CN101776515A - 曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，包括供被测试光纤穿过的曲线形测试通道和与被测试光纤相接的光纤弯曲损耗测试仪器；测试通道包括在端部所施加外应力F作用下相应压弯被测试光纤的测试通道外部壳体以及连续布设在测试通道外部壳体内部相对两侧的多个A侧间隔板和多个B侧间隔板，所述A侧间隔板和B侧间隔板呈交错布设且二者的头部间形成供被测试光纤穿过的曲线形通道，A侧间隔板和B侧间隔板对应布设在被测试光纤两侧。本发明结构简单、设计合理、加工制作方便且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，能同时进行光纤宏弯损耗和微弯损耗进行准确检测，并且测试范围宽。

Description

曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置

技术领域

本发明属于光纤弯曲损耗检测技术领域，尤其是涉及一种曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置。

背景技术

现有光纤传感器的种类非常多，主要包括光纤光栅传感器、光纤干涉传感器等多种类型，其特点是传感灵敏度高，但是实际应用过程中，存在设备复杂、使用运行成本高等缺陷和不足，从而使得光纤传感器的应用推广受到很大限制。尤其是对较高灵敏度的光纤传感器，其会响应使用过程中各种环境条件的改变情形，如光纤干涉传感器，由于其灵敏度很高，但当其应用于实际条件下后，发现温度、气压、振动等环境因素均会对其工作参数造成影响，因而实际使用时，不得不采取多种措施来防止和剔除上述环境因素的影响，从而使得其监测设备的结构越来越趋于复杂，运行使用成本大幅提高。而光纤微弯传感器是一种光强度调制的传感器，具有成本低、灵敏度高、具有一定的环境抗干扰能力的特点，但其可探测的作用距离小，只有约数百微米，使该传感器的使用受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其结构简单、设计合理、加工制作方便且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，能够同时利用光纤宏弯损耗和微弯损耗进行检测，使测试的动态范围更大，从而使测试结果更灵敏和准确。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：包括供被测试光纤穿过的曲线形测试通道和与被测试光纤相接的光纤弯曲损耗测试仪器；所述测试通道包括在端部所施加外应力F作用下相应压弯被测试光纤的测试通道外部壳体以及连续布设在所述测试通道外部壳体内部相对两侧的多个A侧间隔板和多个B侧间隔板，所述A侧间隔板和B侧间隔板呈交错布设且二者的头部间形成供被测试光纤穿过的曲线形通道，A侧间隔板和B侧间隔板对应布设在被测试光纤两侧。

所述测试通道外部壳体整体呈螺旋状或Z字状。

所述测试通道外部壳体的截面形状为凹字形、圆环状或椭圆环状。

所述多个A侧间隔板中相邻两个A侧间隔板间的间距自所述测试通道外部壳体一端至另一端逐渐增大或逐渐减小，所述多个B侧间隔板中相邻两个B侧间隔板间的间距自所述测试通道外部壳体一端至另一端逐渐增大或逐渐减小。

所述测试通道外部壳体包括B侧齿板和布设在B侧齿板正上方的A侧齿板，所述B侧间隔板布设在B侧齿板顶部，A侧间隔板布设在A侧齿板底部，所述A侧齿板和B侧齿板之间通过多个纵向布设的弹性软支撑进行支撑固定，所述B侧齿板、A侧齿板、B侧间隔板、A侧间隔板和所述弹性软支撑组装为一体。

所述B侧齿板的截面形状为U形槽，A侧齿板为倒扣在B侧齿板上的U形盖。

所述弹性软支撑为弹簧或者由海绵或泡沫材料制成的弹性支撑体。

所述A侧间隔板和B侧间隔板的头部对应设置有供被测试光纤穿过的通孔。

所述被测试光纤为外部包有多层光纤保护层的光纤。

还包括与光纤弯曲损耗测试仪器相接的上位处理器。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作方便且结构形式多样，使用方式灵活。

2、使用操作简便且各组件间连接关系设计合理，通过测试通道和光纤弯曲损耗测试仪器配合使用，实现对较大范围作用力进行实时准确、可靠且快速测试的目的。

3、制作及运行成本低、使用效果好、实用价值高且经济效益显著，在简化现有测试装置结构、减少制作及运行成本的同时，也能减少环境因素对测试结果的影响，因而测试效果准确，简单易行，并且可以同时利用光纤宏弯损耗和微弯损耗进行准确检测。

4、由于测试通道外部壳体整体呈曲线形，因而在拉伸、压缩或扭转等外应力F作用下整个测试通道两侧的AB侧间隔板对被测试光纤进行施力，光纤受力而出现微弯损耗，因而大大增加了产生微弯光纤的长度，从而提高了测试灵敏度。

5、通过合理选择螺旋状测试通道外部壳体的直径或Z字形测试通道外部壳体的摆幅，则可以将光纤的宏弯损耗程度随外应力F的变化而相应改变，从而进一步提高本发明的测试灵敏度，并且简单易行。

6、可以作为光纤可调衰减器使用。

7、当在测试通道外部壳体一端或两端施加外应力F，且使得测试通道外部壳体整体呈弯曲状态时，通过上位处理器根据光纤弯曲损耗测试仪器所检测数据能准确推算得出测试通道外部壳体的整体弯曲半径。

8、对于螺旋状测试通道外部壳体，在每一个近似360°圆周上，由于多个A侧间隔板和多个B侧间隔板布设的间距呈现均匀递增或均匀递减的情形时，则可推出测试通道外部壳体任一位置上外应力F的作用方向。

9、由于测试通道外部壳体整体呈曲线形，在旋转或扭矩力作用下，可根据光纤损耗大小推算出旋转或扭矩力的扭矩大小或扭转角度。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、加工制作方便且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，能够同时利用光纤宏弯损耗和微弯损耗进行检测，使测试的动态范围更大，从而使测试结果更灵敏和准确。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明第一具体实施方式的使用状态参考图。

图2为图1中测试通道的内部结构示意图。

图3为本发明第二具体实施方式的使用状态参考图。

图4为图3中测试通道的内部结构示意图。

图5为本发明第三具体实施方式测试通道的内部结构示意图。

图6为本发明第四具体实施方式中上齿板的结构示意图。

图7为本发明第四具体实施方式中上间隔板的结构示意图。

图8为本发明第五具体实施方式的使用状态参考图。

图9为本发明第六具体实施方式的使用状态参考图。

附图标记说明：

1-被测试光纤； 4-测试通道；            4-1-B侧齿板；

4-2-A侧齿板；  4-3-B侧间隔板；         4-4-A侧间隔板；

4-6-扣装件；   5-光纤弯曲损耗测试仪器；6-通孔；

7-上位处理器。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明包括供被测试光纤1穿过的曲线形测试通道4和与被测试光纤1相接的光纤弯曲损耗测试仪器5。所述测试通道4包括在端部所施加外应力F作用下相应压弯被测试光纤1的测试通道外部壳体以及连续布设在所述测试通道外部壳体内部相对两侧的多个A侧间隔板4-4和多个B侧间隔板4-3，所述A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3呈交错布设且二者的头部间形成供被测试光纤1穿过的曲线形通道，A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3对应布设在被测试光纤1两侧。实际加工制作时，所述A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3的头部为板状、锯齿状、半球状或棒槌状。同时，本发明还包括与光纤弯曲损耗测试仪器5相接的上位处理器7。

本实施例中，所述测试通道外部壳体整体呈螺旋状，所施加外应力F的施力方向为上下，即从上端部和/或下端部对所述测试通道外部壳体进行拉伸或压缩；并且所述测试通道外部壳体的截面形状为凹字形，所述A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3的头部为板状。所述A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3的头部对应设置有供被测试光纤1穿过的通孔6。所述被测试光纤1为外部包有多层光纤保护层的光纤。所述多个A侧间隔板4-4中相邻两个A侧间隔板4-4间的间距自所述测试通道外部壳体一端至另一端逐渐增大或逐渐减小，所述多个B侧间隔板4-3中相邻两个B侧间隔板4-3间的间距自所述测试通道外部壳体一端至另一端逐渐增大或逐渐减小。

实施例2

如图3、图4所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述测试通道外部壳体整体呈Z字状，并且所述测试通道外部壳体的截面形状为圆环状，实际加工制作时也可以将所述测试通道外部壳体的截面加工制作为椭圆环状等其它多种形状。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例3

如图5所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述测试通道外部壳体包括B侧齿板4-1和布设在B侧齿板4-1正上方的A侧齿板4-2，所述B侧间隔板4-3布设在B侧齿板4-1顶部，A侧间隔板4-4布设在A侧齿板4-2底部，所述A侧齿板4-2和B侧齿板4-1之间通过多个纵向布设的弹性软支撑进行支撑固定，所述B侧齿板4-1、A侧齿板4-2、B侧间隔板4-3、A侧间隔板4-4和所述弹性软支撑组装为一体。所述B侧齿板4-1的截面形状为U形槽，A侧齿板4-2为倒扣在B侧齿板4-1上的U形盖。所述弹性软支撑为弹簧或者由海绵或泡沫材料制成的弹性支撑体。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例4

如图6、图7所示，本实施例中，与实施例3不同的是：所述A侧齿板4-2和B侧齿板4-1的截面形状为U形，并且A侧齿板4-2和B侧齿板4-1内部分别设置有供A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3安装的扣装件4-6，所述扣装件4-6与A侧齿板4-2或B侧齿板4-1，能实现一次成型，并且A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3通过扣装件4-6分别插装在A侧齿板4-2和B侧齿板4-1上；所述A侧间隔板4-4和B侧间隔板4-3的头部对应设置有供被测试光纤1穿过的通孔6。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例3相同。

实施例5

如图8所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所施加外应力F的施力方向为扭转方向，即从上端部或下端部对所述测试通道外部壳体进行扭转。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例6

如图9所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所施加外应力F的施力方向为旋转方向，即从上端部或下端部对所述测试通道外部壳体进行旋转。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：包括供被测试光纤(1)穿过的曲线形测试通道(4)和与被测试光纤(1)相接的光纤弯曲损耗测试仪器(5)；所述测试通道(4)包括在端部所施加外应力F作用下相应压弯被测试光纤(1)的测试通道外部壳体以及连续布设在所述测试通道外部壳体内部相对两侧的多个A侧间隔板(4-4)和多个B侧间隔板(4-3)，所述A侧间隔板(4-4)和B侧间隔板(4-3)呈交错布设且二者的头部间形成供被测试光纤(1)穿过的曲线形通道，A侧间隔板(4-4)和B侧间隔板(4-3)对应布设在被测试光纤(1)两侧。

2.按照权利要求1所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述测试通道外部壳体整体呈螺旋状或Z字状。

3.按照权利要求1或2所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述测试通道外部壳体的截面形状为凹字形、圆环状或椭圆环状。

4.按照权利要求1或2所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述多个A侧间隔板(4-4)中相邻两个A侧间隔板(4-4)间的间距自所述测试通道外部壳体一端至另一端逐渐增大或逐渐减小，所述多个B侧间隔板(4-3)中相邻两个B侧间隔板(4-3)间的间距自所述测试通道外部壳体一端至另一端逐渐增大或逐渐减小。

5.按照权利要求1或2所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述测试通道外部壳体包括B侧齿板(4-1)和布设在B侧齿板(4-1)上方的A侧齿板(4-2)，所述B侧间隔板(4-3)布设在B侧齿板(4-1)顶部，A侧间隔板(4-4)布设在A侧齿板(4-2)底部，所述A侧齿板(4-2)和B侧齿板(4-1)之间通过多个纵向布设的弹性软支撑进行支撑固定，所述B侧齿板(4-1)、A侧齿板(4-2)、B侧间隔板(4-3)、A侧间隔板(4-4)和所述弹性软支撑组装为一体。

6.按照权利要求5所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述B侧齿板(4-1)的截面形状为U形槽，A侧齿板(4-2)为倒扣在B侧齿板(4-1)上的U形盖。

7.按照权利要求5所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述弹性软支撑为弹簧或者由海绵或泡沫材料制成的弹性支撑体。

8.按照权利要求1或2所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述A侧间隔板(4-4)和B侧间隔板(4-3)的头部对应设置有供被测试光纤(1)穿过的通孔(6)。

9.按照权利要求1或2所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：所述被测试光纤(1)为外部包有多层光纤保护层的光纤。

10.按照权利要求1或2所述的曲线型高灵敏度光纤弯曲损耗检测装置，其特征在于：还包括与光纤弯曲损耗测试仪器(5)相接的上位处理器(7)。

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