CN114323598B

CN114323598B - 一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法

Info

Publication number: CN114323598B
Application number: CN202111493692.4A
Authority: CN
Inventors: 顾菊香; 邢应朋; 葛文金; 许红尘; 王骏杰
Original assignee: Jiangsu Nanfang Optical Fiber Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Nanfang Optical Fiber Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2041-12-08
Also published as: CN114323598A

Abstract

本发明公开了一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法，包括支架、多根绕纤柱以及多个导向结构，所述多根绕纤柱相互平行并分别沿同一设定圆形的多个径向可移动的连接于所述支架上，所述多个导向结构设于所述支架上并分别导向所述多根绕纤柱移动。一方面，使用该绕纤装置可以模拟光纤常规复绕的状态，避免出现松紧度不均匀、光纤松弛、各圈光纤间距不同等现象，也可以最大程度地减免实验员操作手法差异对试验结果的影响；另一方面，只需一个绕纤装置和一次绕制，即可实现多种圈数和多种直径的宏弯试验，减少了多个金属圆筒的加工成本，提高了宏弯试验的工作效率，还杜绝了光纤涂覆层受损伤对试验结果的影响。

Description

一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法

技术领域

本发明属于光纤技术领域，具体涉及用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法。

背景技术

光纤弯曲是引起光纤散射损耗的另一个原因，由图1光纤导光的几何射线理论可以理解光纤弯曲引起光纤损耗增加的原委。正常情况下，光纤中传导的光线以比临界角大的角度入射到芯-包层界面，并通过全内反射向前传输。然而，在光纤上发生一个弯曲的地方，入射角会减小；在产生更小的弯曲处，入射角会变得比临界角小得多，传导的光线离开光纤。如果用模的概念来描述，部分传导模的能量散射进入光纤包层。弯曲附加损耗与exp(-R/Rc)成正比，其中R是光纤弯曲的曲率半径，Rc＝a/(n12-n22)。对于单模光纤而言，一般Rc＝0.2～0.4μm。

由于光纤的宏弯附加损耗随着波长增加，目前客户对单模光纤尤其是G.657光纤的宏弯附加损耗尤为关注，通常根据光纤类型，要求将被测光纤分别绕成直径为60mm(*100圈)、32mm(*1圈)、30mm(*10圈)、20mm(*1圈)和15mm(*1圈)，测试1550nm和1625nm两个长波长处的宏弯附加损耗作为指标。

现下在各光纤制造厂商广泛使用的绕纤装置，是根据客户需求或试验要求制作不同直径、不同长度的圆筒，然后通过人工绕纤的方式将待测光纤按照需求的圈数均匀地缠绕在圆筒上。由于光纤缠绕在圆筒上时不易固定、各缠绕圈的松紧长度和间距的均匀不易控制，绕纤手法的差异会导致测试的最终结果会不同，测试数据的可靠性低。另一方面不同的圆筒切换，工作效率低，且容易造成光纤涂覆层受损伤。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法，其解决了如下问题：(1)现有的绕纤装置需要对不同的圆筒切换使用，工作效率低，且容易造成光纤涂覆层受损伤的问题；

(2)光纤缠绕在圆筒上时不易固定、各缠绕圈的松紧长度和间距的均匀不易控制，绕纤手法差异导致测试数据的可靠性低的问题。

本发明提供以下的技术方案：一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置，包括支架、多根绕纤柱以及多个导向结构，所述多根绕纤柱相互平行并分别沿同一设定圆形的多个径向可移动的连接于所述支架上，所述多个导向结构设于所述支架上并分别导向所述多根绕纤柱移动，工作状态下，所述多根绕纤柱设于同一圆周上以使光纤与所述圆周大致同心的绕在所述多根绕纤柱的外侧。

本发明的一个实施例中，工作状态下，至少四根所述绕纤柱均布于同一圆周上。

本发明的一个实施例中，所述绕纤柱为圆柱体。

本发明的一个实施例中，所述导向结构处设有用于标识绕纤柱所在圆周的半径或直径的刻度。

本发明的一个实施例中，所述支架包括相互平行的两支架板和垂直连接所述两支架板的中心柱，所述多根绕纤柱围绕所述中心柱的中心线均布设置，每根所述绕纤柱连接于所述两支架板之间，所述导向结构为设于所述支架板上的长孔。

本发明的一个实施例中，所述绕纤柱的两端分别通过螺母锁紧在所述两支架板上。

本发明的一个实施例中，所述支架板为圆形板。

本发明的一个实施例中，所述中心柱为圆柱体。

本发明还提供另外一个技术方案：一种用于光纤宏弯试验的试验方法，采用如上所述绕纤装置，所述试验方法包括如下步骤：

(1)将待测光纤的宏弯试验中绕圈最多的圈数设为当前圈数，将当前圈数对应的绕圈直径作为当前直径，进入步骤(2)；

(2)调节绕纤装置的多根绕纤柱的位置以使绕在绕纤装置上的光纤圈的直径为当前直径，进入步骤(3)；

(3)将绕纤装置安装到复绕装置上，复绕装置按照当前圈数在绕线装置上绕制光纤以使绕制在绕纤装置上的光纤圈的圈数为当前圈数，进入步骤(4)；

(4)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，进入步骤(5)；

(5)判断待测光纤是否还有未进行的宏弯试验，如是，则进入步骤(6)，如否，则试验结束；

(6)将待测光纤未进行的宏弯试验中绕圈最多的圈数设为当前圈数，将绕纤装置上的部分光纤进行放线直至绕纤装置上的光纤圈数为当前圈数，进入步骤(7)；

(7)将当前圈数对应的绕圈直径设为当前直径，将绕纤装置的多根绕纤柱调节到当前直径，进入步骤(8)；

(8)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，回到步骤(5)。

本发明的一个实施例中，步骤(4)中，将绕纤装置从复绕装置上取下进行宏弯损耗测试。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1)本发明公开的用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法，通过复绕装置对光纤进行一次绕制，一方面，使用该绕纤装置可以模拟光纤常规复绕的状态，避免出现松紧度不均匀、光纤松弛、各圈光纤间距不同等现象，也可以最大程度地减免实验员操作手法差异对试验结果的影响；另一方面，只需一个绕纤装置和一次绕制，即可实现多种圈数和多种直径的宏弯试验，减少了多个金属圆筒的加工成本，提高了宏弯试验的工作效率，还杜绝了光纤涂覆层受损伤对试验结果的影响。

2)本发明公开的用于光纤宏弯试验的绕纤装置及宏弯试验方法，不仅可用于宏弯试验的绕纤，还可以用于其他多项光纤型式试验的绕纤，一物多用，且与光纤制造厂商的复绕装置有效结合，不仅可以提高实验员的工作效率，也能有效降低试验成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为光纤损耗产生的机理图；

图2为本发明中用于光纤宏弯试验的绕纤装置的俯视图；

图3为本发明中用于光纤宏弯试验的绕纤装置的主视图；

图4为本发明中用于光纤宏弯试验的绕纤装置的立体图。

其中，1、支架；11、支架板；12、中心柱；2、绕纤柱；3、导向结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

以下为用于说明本发明的一较佳实施例，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

参见图2至图4，如其中的图例所示，一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置，包括支架1、多根绕纤柱2以及多个导向结构3，上述多根绕纤柱2相互平行并分别沿同一个设定圆形的多个径向可移动的连接于支架1上，上述多个导向结构3设于上述支架1上并分别导向上述多根绕纤柱2移动，工作状态下，多根绕纤柱2设于同一圆周上以使光纤与圆周大致同心的绕在多根绕纤柱2的外侧。

本实施例中，工作状态下，四根绕纤柱2均布于同一圆周上。4根绕纤柱完全一样，为圆柱体，中部较粗，两端较细，总长度250mm，中部直径10mm，长度210mm，两端直径为8mm，长度20mm。四根光纤柱即可以实现光纤的圆形绕制，又不会导致绕纤装置的结构过渡复杂。在其他实施例中还可以是：三根或五根或六根或七根或八根绕纤柱不均布或均布于同一圆周上。

本实施例中，上述绕纤柱2为圆柱体。上述绕纤柱2设置为圆柱体，使得多个绕纤柱2与光纤的接触面积最大化。在其他实施例中还可以是：绕纤柱为多棱柱状。

本实施例中，上述导向结构3为长孔。上述长孔结构简单，可以直接设置在支架上，且可以实现良好的导向效果。在其他实施例中还可以是：上述导向结构3为导向槽或导向杆等。

本实施例中，上述导向结构3处设有用于标识绕纤柱2所在圆周的半径或直径的刻度。槽边带有刻度，最小刻度为1mm。根据刻度和宏弯试验的半径要求可以直接调节绕纤柱的位置。在其他实施例中也可以不设置刻度。

本实施例中，上述支架1包括相互平行的两支架板11和垂直连接上述两支架板11的中心柱12，上述多根绕纤柱2围绕上述中心柱12的中心线均布设置，每根上述绕纤柱2连接于上述两支架板11之间，导向结构3为设于支架板11上的长孔。上述支架板为铝制板，2块铝制板结构完全一样，直径为260mm，分别通过四个对称位置螺丝固定在中心柱两端，铝制板上以圆心为中心正交对称格局，开有4个槽，宽度为8.2mm，长度约为85mm，上述支架的结构简单可靠。在其他实施例中还可以是：仅仅设置一个支架板。

本实施例中，上述绕纤柱2的两端分别通过螺母21锁紧在上述两支架板11上。通过螺母锁紧绕纤柱稳定可靠，且操作简单。在其他实施例中还可以是：通过卡扣等结构实现绕纤柱锁定在支架上。

本实施例中，上述支架板11为圆形板。圆形板加工简单，并且可以将光纤通过圆形板脱离绕纤装置，具体的，将绕纤柱移动至不使光纤圈撑紧的状态，光纤圈被拉成椭圆形，此时，光纤圈即可从绕纤装置上轻松取下。在其他实施例中还可以是：支架板为多边形。

本实施例中，上述中心柱12为圆柱体。中心柱为一个空心的圆柱体，外径为52mm，内径为25.5mm，圆柱体易于加工，且方便与复绕装置连接。在其他实施例中还可以是：上述中心柱为多棱柱。

下面介绍一种用于光纤宏弯试验的试验方法，采用上述绕纤装置，上述试验方法包括如下步骤：

(4)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，进入步骤(5)；

(8)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，回到步骤(5)。

通过复绕装置的设置界面设定好排线间距、排线速度和绕纤圈数，使用PK仪器测试光纤宏弯附加损耗。具体的，对单模光纤尤其是G.652.D和G.657光纤进行宏弯附加损耗测试时，先将绕纤装置的当前直径调整为60毫米，当前圈数设定为100圈，绕圈后进行宏弯测试，然后将圈数放线为10圈，将绕纤装置的当前直径调整为32毫米，进行宏弯测试，最后将圈数放线为1圈，将绕纤装置的当前直径调整为30毫米进行宏弯测试，再将绕纤装置的当前直径调整为20毫米进行宏弯测试，再将绕纤装置的当前直径调整为15毫米进行宏弯测试。宏弯测试时再1550nm和1625nm两个长波长处进行宏弯附加损耗测试。

本实施例中，步骤(4)中，将绕纤装置从复绕装置上取下进行宏弯损耗测试。复绕装置可以对其他绕纤装置进行绕纤，实现连续生产。在其他实施例中还可以是：绕纤装置在复绕装置上进行宏弯损耗测试。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对本发明实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种用于光纤宏弯试验的绕纤装置，其特征在于，包括支架、多根绕纤柱以及多个导向结构，所述多根绕纤柱相互平行并分别沿同一设定圆形的多个径向可移动的连接于所述支架上，所述多个导向结构设于所述支架上并分别导向所述多根绕纤柱移动，工作状态下，所述多根绕纤柱设于同一圆周上以使光纤与所述圆周大致同心的绕在所述多根绕纤柱的外侧；

所述绕纤装置的试验方法包括如下步骤：

(4)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，进入步骤(5)；

(8)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，回到步骤(5)。

2.根据权利要求1所述的绕纤装置，其特征在于，工作状态下，至少四根所述绕纤柱均布于同一圆周上。

3.根据权利要求1所述的绕纤装置，其特征在于，所述绕纤柱为圆柱体。

4.根据权利要求1所述的绕纤装置，其特征在于，所述导向结构处设有用于标识绕纤柱所在圆周的半径或直径的刻度。

5.根据权利要求1所述的绕纤装置，其特征在于，所述支架包括相互平行的两支架板和垂直连接所述两支架板的中心柱，所述多根绕纤柱围绕所述中心柱的中心线均布设置，每根所述绕纤柱连接于所述两支架板之间，所述导向结构为设于所述支架板上的长孔。

6.根据权利要求5所述的绕纤装置，其特征在于，所述绕纤柱的两端分别通过螺母锁紧在所述两支架板上。

7.根据权利要求5所述的绕纤装置，其特征在于，所述支架板为圆形板。

8.根据权利要求5所述的绕纤装置，其特征在于，所述中心柱为圆柱体。

9.一种用于光纤宏弯试验的试验方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一所述绕纤装置，所述试验方法包括如下步骤：

(4)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，进入步骤(5)；

(8)对绕纤装置上的光纤圈进行宏弯损耗测试，回到步骤(5)。

10.根据权利要求9所述的用于光纤宏弯试验的试验方法，其特征在于，步骤(4)中，将绕纤装置从复绕装置上取下进行宏弯损耗测试。