[發明專利]一種基于泄漏光檢測的光纖熔接點損耗測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201410571537.3
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104316294A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 尚守鋒;余志勇;楊小光;朱文星;張偉;孫海華
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及光纖測試領域，具體是一種基于泄漏光檢測的光纖熔接點損耗測試裝置及方法。

背景技術

光纖到戶工程中的光纖連接頭需要與預埋在建筑當中的光纜進行連接，目前主要采用兩種技術：機械式光纖接續和光纖熔接。機械式光纖接續利用閉合設計的高精度V型槽結構和低反射光纖匹配液，采用簡單的壓接工具，就能夠實現光纖固定式接續。光纖熔接即通過光纖熔接機將兩根光纖三維對準后，電極放電產生高溫電弧使光纖呈熔融狀態.然后單側推進光纖使兩根光纖實現永久連接。目前，機械式連接方式逐漸被淘汰，一勞永逸的光纖熔接方式是主流的接續方式。光纖接續損耗是光纖通信系統性能指標中的一項重要參數，損耗大小直接影響到光傳輸系統的整體傳輸質量，在光纜施工和維護測試中，運用科學的測試分析方法，對提高整個光纜接續施工質量和維護工作極其重要，尤其是進一步研究光通信中長波長的單模光纖的通信性能、傳輸衰耗、測量精度和檢查維修等方面有一定現實意義。因此，本發明涉及的是光纖熔接方式的熔接點損耗測試方法與裝置。

對于光纖熔接損耗的評估，目前測試方法有很多種，但實際應用中主要是以下幾種：

第一種是利用圖像對光纖纖芯偏差等特定參數進行分析，這樣特定的參數如纖芯的偏差、纖芯的翹曲度等。光纖熔接損耗就是利用以上參數通過一個經驗公式進行估算后得出的。熔接機通過對光纖X軸和Y軸方向的錯位調整，在軸心錯位最小時進行熔接，這種能調整軸心的方法稱為纖芯直視法，這種方法不同于功率檢測法，現場是無法知道接續損耗的確切數值的，在整個調整軸心和熔接接續過程中，通過攝像機把探測到所熔接纖芯狀態的信息，送到熔接機的分析程序中，然后熔接機計算出熔接損耗值，其實準確地說，這只能是說明光纖軸心對準的程度，并不含有光纖本身的固有特性所影響的損耗，所顯示的數據配合觀察光纖端面情況只是粗略地估計了光纖熔接點損耗的狀況，不能作為光纖接續損耗判斷值得信賴的依據。該測試方法無法覆蓋所有熔接損耗的機理，畢竟只用了少量的一些參數來進行熔接損耗推算。這種方法的缺點是通常會導致對熔接損耗過于優化的估計，特別是在采用了錯誤的熔接參數或實際損耗比較高的時候。

第二種是康寧的專利技術，采用本地光注入和探測系統法(LID-System)來實現直接的熔接損耗測量。光從熔接點前端光纖被注入到光纖中，然后從熔接點后端光纖耦合到光電探測器上，該測試方法用到的關鍵設備是彎曲耦合器，用于提供簡便的光注入和提取。彎曲耦合器的設計對工藝要求很高，設計的不好，一種情況是耦合效率很低，影響測試精度和測量誤差；另一種情況是光纖很容易受到應力的作用而被損傷。

還有一種方法就是利用OTDR后向散射法來對熔接點或連接點進行測量。后向散射法是將大功率的窄脈沖光注入待測光纖，然后在同一端檢測沿光纖軸向向后返回的散射光功率，由于光纖材料密度不均勻，其本身的缺陷和摻雜成分不均勻，當脈沖通過光纖傳輸時，沿光纖長度上的每一點均會引起瑞利散射，其中總有一部分進入光纖的數值孔徑角，沿光纖軸反向傳輸到輸入端。瑞利散射光的波長與入射光的波長相同，其光功率與散射點的入射光功率成正比，測量沿光纖軸向返回的背向瑞利散射光功率可采集到沿光纖傳輸損耗的信息，從而測得光纖的衰減。此種方法適合于長距離的光纖測量，對于光纖到戶工程的光纖熔接點損耗測試，由于受到OTDR測試盲區的限制，利用此方法測試需要在用戶端接上一段光纖來突破OTDR測試盲區；為了解決在測試中的誤判，還需要在光纖的另一端進行測試，通過計算平均值來計算接續點損耗值，這就給實際施工過程帶來極大的不便。

雖然光纖熔接損耗測試方法很多，但對于光纖到戶型的光纖連接頭熔接點損耗的測試目前還沒有很好的測試方法和技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于泄漏光檢測的光纖熔接點損耗測試裝置及方法，以解決現有技術光纖到戶型的光纖連接頭熔接點損耗測試的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種基于泄漏光檢測的光纖熔接點損耗測試裝置，其特征在于：包括有橢球狀可打開的具有全反射特性的橢球鏡，橢球鏡內封裝有位于橢球鏡的一個焦點處的球形光電探測器，橢球鏡內還設置有自制的光纖夾持與三維尋焦調節控制裝置，橢球鏡外設置有具備調制輸出功能的光源模塊、CPU、微弱光功率同相檢測裝置、步進電機，所述光源輸出模塊供待測光纖連接頭插入，所述微弱光功率同相檢測裝置輸出端與CPU連接，步進電機的控制端與CPU連接，橢球鏡內的球形光電探測器接入微弱光功率同相檢測裝置輸入端，橢球鏡內的光纖夾持與三維尋焦調節控制裝置與步進電機傳動連接。