Optisches Niederkohärenzreflektometer von verbesserter Empfindlichkeit mit optischer Dämpfung |
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