CN110426184A - 一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置及测试方法，包括光纤宏弯损耗检测辅助装置和光纤分析仪，光纤宏弯损耗检测辅助装置固定在光纤分析仪上。该高效便捷光纤宏弯损耗测试装置避免了光纤在单向绕圈时产生的自行扭转的现象，消除部分测试误差，提高测试精度。

Description

一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置及测试方法

技术领域：

本发明涉及光纤检测技术，具体讲是一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置及测试方法。

背景技术：

光纤由于其抗干扰性能强，传输损耗低，质量轻，耐腐蚀，工作性能可靠等优点而被通信领域广泛使用。然而在成缆及使用过程中容易造成弯曲而导致光纤波导结构状态的改变，造成光纤传输部分的基模转变为辐射模，从而产生附加宏弯损耗，在ITU.IEC等标准中，均对光纤宏弯损耗做出了定义，特别是G657系列弯曲不敏感光纤，对其宏弯性能的精确测量，尤为重要。

基于目前光纤宏弯损耗的测试方法一般是单端或者双端固定，使用单一的绕柱，将光纤单向多次环绕在绕柱上，然后用物品固定光纤进行测量，然而实际操作过程中，由于光纤弯曲后自身的应力弹开，单向绕圈后产生的扭转现象，以及测试过程中的不稳定性，都会产生新的损耗，降低测量结果的可靠性。且目前一些光纤宏弯性能测试的装置与测量设备较分离，在大规模生产测量中，存在效率及便捷性不足。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种避免了光纤在单向绕圈时产生的自行扭转的现象，消除部分测试误差，提高测试精度的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，该测试装置避免了侧压力，同时不使用外部干扰件固定缠绕形态，保持光纤自然松绕，保证了光纤测试状态的稳定，提高了检测效率。

本发明的技术解决方案是，提供一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其包括光纤宏弯损耗检测辅助装置和光纤分析仪，光纤宏弯损耗检测辅助装置固定在光纤分析仪上；底板按照光纤分析仪定制，底板边缘做弧度处理，保证光纤在底板与光纤分析仪工作台面之间衔接贴合，无弯折，固定孔用于将整个装置固定在光纤分析仪工作台面上；

其中，光纤宏弯损耗检测辅助装置包括底板、光纤缠绕部件和光纤固定部件，底板用于为光纤缠绕部件和光纤固定部件提供固定和支撑基础，光纤缠绕部件用于对待测光纤提供不同弯曲直径的弯曲操作，光纤固定部件用于固定待测光纤。

作为优选，底板边缘做弧度处理，底板上设有3条移动槽和2个对角固定孔，移动槽沿底板长度方向平行间隔排列。

作为优选，光纤缠绕部件包括3组不同尺寸的芯柱和6个移动杆，其中同一组的芯柱包括两个尺寸相同的中空芯柱，芯柱与移动杆配合以半固定的方式与底板的移动槽连接，并且可在底板的移动槽中自由滑动，每条移动槽匹配对应一组芯柱。因此，固定在同一个移动槽中的两个芯柱的间距是可以调整的。移动杆是圆柱体结构，其外径与芯柱的内径一致。

作为优选，芯柱内径与移动杆外径一致，移动杆从底板的移动槽中向上贯穿芯柱并用螺母锁固。

作为优选，同一移动槽中的两个芯柱外表面间距为400-500um。

作为优选，光纤固定部件包括定位杆、第一固定块、第二固定块和固定插销，其中定位杆有两根，定位杆位于底板一端中心并间隙设置，第二固定块通过固定插销与第一固定块固定连接，第一固定块底端对应两个定位杆的间隙设有可供待测光纤穿过的通孔，两个定位杆的间隙距离的中心位于通孔的中心轴线上。

作为优选，第二固定块通过螺栓紧固在底板上。

作为优选，光纤分析仪包括高精度的光源。

作为优选，由设有定位杆的底板一端向着另一端方向，三个移动槽中的芯柱的外径逐渐减小。

本发明还提供一种光纤宏弯损耗测试装置进行光纤宏弯损耗测试的方法，包括以下步骤：

首先，根据不同的测试要求将不同尺寸芯柱和底板固定，若需多个芯柱时保证芯柱之间的中心位于第一固定块的通孔中心轴线上；

其次，将组装好的宏弯测试辅助装置固定在光纤分析仪上，使定位杆、芯柱之间的中心与光纤分析仪的光端口在同一中心线上；

然后，将短光纤样品两端用光纤夹固定，端面处理后分别放置在光纤分析仪的两个光端口；

接着，采用绕“8字”法，光纤从定位杆间隙，以及第一固定压块通孔穿过，经过芯柱中心后顺时针环绕左边芯柱一圈，穿过芯柱中心，再逆时针环绕右边芯柱一圈，剩余部分贴附至光纤分析仪工作台面固定，可根据测试要求将光纤在不同直径的芯柱上松绕不同的圈数；

最后，采用光纤分析仪测量光纤在弯曲状态下得到的功率谱，再将弯曲光纤松开延中心线路还原成原有的状态，测量直的状态下的功率谱，从而得到光纤在不同波长下的的宏弯损耗值。

采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明在测试光纤宏弯损耗时，光纤在装置的两个芯柱上通过“8字”形缠绕，避免了光纤在单向绕圈时产生的自行扭转的现象，消除了部分测试误差，提高了测试精度。

(2)本发明在测试光纤宏弯损耗时，光纤在装置的两个芯柱上通过“8”字形缠绕。由于两个芯柱之间的间隙为400-500um，可以把光纤卡在间隙中，避免了侧压力，同时不使用外部干扰件固定缠绕形态，保持光纤自然松绕，保证了光纤测试状态的稳定。

(3)便利性：本光纤宏弯损耗检测辅助装置与测试设备PK2300结合度高，不影响PK2300做其他检测项目，无需频繁安装拆卸。

(4)高效率：本光纤宏弯损耗检测装置及测试方法，在光纤取样时，可沿用PK2300测试项目原有样本，无需另外备样，并且可自由选择装置上不同尺寸的芯柱进行宏弯损耗检测。

附图说明：

图1：光纤宏弯损耗检测辅助装置结构示意图

图2：光纤分析仪与光纤宏弯损耗检测辅助装置装配示意图

图3：光纤绕圈状态俯视示意图。

具体实施方式：

下面就具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，如图1和2所示，其包括光纤宏弯损耗检测辅助装置和光纤分析仪，本实施例中光纤分析仪为PK2300光纤分析仪，其生产厂家为Photon Kinetics，型号，2300。该光纤分析仪为市售产品，光纤宏弯损耗检测辅助装置固定在光纤分析仪12上；

其中，光纤宏弯损耗检测辅助装置包括底板1、光纤缠绕部件和光纤固定部件，底板1用于为光纤缠绕部件和光纤固定部件提供固定和支撑基础，光纤缠绕部件用于对待测光纤提供不同弯曲直径的弯曲操作，光纤固定部件用于固定待测光纤。

作为优选，底板1边缘做弧度处理，底板1上设有3条移动槽2和2个对角固定孔3，移动槽2沿底板长度方向平行间隔排列。移动槽2用于连接滑动移动杆5，对角固定孔3用于固定底板1和光纤分析仪12。底板1为190*120mm 倒角半径为2mm的不锈钢板。移动槽2尺寸为70*10mm，两相邻移动槽2之间间距相等，对角固定孔为Φ6.5mm在底板的一侧。底板1按照PK2300平台定制，底板1边缘做弧度处理，保证光纤在底板1与PK2300工作台12之间衔接贴合，无弯折，固定孔3用于将整个装置固定在PK2300平台上；

作为优选，光纤缠绕部件包括3组不同尺寸的芯柱4和6个移动杆5，其中同一组的芯柱4包括两个尺寸相同的中空芯柱，芯柱4与移动杆5配合以半固定的方式与底板的移动槽连接，并且可在底板的移动槽3中自由滑动，每条移动槽2匹配对应一组芯柱4。因此，固定在同一个移动槽中的两个芯柱的间距是可以调整的。移动杆5是圆柱体结构，其外径与芯柱的内径一致。将2个移动杆5从移动槽2下方由下向上穿出，每条移动槽2配备2个移动杆5，将两个芯柱4分别套在两个移动杆5上，用螺母6固定并使移动杆5能在移动槽2内自由滑动，并调整芯柱4间隙距离中心与固定部件中心在同一中心线上。本实施例中，移动槽为凸型通槽,底板顶部的移动槽直径(Φ为6.0mm)小于底板底部的移动槽直径(Φ为10mm)，对应的，移动杆类似螺栓设计，即移动杆包括底部的头部(5mm≤Φ≤10mm)和位于头部上方的杆部(Φ为5.5mm)，杆部为长65mm 的圆柱体，且上端15mm柱体带有螺纹(M5)，使用时，将杆体朝上，头部朝下将移动杆从移动槽下方(底板底部)由下向上穿出，移动杆头部则受限于移动槽上部而使得整个移动杆限位于通槽内。芯柱4是内径Φ为5.5mm，外径Φ为不同尺寸(可选用32mm、30mm、20mm、15mm、10mm)的中空圆柱体。

为方便定位，芯柱4内径与移动杆5外径一致，移动杆5从底板的移动槽中向上贯穿芯柱并用螺母锁固在移动杆上部的螺纹处。为更好效果，由设有定位杆的底板一端向着另一端方向，三个移动槽中的芯柱的外径逐渐减小。

作为优选，同一移动槽2中的两个芯柱外表面间距为400-500um。

作为优选，光纤固定部件包括定位杆7、第一固定块8、第二固定块9和固定插销10，其中定位杆7有两根，定位杆7位于底板一端中心并间隙设置，第二固定块9通过固定插销10与第一固定块8固定连接，第一固定块8底端对应两个定位杆的间隙设有可供待测光纤穿过的通孔，两个定位杆的间隙距离的中心位于通孔的中心轴线上。第二固定块9通过螺栓紧固在底板上。

另外，光纤分析仪12包括高精度的光源。

采用上述光纤宏弯损耗检测辅助装置进行测量的方法具体实施如下：

首先：根据不同光纤测试要求将不同尺寸芯柱4用移动杆5和底板1固定，若需多个芯柱4时需保证两个芯柱4之间的中心和两个定位杆7之间的中心在同一中心线上，两芯柱的间距控制在400-500um。

其次：将组装好的光纤宏弯损耗检测辅助装置通过对角固定孔3固定在光纤分析仪12上，使定位杆7、芯柱4之间的中心与光纤分析仪12的光端口11 在同一中心线上。

然后：将短光纤样品两端用光纤夹固定，端面处理后分别放置在光纤分析仪的两个光端口11，

接着：采用绕“8字”法绕光纤，如图3所示。光纤从定位杆7，以及第一固定块8小孔穿过，经过两芯柱中心后顺时针环松绕左边芯柱4一圈，穿过芯柱4中心，再逆时针环松绕右边芯柱一圈，再次穿过芯柱中心后将光纤贴附至光纤分析仪12固定，整个过程需保证光纤无多余的弯折状态。根据不同测试要求将光纤在不同直径的芯柱上松绕不同的圈数。

最后：使用PK2300光纤分析仪测量光纤在弯曲状态下得到的功率谱，再将弯曲光纤松开沿中心线路还原成原有的状态，测量未弯曲状态下的功率谱，从而得到光纤在不同波长下的的宏弯损耗值。

本发明具有以下优点：

(1)本发明在测试光纤宏弯损耗时，光纤在装置的两个芯柱上通过“8字”形缠绕，避免了光纤在单向绕圈时产生的自行扭转的现象，消除了部分测试误差，提高了测试精度。

(2)本发明在测试光纤宏弯损耗时，光纤在装置的两个芯柱上通过“8”字形缠绕。由于两个芯柱之间的间隙为400-500um，可以把光纤卡在间隙中，避免了侧压力，同时不使用外部干扰件固定缠绕形态，保持光纤自然松绕，保证了光纤测试状态的稳定。

(3)便利性：本光纤宏弯损耗检测辅助装置与测试设备PK2300光纤分析仪结合度高，不影响PK2300光纤分析仪做其他检测项目，无需频繁安装拆卸。

(4)高效率：本光纤宏弯损耗检测辅助装置及测试方法，在光纤取样时，可沿用PK2300光纤分析仪测试项目原有样本，无需另外备样，并且可自由选择装置上不同尺寸的芯柱进行宏弯损耗检测。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：包括光纤宏弯损耗检测辅助装置和光纤分析仪，光纤宏弯损耗检测辅助装置固定在光纤分析仪上；

其中，光纤宏弯损耗检测辅助装置包括底板、光纤缠绕部件和光纤固定部件，底板用于为光纤缠绕部件和光纤固定部件提供固定和支撑基础，光纤缠绕部件用于对待测光纤提供不同弯曲直径的弯曲操作，光纤固定部件用于固定待测光纤。

2.根据权利要求1所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：底板边缘做弧度处理，底板上设有3条移动槽和2个对角固定孔，移动槽沿底板长度方向平行间隔排列。

3.根据权利要求1所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：光纤缠绕部件包括3组不同尺寸的中空芯柱和6个移动杆，其中同一组的芯柱包括两个尺寸相同的芯柱，芯柱与移动杆配合以半固定的方式与底板的移动槽连接，并且可在底板的移动槽中自由滑动，每条移动槽匹配对应一组芯柱。

4.根据权利要求3所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：芯柱内径与移动杆外径一致，移动杆从底板的移动槽中向上贯穿芯柱并用螺母锁固。

5.根据权利要求3所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：同一移动槽中的两个芯柱外表面间距为400-500um。

6.根据权利要求1所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：光纤固定部件包括定位杆、第一固定块、第二固定块和固定插销，其中定位杆有两根，定位杆位于底板一端中心并间隙设置，第二固定块通过固定插销与第一固定块固定连接，第一固定块底端对应两个定位杆的间隙设有可供待测光纤穿过的通孔，两个定位杆的间隙距离的中心位于通孔的中心轴线上。

7.根据权利要求6所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：第二固定块通过螺栓紧固在底板上。

8.根据权利要求1所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：光纤分析仪为PK2300光纤分析仪，其包括高精度的光源。

9.根据权利要求1所述的高效便捷光纤宏弯损耗测试装置，其特征在于：由设有定位杆的底板一端向着另一端方向，三个移动槽中的芯柱的外径逐渐减小。

10.一种采用权利要求1-9所述的高效便捷光纤宏弯损耗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：

首先，根据不同的测试要求将不同尺寸芯柱和底板固定，若需多个芯柱时保证芯柱之间的中心位于第一固定块的通孔中心轴线上；

其次，将组装好的宏弯测试装置固定在光纤分析仪上，使定位杆、芯柱之间的中心与光纤分析仪的光端口在同一中心线上；

然后，将短光纤样品两端用光纤夹固定，端面处理后分别放置在光纤分析仪的两个光端口；

接着，采用绕“8字”法，光纤从定位杆间隙，以及第一固定压块通孔穿过，经过芯柱中心后顺时针环绕左边芯柱一圈，穿过芯柱中心，再逆时针环绕右边芯柱一圈，剩余部分贴附至光纤分析仪工作台面固定，可根据测试要求将光纤在不同直径的芯柱上松绕不同的圈数；

最后，采用光纤分析仪测量光纤在弯曲状态下得到的功率谱，再将弯曲光纤松开延中心线路还原成原有的状态，测量直的状态下的功率谱，从而得到光纤在不同波长下的的宏弯损耗值。