CN107588930B

CN107588930B - 一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置及测试方法

Info

Publication number: CN107588930B
Application number: CN201710733481.0A
Authority: CN
Inventors: 李琳莹; 甘露; 宋志佗; 李秋云
Original assignee: CHENGDU TAIRUI COMMUNICATION EQUIPMENT DETECTION Co Ltd
Current assignee: CHENGDU TAIRUI COMMUNICATION EQUIPMENT DETECTION Co Ltd
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2037-08-24
Also published as: CN107588930A; CN106338381A

Abstract

本发明公开了一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置及测试方法，将待测光纤按照测试要求的弯曲数在四个矩形槽和四个弧形槽组成的密封槽内绕圈布放，采用宏弯损耗测试装置对待测光纤的宏弯损耗进行测试，避免了光纤在四分之一圆弯曲以外发生弯曲而引起新的宏弯损耗对测试结果的影响，减小测试误差，同时，将待测光纤置于检测液中进行测试，进一步抑制了W波对测试结果的影响，从而保证获得的光纤宏弯损耗数值的真实性，保证了光纤宏弯损耗测试的准确性、稳定性和可靠性。

Description

一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及光纤测试技术领域，具体涉及一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置及测试方法。

背景技术

光纤由于抗干扰能力强、质量轻、体积小、耐腐蚀、电绝缘性好、安全可靠等优点，在光纤通信和光纤传感领域发展迅速。在实际使用过程中，光纤很容易发生弯曲产生宏弯损耗，对长距离的光信号传输非常不利，因此，对光纤的宏弯损耗进行测试，了解光纤的宏弯损耗性能，对光纤通信具有重要意义。现行的IEC60793-1-47（2009）测量方法和试验程序--宏弯损耗中提到的方法B—光纤四分之一圆弯曲，该方法为挑选一个四分之一转角装置，将待测光纤按照需要的圈数在转角装置上绕圈布放，光纤经过转角装置后继续沿某个圆周进行布放，之后再次回到转角装置进行下一圈布放，但上述装置和方法存在如下问题：一、待测光纤经过转角装置后继续沿某个圆周进行布放导致待测光纤在转角以外部分发生新的弯曲，形成新的宏弯损耗，引入新的误差，影响整个测试结果的准确性。二、通信光纤的宏弯损耗随波长的增加和弯曲半径的减少而增大，在弯曲半径情况下对光纤的宏弯损耗进行测试时，针对同一个测试样品、在相同测试条件下，多次测试结果会出现较大差异，引起该差异的主要原因是弯曲条件下辐射出纤芯的辐射模经过光纤芯与包层、包层与光纤涂层、光纤涂层与空气界面多次反射回到纤芯，与传输模产生耦合，在特定的条件下会出现干涉加强或减弱的现象，称为Whispering gallery modes（简称W波）的影响。受该现象的影响，在进行光纤的宏弯损耗测试时，将会出现波长与损耗的振荡现象，导致宏弯损耗测试结果不稳定和不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是避免待测光纤在转角以外产生弯曲，抑制转角以外的弯曲产生的新的损耗以及W波对测试结果的影响，实现对光纤宏弯损耗的准确、稳定、可靠测试，目的在于提供一种通信光纤宏弯损耗测试装置及测试方法，解决当前测试装置及测试方法易出现测量不准确、稳定性差的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置，包括底板以及设置在底板上用于布放光纤的首尾连通的密封槽，所述密封槽围成的区域为圆角矩形，所述密封槽包括四条矩形槽和四个弧形槽，所述弧形槽的长度为该弧形槽所在圆的周长的四分之一。

特别地，所述通信光纤宏弯损耗测试装置还包括八条光纤进出槽道，所述光纤进出通道用于将四条矩形槽分别沿横向和纵向贯穿底板。

特别地，所述密封槽内填充有检测液。

采用上述测试装置进行光纤宏弯损耗测试的方法，包括以下步骤：

A、按照测试要求的弯曲数，将待测光纤沿密封槽进行绕圈布放；

B、采用宏弯损耗测试装置对待测光纤宏弯损耗进行测试。

特别地，当所述光纤宏弯损耗测试装置底板上设有光纤进出槽道时，所述步骤A具体包括：将待测光纤一端固定，另一端从光纤进出槽道进入，沿密封槽进行绕圈布放，直至经过的弧形槽数量达到测试要求的弯曲数时，再沿光纤进出槽道出来。

特别地，所述密封槽中填充有检测液，待测光纤浸入检测液中进行测试。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明所述一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置及测试方法，将待测光纤按照测试要求的弯曲数在四个矩形槽和四个弧形槽组成的密封槽内绕圈布放，采用宏弯损耗测试装置对待测光纤的宏弯损耗进行测试，避免了光纤在四分之一圆弯曲以外发生弯曲而引起新的宏弯损耗对测试结果的影响，减小测试误差，同时，将待测光纤置于检测液中进行测试，进一步抑制了W波对测试结果的影响，从而保证获得的光纤宏弯损耗数值的真实性，保证了光纤宏弯损耗测试的准确性、稳定性和可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的新型通信光纤宏弯损耗测试装置结构图。

图2为本发明实施例1提供的存在W波干扰时光纤内部光折射结构图。

图3为本发明实施例1提供的采用肉桂酸乙酯作为检测液时获得的光纤宏弯损耗测试结果。

图4为本发明实施例1提供的采用甘油作为检测液时获得的光纤宏弯损耗测试结果。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-底板，21-第一矩形槽、22-第二矩形槽、23-第三矩形槽、24-第四矩形槽、25-第一弧形槽、26-第二弧形槽、27-第三弧形槽和28-第四弧形槽，31-第一光纤进出槽道、32第二光纤进出槽道、33第三光纤进出槽道、34第四光纤进出槽道、35第五光纤进出槽道、36第六光纤进出槽道、37第七光纤进出槽道、38第八光纤进出槽道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例公开了一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置，以图1为例进行说明。

如图1所示，图1为本发明实施例1提供的新型通信光纤宏弯损耗测试装置结构图。

所述新型通信光纤宏弯损耗测试装置包括底板1，底板1上设有用于布放光纤的密封槽，所述密封槽具体包括第一矩形槽21、第二矩形槽22、第三矩形槽23、第四矩形槽24、第一弧形槽25、第二弧形槽26、第三弧形槽27和第四弧形槽28，依次连通的第一矩形槽21、第一弧形槽25、第二矩形槽22、第二弧形槽26、第三矩形槽23、第三弧形槽27、第四矩形槽24、第四弧形槽28首尾相连，围成的区域为圆角矩形。所述第一弧形槽25、第二弧形槽26、第三弧形槽27和第四弧形槽28的长度为该弧形槽所在圆的周长的四分之一。

本实施例的一种优选实施方式为所述底板上还设有光纤进出槽道，所述光纤进出槽道具体包括第一光纤进出槽道31、第二光纤进出槽道32、第三光纤进出槽道33、第四光纤进出槽道34、第五光纤进出槽道35、第六光纤进出槽道36、第七光纤进出槽道37、第八光纤进出槽道38，其中，第一光纤进出槽道31和第七光纤进出槽道37分别与第四矩形槽24的两端连通，使第四矩形槽24沿纵向贯穿底板；第三光纤进出槽道33和第五光纤进出槽道35分别与第二矩形槽22的两端连通，使第二矩形槽22沿纵向贯穿底板；第二光纤进出槽道32和第四光纤进出槽道34分别与第一矩形槽21的两端连通，使第一矩形槽21沿横向贯穿底板；第六光纤进出槽道36和第八光纤进出槽道38分别与第三矩形槽23的两端连通，使第三矩形槽23沿横向贯穿底板。

本实施例的一种优选实施方式为所述密封槽和光纤进出槽道均采用U型槽道。

本实施例的一种优选实施方式为密封槽内填充有检测液，因光纤进出槽道与密封槽连通，则当密封槽内填充有检测液时，光纤进出槽道内同样填充有检测液，此时，为避免检测液溢出底板1，光纤进出槽道在底板1的侧边的出口处可设置堵头。进一步，为避免待测光纤在底板1上进出过程中出现大角度弯折，光纤进出槽道可不延伸至底板1的侧边，在光纤进出槽道内靠近底板1侧边的位置设置斜坡，待测光纤沿斜坡铺设出去。

本实施例同时公开了采用上述测试装置进行光纤宏弯损耗测试的方法，具体包括：

A、按照测试要求的圈数，将待测光纤沿密封槽进行绕圈布放；

B、采用宏弯损耗测试装置对待测光纤宏弯损耗进行测试。

待测光纤一端固定，另一端从任一矩形槽进入，然后根据测试所需的圆弯曲数沿着密封槽道进行布放。例如，当需要测试的弯曲数为3个时，光纤可从第一矩形槽21的某处进入，然后依次沿第一矩形槽21、第一弧形槽25、第二矩形槽22、第二弧形槽26、第三矩形槽23、第三弧形槽27、第四矩形槽24进行布放，之后在第四矩形槽24的某处出来，采用宏弯损耗测试装置对待测光纤宏弯损耗进行测试；当需要测试的弯曲数为4个时，再在3个的基础上，使待测光纤沿第四矩形槽24、第四弧形槽28继续布放，之后回到第一矩形槽21，在第一矩形槽21的某处出来，采用宏弯损耗测试装置对待测光纤宏弯损耗进行测试；当需要测试的弯曲数为5个时，再在4个的基础上，使待测光纤沿第一矩形槽21、第一弧形槽25、第二矩形槽22继续布放，在第二矩形槽22的某处出来，采用宏弯损耗测试装置对待测光纤宏弯损耗进行测试。以此类推，根据测试所需的弯曲数完成光纤的布放。

本实施例的一种优选实施方式为当所述通信光纤宏弯损耗测试装置底板上设有光纤进出槽道时，所述步骤A具体包括：将待测光纤一端固定，另一端从光纤进出槽道进入，沿密封槽进行绕圈布放，直至经过的弧形槽数量达到测试要求的弯曲数时，再沿光纤进出槽道出来。例如，当需要测试的弯曲数为3个时，光纤可沿第二光纤进出槽道32进入，然后依次沿第二光纤进出槽道32、第一矩形槽21、第一弧形槽25、第二矩形槽22、第二弧形槽26、第三矩形槽23、第三弧形槽27、第四矩形槽24进行布放，之后沿第一光纤进出槽道31出来；当需要测试的弯曲数为4个时，再在3个的基础上，使待测光纤经过第四矩形槽24后沿第四弧形槽28继续布放，之后回到第一矩形槽21，沿第一矩形槽21继续布放，之后沿第四光纤进出槽道34出来；当需要测试的弯曲数为5个时，再在4个的基础上，使待测光纤经过第一矩形槽21后沿第一弧形槽25、第二矩形槽22继续布放，之后沿第五光纤进出槽道35出来。以此类推，根据测试所需的弯曲数完成光纤的布放。

IEC60793-1-47（2009）测量方法和试验程序--宏弯损耗中提到的方法B对待测光纤四分之一圆弯曲时的损耗情况进行测试，现有技术因其光纤绕圈轨迹中除四分之一圆弯曲外还包括其他弧形轨迹，故易形成新的宏弯损耗，引入新的误差，降低整个测试结果的准确性，而本实施例所述测量方法中，光纤的绕圈轨迹除四分之一圆弯曲外均为直路，光纤在其他位置不存在任何弯曲，从而测量误差小，保证了整个测试结果的准确性和稳定性。本实施例所述测试方法获得的测试结果如下表所示，下表为采用现有技术的绕圈轨迹在四分之一转角装置上绕四圈以及采用本实施例所述测试方法经过四个圆弯曲时获得的测试结果对比，从该测试结果可以看出后者获得的光纤宏弯损耗数值更加真实，保证了光纤宏弯损耗测试的准确性、稳定性和可靠性，很好的消除测试中各种因素带来的误差，测试数据的分散性更小。

本实施例的一种优选实施方式为密封槽中填充有检测液，待测光纤浸入检测液中进行测试。

光纤由二氧化硅玻璃制成，光吸收和散射是引起损耗的因素，另一个引起光损耗的因素是光纤的弯曲，它导致全反射条件的破坏。通信光纤中宏弯损耗随波长的增加和弯曲半径的减小而增大。在小弯曲半径情况下对通信光纤的宏弯损耗进行测试时，针对同一个测试样品、在相同测试条件下，多次测试结果会出现较大差异。引起该差异的主要原因是弯曲条件下辐射出纤芯的辐射模经过光纤芯与包层、包层与光纤涂层、光纤涂层与空气界面多次反射回到纤芯，与传输模产生耦合，在特定的条件下会出现干涉加强或减弱的现象，称为Whispering gallery modes（简称W波）的影响。如图2所示，图2为本发明实施例1提供的存在W波干扰时通信光纤结构图。受该现象的影响，在进行通信光纤的宏弯损耗测试时，将会出现波长与损耗的振荡现象，导致宏弯损耗测试结果不准确。

为了抑制通信光纤宏弯损耗测试过程中W波的存在对测试结果产生的干扰，将待测光纤置于光折射率至少大于光纤涂层和光纤包层中任一的光折射率的检测液中进行测试，则可实现对泄露出光纤的光功率的吸收，避免辐射出纤芯的辐射模经过光纤芯与包层、包层与光纤涂层、光纤涂层与空气界面多次反射回到纤芯，与传输模产生耦合，从而抑制W波对测试的影响，获得光纤宏弯损耗的真实数值。

光折射率不同的介质对于光功率的吸收效果不同，通信光纤的涂层的光折射率通常为1.5，肉桂酸乙酯的光折射率为1.567，同时肉桂酸乙酯具有易获得、价格便宜、无危害的特点，本实施例采用肉桂酸乙酯作为检测液，在环形槽中填充肉桂酸乙酯，将待测光纤置于肉桂酸乙酯中进行测试，既可以吸收泄露出光纤包层的光功率，又可以对泄露出光纤涂层的光功率进行有效吸收，抑制W波对测试的影响，获得的测试结果准确性、稳定性更高。

图3中实线所示曲线为将G.657.A2光纤置于空气中获得的波长及宏弯损耗对应曲线图，虚线所示为将G.657.A2光纤置于肉桂酸乙酯中获得的波长及宏弯损耗对应曲线图，通过两条曲线的对比可以看出，将G.657.A2光纤置于肉桂酸乙酯中获得的测试结果曲线更为平滑，消除了宏弯损耗随波长的振荡现象，抑制了W波产生的影响，从而获得宏弯损耗的真实数值，保证了宏弯损耗测试的准确性。

甘油同样具有易获得、价格便宜、无危害的特点，同时，甘油的光折射率为1.4746，甘油的光折射率大于光纤包层且小于光纤涂层的光折射率，为获取更为稳定的测试结果，剥除光纤涂层后再将其置于光功率吸收剂中进行测试。故本实施例也可采用甘油作为检测液填充在环形槽中进行测试，可以吸收泄露出光纤包层的光功率，抑制W波对测试的影响，获得的测试结果准确性、稳定性更高。

图4中实线所示曲线为将G.657.A2光纤置于空气中获得的波长及宏弯损耗对应曲线图，虚线所示为将G.657.A2光纤剥除涂层后置于甘油中获得的波长及宏弯损耗对应曲线图，通过两条曲线的对比可以看出，将G.657.A2光纤剥除涂层后置于甘油中获得的测试结果曲线更为平滑，消除了宏弯损耗宏弯损耗随波长的振荡现象，抑制了W波产生的影响，从而获得宏弯损耗的真实数值，保证了宏弯损耗测试的准确性。

需要说明的是，本实施例中所述检测液包括但并不局限于上述两种材质，采用其他光折射率大于光纤包层和/或光纤涂层的光折射率的材质同样有助于提高光纤宏弯损耗测试的准确性和稳定性。

本发明的技术方案将待测光纤按照测试要求的弯曲数在四个矩形槽和四个弧形槽组成的密封槽内绕圈布放，采用宏弯损耗测试装置对待测光纤的宏弯损耗进行测试，避免了光纤在四分之一圆弯曲以外发生弯曲而引起新的宏弯损耗对测试结果的影响，减小测试误差，同时，将待测光纤置于检测液中进行测试，进一步抑制了W波对测试结果的影响，从而保证获得的光纤宏弯损耗数值的真实性，保证了光纤宏弯损耗测试的准确性、稳定性和可靠性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种新型通信光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于，包括底板以及设置在底板上用于布放光纤的首尾连通的密封槽，所述密封槽围成的区域为圆角矩形，所述密封槽包括四条矩形槽和四个弧形槽，所述弧形槽的长度为该弧形槽所在圆的周长的四分之一；所述密封槽内填充有检测液，待测光纤浸入检测液中进行测试，在测试过程中，所述检测液有效吸收泄露出待测光纤的光功率，避免辐射出纤芯的辐射模经过光纤芯与包层、包层与光纤涂层、光纤涂层与空气界面多次反射回到纤芯，与传输模产生耦合振荡，以抑制W波对测试的影响。

2.如权利要求1所述的新型通信光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于，还包括八条光纤进出槽道，所述光纤进出槽道用于将四条矩形槽分别沿横向和纵向贯穿底板。

3.一种采用如权利要求1-2任一所述的测试装置进行光纤宏弯损耗测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

B、采用宏弯损耗测试装置对待测光纤宏弯损耗进行测试。

4.如权利要求3所述的光纤宏弯损耗测试的方法，其特征在于，当所述光纤宏弯损耗测试装置底板上设有光纤进出槽道时，所述步骤A具体包括：将待测光纤一端固定，另一端从光纤进出槽道进入，沿密封槽进行绕圈布放，直至经过的弧形槽数量达到测试要求的弯曲数时，再沿光纤进出槽道出来。