[發明專利]檢測光纖缺陷的方法

有效

• 申請號: 00803865.1
• 申請日: 2000-12-14
• 公開（公告）號: CN1340155A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發明（設計）人: 東藤慎平;仲恭宏;相川明
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01N21/896
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

??????????????本發明背景技術

發明領域

本發明涉及一種缺陷檢測方法，用于檢查光纖的缺陷，該方法適合于在拉絲操作期間在線檢查光纖。

有關技術的描述

如果光纖有內部缺陷例如空洞，將產生不希望出現的問題例如增加光傳輸損耗和/或減少機械強度和/或光纖接頭之間熔接不良。為對付這些問題，在光纖拉絲設備中，在拉絲操作期間檢測這種空洞缺陷。

例如，如同在日本已公開專利4-106448(1992)中所公開的或如同圖9A所示，已經提出了一種系統，其中在拉絲操作期間利用激光束從橫向照射所要測量的的原料光纖A(此后僅稱為“要測量光纖”)，通過光纖A前向散射的光線C由圖象傳感器D例如CCD行傳感器接收，來自傳感器的信號在信號處理部分E和判斷處理部分F中處理，由此獲得前向散射光線C的強度分布模式并且根據該模式G檢測要測量光纖A的缺陷。

在信號處理部分E中，由圖象傳感器D所接收的散射光線C的光強度沿掃描行檢測讀取(由圖9A中箭頭表示)，由此輸出光強度分布模式G。在此情況下，直接從光源(未圖示)輻射的激光束B(散射光線C具有零位移角)由圖象傳感器D在掃描行方向中心部分接收，由要測量光纖散射的散射光線C在傳感器中心部分兩側接收，所以圖9B所示的圖中縱坐標表示傳感器位置坐標(散射光線位移角)而橫坐標表示光強度，光強度分布模式在傳感器位置零坐標附近變成具有峰值的山峰模式。

在判斷處理部分F中，圖象傳感器D捕獲的光強度分布模式G與以前測量的正常(正確)光纖的光強度分布模式(基準模式)進行比較，根據某個閾值判斷兩個模式之間的一致或不一致，由此確定要測量光纖A是正常或不正常。在此情況下，根據將光線照射到已經通過適當方法確定沒有缺陷的光纖上所獲得的前向散射光線模式獲得基準模式。盡管通過檢查被判斷為正常的多個光纖的前向散射光線的光強度分布模式并且將結果進行平均可以獲得基準模式，無論任何，都使用固定基準模式。

在拉絲操作的在線測量期間，要測量光纖A可能晃動或光纖位置可能偏移或光纖外部直徑改變或激光束強度改變，結果在判斷處理部分F中實際處理的光強度分布模式G中加入了各種改變因素。例如，如圖10A所示，模式G總的向上或鄉下移動，或如圖10B所示，模式總的向左或向右移動，或如圖10C所示，模式G的斜率改變(在這些圖中，只圖示了傳感器零坐標位置的模式G的正和負的部分)。結果，當使用固定模式時，即使要測量光纖A自身沒有不正常之處，在基準模式與測量獲得的模式G之間也會有大的差別，結果可能會被判斷為不正常。為避免該問題，通常考慮這種外部改變因素，對基準模式給出一定寬度(松動)，所以只要測量出模式G在基準模式的一定范圍內(在閾值內)，要測量光纖A判斷為正常。

可是，現在已經發現在某些情況下這種松動忽略了應當被檢測的缺陷。例如，在光纖橫截位置上，如果核心附近有缺陷，測量出模式與基準模式之間的差別與缺陷遠離核心情況下的差別相比更小，結果該差別可能包含在閾值的松動范圍內，因此測量出模式可能別判斷為正常，而該模式應當被判斷為不正常。因此，需要提供算法來消除如圖10A、10B和10C所示的與光纖缺陷無關的改變因素，由此允許讀要測量光纖A不正常之處的正確檢測。

由于新近有關數字信號處理能力包括圖象處理的軟件和/或硬件開發，基準電平可以改變以消除與光纖缺陷無關的改變因素。可是，因為要求為減少光纖制造成本而增加拉絲速度并且要求減少檢測缺陷的測量周期，即使使用能夠以高精度有效判斷的高精確處理，如果這種處理具有長的處理時間，這種處理也變得沒有意義。因此，需要提供一種算法，其中圖象處理所需要的計算負擔減少并且可以實現高速處理。

另外，如果由于光纖晃動在在線測量期間有沿光纖截面方向的折射率分布或測量照射激光束強度分布的本地誤差，這種誤差以放大的比例被檢測。因此，需要提供不受這種本地誤差影響的算法。

????????????????本發明概述

按照本發明的第一方面，在檢測光纖缺陷的缺陷檢測方法中，激光束從光纖軸橫向照射在要測量光纖上以檢查透過光纖內部并且散射的前向散射光線的光強度分布，并且根據光強度分布模式檢測要測量光纖的缺陷，該方法特征在于該光強度分布模式服從具有弱平滑度的平滑過程和具有強平滑度的平滑過程以分別形成第一和第二模式，和根據第一和第二模式之間的差別形成判斷模式，通過評價判斷模式的幅度檢測要測量光纖的缺陷。