CN104913906A - 一种光纤弯曲损耗测定系统 - Google Patents

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孙义兴
王耀明
许建国
彭志勇
刘�东
李涛
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Abstract

本发明公开了一种光纤弯曲损耗测定系统，包括互相平行放置的第一板体和第二板体，第一板体面向第二板体的一面设置有多个上齿弧形板，上齿弧形板的凸起方向指向第二板体，第二板体面向第一板体的一面设置有多个下齿弧形板，下齿弧形板的凸起方向指向第二板体，同时，上齿弧形板和下齿弧形板交错设置，所有上齿弧形板和下齿弧形板上都挂设有挂圈，光纤依次穿过所有挂圈，还包括贯穿第一板体和第二板体的螺杆；在光纤绷紧后，在光纤的一端连接测试用光源，在光纤的另一端连接光功率计。

Description

一种光纤弯曲损耗测定系统
技术领域
    本发明涉及光缆结构，具体是一种光纤弯曲损耗测定系统。
背景技术
光纤是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。现有技术中，光纤是设置在松套管中的，同时要在松套管中加入纤膏，纤膏作为中心管式和层绞式光缆生产中不可缺少的，起到密封、抗应力缓冲作用，光纤在微弯变形条件下会产生相应的微弯损耗，为了检测光纤的质量，需要检测光纤在弯曲状态下的损耗，而现有技术中，没有专用于微弯损耗的设备，因此，我们需要设置一种光纤弯曲损耗测定系统，以模拟光纤在弯曲状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤弯曲损耗测定系统，检测光纤在不同程度弯曲状态下的损耗。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种光纤弯曲损耗测定系统，包括互相平行放置的第一板体和第二板体，第一板体面向第二板体的一面设置有多个上齿弧形板，上齿弧形板的凸起方向指向第二板体，第二板体面向第一板体的一面设置有多个下齿弧形板，下齿弧形板的凸起方向指向第二板体，同时，上齿弧形板和下齿弧形板交错设置，所有上齿弧形板和下齿弧形板上都挂设有挂圈，光纤依次穿过所有挂圈，还包括贯穿第一板体和第二板体的螺杆；在光纤绷紧后，在光纤的一端连接测试用光源，在光纤的另一端连接光功率计。
上述结构的使用方法是：将光纤依次穿过所有挂圈，然后旋转螺杆，使得第一板体和第二板体之间的间隙变大或变小，然后绷紧光纤，使得光纤进行S的弯曲变形，这时，我们只需在光纤的一端连接测试用光源，在光纤的另一端连接光功率计，当光源通过弯曲的光纤后，光纤中传输光信号的功率变化的原理是：当光纤受到外界扰动而产生弯曲，导致纤芯中的部分导模耦合至包层，从而产生的弯曲损耗，其损耗可以根据D.Marcuse的理论公式计算弯曲损耗大小，其公式如下：POUT ＝ PIN exp(-γS)；其中，POUT和PIN分别为输出和输入光功率，γ是光纤的弯曲损耗系数，S为光纤因外界扰动而产生弯曲的弧长。可以看出光纤的弯曲损耗系数γ越大，即光纤弯曲半径越小，则损耗越大，但弯曲半径过小会导致光纤寿命大幅度减少，影响光纤传感器的使用寿命，所以实际应用中光纤的弯曲半径是受限制的；另一方面，在相同的弯曲损耗系数γ下，若增加弯曲弧长S，则可增大衰减量，从而可以通过增加光纤的弯曲弧长S，提高光纤微弯传感器的动态范围。上述装置可以逐渐调节第一板体和第二板体之间的间隙大小，从而可以设置出不同弯曲大小下光纤的损耗。从而模拟光纤在弯曲状态。
优选的，上齿弧形板焊接在第一板体上。
优选的，下齿弧形板焊接在第二板体上。
优选的，挂圈为软性橡胶圈。
优选的，位于第一板体的相邻上齿弧形板之间的间隙为5cm。
优选的，位于第二板体的相邻下齿弧形板之间的间隙为5cm。
本发明的优点在于：模拟光纤的弯曲状态，定量模拟光纤不同程度的弯曲，具有较大的动态范围，结构简单、成本低。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图中的附图标记分别表示为：1、第一板体；2、第二板体；3、上齿弧形板；4、挂圈；5、下齿弧形板；6、光纤；7、螺杆；8、测试用光源；9、光功率计。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示。
一种光纤弯曲损耗测定系统，包括互相平行放置的第一板体1和第二板体2，第一板体1面向第二板体的一面设置有多个上齿弧形板3，上齿弧形板3的凸起方向指向第二板体，第二板体2面向第一板体的一面设置有多个下齿弧形板5，下齿弧形板5的凸起方向指向第二板体，同时，上齿弧形板和下齿弧形板交错设置，所有上齿弧形板和下齿弧形板上都挂设有挂圈4，光纤依次穿过所有挂圈4，还包括贯穿第一板体1和第二板体2的螺杆7，在光纤绷紧后，在光纤的一端连接测试用光源8，在光纤的另一端连接光功率计9。
上述结构的使用方法是：将光纤依次穿过所有挂圈4，然后旋转螺杆7，使得第一板体1和第二板体2之间的间隙变大或变小，然后绷紧光纤，使得光纤进行S的弯曲变形，这时，我们只需在光纤的一端连接测试用光源8，在光纤的另一端连接光功率计9，当光源通过弯曲的光纤后，光纤中传输光信号的功率变化的原理是：当光纤受到外界扰动而产生弯曲，导致纤芯中的部分导模耦合至包层，从而产生的弯曲损耗，其损耗可以根据D.Marcuse的理论公式计算弯曲损耗大小，其公式如下：POUT ＝ PIN exp(-γS)；其中，POUT和PIN分别为输出和输入光功率，γ是光纤的弯曲损耗系数，S为光纤因外界扰动而产生弯曲的弧长。可以看出光纤的弯曲损耗系数γ越大，即光纤弯曲半径越小，则损耗越大，但弯曲半径过小会导致光纤寿命大幅度减少，影响光纤传感器的使用寿命，所以实际应用中光纤的弯曲半径是受限制的；另一方面，在相同的弯曲损耗系数γ下，若增加弯曲弧长S，则可增大衰减量，从而可以通过增加光纤的弯曲弧长S，提高光纤微弯传感器的动态范围。上述装置可以逐渐调节第一板体1和第二板体2之间的间隙大小，从而可以设置出不同弯曲大小下光纤的损耗。
测定光纤弯曲损耗时：
1、光纤的弯曲损耗与间隙P的关系基本满足指数关系，第一板体和第二板体之间的间隙为间隙P，由于光纤的位置移动，其拟合曲线与实际数据有一定的差异。
　　2、为了增加光纤的弯曲长度的目的，位于第一板体的相邻上齿弧形板之间的间隙为5cm，位于第二板体的相邻下齿弧形板之间的间隙为5cm，从而延长光纤的使用寿命。
　　3、该装置使间隙P变化的动态范围至少大于2.5mm以上，超过了一般微弯压板只有数百微米的动态范围。
优选的，上齿弧形板焊接在第一板体1上。
优选的，下齿弧形板焊接在第二板体2上。
优选的，挂圈为软性橡胶圈。
优选的，位于第一板体的相邻上齿弧形板之间的间隙为5cm。
优选的，位于第二板体的相邻下齿弧形板之间的间隙为5cm。
如上所述，则能很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种光纤弯曲损耗测定系统，其特征在于：包括互相平行放置的第一板体（1）和第二板体（2），第一板体（1）面向第二板体的一面设置有多个上齿弧形板（3），上齿弧形板（3）的凸起方向指向第二板体，第二板体（2）面向第一板体的一面设置有多个下齿弧形板（5），下齿弧形板（5）的凸起方向指向第二板体，同时，上齿弧形板和下齿弧形板交错设置，所有上齿弧形板和下齿弧形板上都挂设有挂圈（4），光纤依次穿过所有挂圈（4），还包括贯穿第一板体（1）和第二板体（2）的螺杆（7）；在光纤绷紧后，在光纤的一端连接测试用光源，在光纤的另一端连接光功率计。
2.如权利要求1所述的一种光纤弯曲损耗测定系统，其特征在于，上齿弧形板焊接在第一板体（1）上。
3.如权利要求1所述的一种光纤弯曲损耗测定系统，其特征在于，下齿弧形板焊接在第二板体（2）上。
4.  如权利要求1所述的一种光纤弯曲损耗测定系统，其特征在于，挂圈为软性橡胶圈。
5.如权利要求1所述的一种光纤弯曲损耗测定系统，其特征在于，位于第一板体的相邻上齿弧形板之间的间隙为5cm。
6.如权利要求1所述的一种光纤弯曲损耗测定系统，其特征在于，位于第二板体的相邻下齿弧形板之间的间隙为5cm。
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