CN102692315A

CN102692315A - 一种检测光纤微弯损耗的装置及方法

Info

Publication number: CN102692315A
Application number: CN2012102028892A
Authority: CN
Inventors: 王小泉; 谢晓红; 赵强
Original assignee: NANJING FIBERHOME FUJIKURA OPTICAL COMMUNICATION Ltd
Current assignee: NANJING WASIN FUJIKURA OPTICAL COMMUNICATION LTD.
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102692315B

Abstract

本发明提供检测光纤微弯损耗的装置及方法，涉及光纤检验领域。该装置包括金属盖板、金属网格、橡胶板和金属基座，橡胶板上设置了两条间距为20-30mm、长度为145-155mm的标记线，金属网格的长度与标记线相同。本发明提供检测光纤微弯损耗的方法，将光纤留出自由端，接入光功率计，再将光纤固定在一条标记线上，沿着柱子绕一圈，将光纤固定在另外一条标记线上，留出另一自由端接入所述光功率计；将金属网格套在金属基座上，将金属盖板套在金属基座上，记录光功率计显示的数值；在金属盖板上加上重物，记录光功率计上显示的数值；两次读数的差值即为光纤的微弯损耗。本发明检测光纤微弯损耗的装置，操作简单方便，检测方法简单、准确。

Description

一种检测光纤微弯损耗的装置及方法

技术领域

本发明涉及光纤检验领域，具体涉及光纤光学特性中的微弯损耗检测方法。

背景技术

光纤的弯曲损耗可以分为微弯损耗和宏弯损耗，光纤的常规检验都是检验光纤的宏弯损耗，微弯损耗不受人们的重视。随着对光纤技术的不断研究，人们发现微弯损耗对光纤的性能有一定的影响。

所谓微弯损耗就是光纤受到不均匀应力的作用，例如受到侧压力或者套塑光纤受到温度变化时，光纤轴产生微小不规则弯曲，其结果是传导模变换为辐射模而导致光能损耗。微弯是一些随机的、曲率半径可以与光纤的横截面尺寸相比拟的畸变。　　纤芯包层接口在几何上的不完善，可能会造成在相应区域上微观的凸起或凹陷。尽管光是在光纤的直分段中传输，光束碰到这些不完善的地方会改变其方向。光束最初以临界传播角传输，经过在这些不完善点处的反射以后，传播角会发生变化，结果就是不再满足全内反射条件，部分光被折射掉，即泄露出纤芯，这就是微弯损耗的机制。　　许多厂家都在做关于微弯损耗的研究，也提出了一些厂内的检验方法，但是都存在很大的缺陷：实用性不强、准确性差、重复性比较差。如（1）可膨胀圆桶法：在一个圆桶上覆一层砂纸，把光纤绕在上面，然后光纤加热膨胀，看其衰减后曲线。这种方法需要复绕机且对环境的要求比较高，因此成本较高实用性交叉；因为复绕的张力以及复绕设备不同，测试的结果重复性比较差。（2）固定直径圆筒法：固定石英鼓法原理和可膨胀圆桶法一样，也存在类似的缺点。（3）金属网格法：成本低，便于推广使用。其实验装置如图1所示，包括1公斤重的金属盖板1、金属网格2、橡胶板3、设有定位柱5的基座4，所述金属盖板1、金属网格2和橡胶板3上均设置了与定位柱相配合的定位孔6，所述橡胶板3上还设置了直径为98 mm的标记圆7，该橡胶板上有个用于放置光纤交叉的缺口，由于该缺口的存在标记圆的长度减少了8 mm。检测时，取样品光纤2m，先将光纤接入光功率计，再把光纤在60mm的圆柱上松绕一圈，滤掉高截模，然后把余下的测试光纤用胶带固定在标记圆7上，然后再将金属网格2、盖板1、重物依次放在光纤上，以检测重物对固定在标记圆上的光纤的压迫，所造成的微弯损耗。这种方法的缺陷有：（1）光纤绕成98mm的圆时会出现误差，不同的人在绕圈时大小不同形状也可能有差异，且绕圈会增加光纤的扭转使光纤测试数据有偏差，重复性降低，精度也会降低（2）胶带的使用也使光纤的受力不均匀，同时微弯的形成也不准确。（3）橡胶片上使标记圆的长度少8mm的缺口也增加了不确定因素。因此金属网格法也存在重复性、准确性差的缺点。（4）定位柱只有两个，定位准确不高。

发明内容

本发明目的是提供一种检测微弯损耗的装置，该装置操作简单、方便。

本发明的另一目的是提供采用该装置检测光纤微弯损耗的方法，该方法操作简单、方便，检测结果准确性高，重复性好。

本发明提供一种检测光纤微弯损耗的装置，包括金属盖板、金属网格、橡胶板和设有定位柱的金属基座，所述金属盖板、金属网格和橡胶板上均设置了与定位柱相配合的定位孔，所述橡胶板上还设置了两条间距为20-30mm、长度为145-155mm的标记线，所述金属网格的长度与所述标记线相同。

所述金属基座上的定位柱为4个，所述金属盖板、金属网格和橡胶板上的定位孔分别为4个。

所述金属网格是长方形。

本发明还提供采用所述装置检测光纤微弯损耗的方法，将橡胶板套在在金属基座上，该方法还包括如下步骤：

（1）待测光纤留出一自由端，将该自由端接入光功率计，再将其后的光纤用胶带固定在橡胶板上的一条标记线上，然后沿着柱子绕一圈，再将绕柱子后的光纤用胶带固定在另外一条标记线上，最后留出另一自由端，将所述的另一自由端接入所述光功率计；

（2）将金属网格套在金属基座上，覆盖标记线上的光纤；将金属盖板套在金属基座上，压在金属网格上，记录此时光功率计显示的数值；

（3）在金属盖板上加上重物，记录此时光功率计上显示的数值；

（4）步骤（2）与步骤（3）之间差值即为固定在标记线上的光纤在步骤（3）所述重物压迫下的微弯损耗。

所述胶带固定在橡胶板上非标记线位置。

步骤（1）中所述柱子的直径为60-200mm，优选60 mm。

步骤（1）中所述自由端的长度为40-50cm。

有益效果：

（1）本发明检测光纤微弯损耗的装置，与现有的检测装置相比，操作简单、方便。

（2）本发明检测光纤微弯损耗与原金属网格法相比，该方法不需要沿着圆形的标记固定光纤，仅需要将光纤固定在线状的标记上，因此操作简单、准确、方便。胶带不在标记线上的固定光纤，因此，胶带不会造成光纤受力不均匀，也就不会增加不确定因素对测试结果的影响。所以本发明检测方法准确性高，重复性好。

附图说明

图1是金属网格法的检测装置，其中1-金属盖板，2-金属网格，3-橡胶板，4-金属基座，5-定位柱，6-定位孔，7-标记圆。

图2 是本发明微弯损耗的检测装置，其中1-金属盖板，2-金属网格，3-橡胶板，4-金属基座，5-定位柱，6-定位孔，7-标记线。

具体实施方式

实施例1 本发明检测光纤微弯损耗的装置的结构

本发明检测光纤微弯损耗的装置，包括金属盖板1、金属网格2、橡胶板3和设有定位柱5的金属基座4，所述金属盖板1、金属网格2和橡胶板3上均设置了与定位柱5相配合的定位孔6，所述橡胶板3上还设置了两条间距为20-30mm、长度为145-155mm的标记线7，所述金属网格2的长度与所述标记线长度相同。

所述金属基座4上的定位柱5为4个，所述金属盖板1、金属网格2和橡胶板3上的定位孔6分别为4个。

所述金属网格2是长方形。

实施例2 采用本发明装置检测光纤微弯损耗的方法

在检测过程中，除了需要本发明检测光纤微弯损耗的装置，还需要一根柱子，一台光功率计。所述柱子的直径为60-200mm，优选60 mm。

采用本发明装置检测光纤微弯损耗的方法，将检测光纤微弯损耗的装置放置在柱子与光功率计之间，橡胶板3固定在金属基座4上，该方法还包括如下步骤：

（1）将待测光纤的自由端留出40-50cm接入光功率计，再将其后的光纤在不受力的状态下用胶带固定在其中一条标记线7上，然后沿着柱子绕一圈滤掉高阶模，再将绕柱子后的光纤在不受力的状态下用胶带固定在另外一条标记线7上，最后留出另外一段40-50cm长度的自由端接入光功率计；

（2）将金属网格2上的定位孔6套在金属基座4的定位柱5上，覆盖标记线7上的光纤；将金属盖板1上的定位孔6套在金属基座4的定位柱5上，压在金属网格2上，记录此时光功率计显示的数值；

（3）在金属盖板1上加上重物，记录此时光功率计上显示的数值；

（4）步骤（2）与步骤（3）之间差值即为固定在标记线7上的光纤在步骤（3）所述重物压迫下的微弯损耗。

所述胶带的固定位置橡胶板上的非标记线位置。

与原金属网格法相比，该方法不需要沿着圆形的标记固定光纤，仅需要将光纤固定在线状的标记上，因此操作简单、准确、方便。由于胶带不在标记线上固定光纤，因此，胶带不会造成光纤受力不均匀，也就不会增加不确定因素对测试结果的影响。所以本发明检测方法准确性高，重复性好。

实施例3采用本发明方法与原金属网格法检测光纤微弯损耗的对比

同一盘光纤取样20个，用本发明方法及原金属网格法进行测试，比较两种方法测试数据。在所用光功率计（多单模光纤一般用1310nm光源、单模光纤一般用1550nm光源）、滤掉高阶膜的方法（在直径为60mm的柱上松绕一圈）、橡胶板（硬度为75）、金属网格（规格70目）、金属盖板重量相同的情况下，仅改变加在金属盖板上重物的重量，所得的测试结果如下表：

表1 金属盖板上重物重量为2kg时的检测结果

	原金属网格法测试值/ dB	本发明方法测试值/ dB
			Test1	0.07	0.06
Test2	0.2	0.06
			Test3	0.17	0.05
Test4	0.25	0.06
			Test5	0.14	0.06
Test6	0.16	0.06
			Test7	0.25	0.04
Test8	0.18	0.05
			Test9	0.21	0.04
Test10	0.17	0.05
			标准偏差	0.053125	0.008233

表2 金属盖板上重物重量为4kg时的检测结果

	原金属网格法测试值/ dB	本发明方法测试值/ dB
			Test1	0.28	0.17
Test2	0.38	0.14
			Test3	0.39	0.12
Test4	0.45	0.13
			Test5	0.28	0.16
Test6	0.42	0.13
			Test7	0.49	0.14
Test8	0.36	0.2
			Test9	0.43	0.17
Test10	0.35	0.11
			标准偏差	0.068646	0.027508

表3 金属盖板上重物重量为6kg时的检测结果

	原金属网格法测试值/ dB	本发明方法测试值/ dB
			Test1	0.48	0.61
Test2	0.5	0.61
			Test3	0.61	0.62
Test4	0.61	0.66
			Test5	0.55	0.58
Test6	0.73	0.58
			Test7	0.74	0.56
Test8	0.61	0.59
			Test9	0.61	0.57
Test10	0.57	0.58
			标准偏差	0.084781	0.029515

从表中可以明显看出原金属网格法检测数据分布较散，标准偏差较大，重复性差；采用本发明装置进行检测，得到的数据比较集中，标准偏差较小，波动范围很小，重复性更好。因此，采用本发明方法检测光纤的微弯损耗重复性好，精度高，实验结果可靠。

Claims

1.一种检测光纤微弯损耗的装置，包括金属盖板、金属网格、橡胶板和设有定位柱的金属基座，所述金属盖板、金属网格和橡胶板上均设置了与定位柱相配合的定位孔，其特征在于：所述橡胶板上还设置了两条间距为20-30mm、长度为145-155mm的标记线，所述金属网格的长度与所述标记线长度相同。

2.根据权利要求1所述检测光纤微弯损耗的装置，其特征在于：所述金属基座上的定位柱为4个，所述金属盖板、金属网格和橡胶板上的定位孔分别为4个。

3.根据权利要求1或2所述检测光纤微弯损耗的装置，其特征在于所述金属网格是长方形。

4.一种采用权利要求1所述装置检测光纤微弯损耗的方法，将橡胶板套在金属基座上，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

（1）待测光纤留出一自由端，将该自由端接入光功率计，再将其后的光纤用胶带固定在橡胶板上的一条标记线上，然后沿着柱子绕一圈，再将绕柱子后的光纤用胶带固定在另外一条标记线上，最后留出另一自由端，将所述另一自由端接入所述光功率计；

5.根据权利要求4所述检测光纤微弯损耗的方法，其特征在于：所述胶带固定在橡胶板上非标记线位置。

6.根据权利要求5所述检测光纤微弯损耗的方法，其特征在于：步骤（1）中所述柱子的直径为60-200mm。

7.根据权利要求6所述检测光纤微弯损耗的方法，其特征在于：步骤（1）中所述柱子的直径为60 mm。

8.根据权利要求7所述检测光纤微弯损耗的方法，其特征在于：步骤（1）中所述自由端的长度为40-50cm。