[發明專利]一種摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統及方法

有效

• 申請號: 201810499750.6
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108931486B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 孫程;黃宏琪;曹蓓蓓;陶金金;劉琦;何亮;張承炎;王鵬;蔡杰
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

1.一種摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統，其特征在于，包括依次設置的光注入裝置、濾模裝置、以及光譜分析儀；待測摻鐿光纖，其一端與所述光注入裝置連接；其另一端與所述濾模裝置連接；所述濾模裝置輸出端為特種截止波長光纖，截止波長小于900nm；

感興趣波段的激光經所述光注入裝置激發并注入所述待測摻鐿光纖，經過濾模裝置進入光譜分析儀，根據光譜分析儀輸出的分析結果確定所述待測摻鐿光纖的纖芯吸收系數；

所述濾模裝置，為多通道光纖耦合器，包括多個輸入端及其相應輸出端，所述輸入端為與待測光纖芯徑匹配的裸光纖，用于與待測光纖通過纖芯對準熔接，所述輸入端的裸光纖與相應的輸出端的截止波長光纖拉錐后熔接耦合；

所述系統還包括第一和第二包層模剝除裝置；

所述待測摻鐿光纖，其一端與所述光注入裝置的熔接，其與光注入裝置的熔接點置于第一包層模剝除裝置中；其另一端與所述濾模裝置熔接，其與濾模裝置的熔接點置于第二包層模剝除裝置中；兩個包層模剝除裝置相同，當待測光纖較短時，兩個熔接點置于一個包層模剝除裝置中；

所述包層模剝除裝置，包括熱傳導材質凹槽；所述凹槽內注有高折射率液體膠水，所述膠水在589nm波長處的相對折射率≥1.47。

2.如權利要求1所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統，其特征在于，所述輸出端截止波長小于900nm的光纖為跳線。

3.如權利要求1所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統，其特征在于，所述光注入裝置，包括超連續譜光源和多通道光纖耦合器；所述多通道光纖耦合器包括多根集成耦合跳線，其輸入端為跳線頭，輸出端為裸光纖，用于篩選模式并匹配待測摻鐿光纖。

4.如權利要求3所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統，其特征在于，所述超連續譜光源能夠輸出600～1000nm波長范圍的激光。

5.如權利要求1所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統，其特征在于，所述包層模剝除裝置，材質優選銅或鋁。

6.一種摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將待測摻鐿光纖加載到如權利要求1至4任意一項所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試系統，使其一端與所述的光注入裝置的芯徑匹配的輸出端連接，另一端與所述濾模裝置芯徑匹配的輸入端連接；

(2)采用調平的光譜分析儀實時監測600nm至1000nm的吸收光譜，并監測α系數；其中α系數按照如下方法計算：

其中為初始測試長度的待測摻鐿光纖在915nm波長處的光功率值，為標準長度的待測摻鐿光纖在915nm波長處的光功率值，為初始測試長度的待測摻鐿光纖在976nm波長處的光功率值，為標準長度的待測摻鐿光纖在976nm波長處的光功率值；

(3)調節待測光纖長度，直至α系數處于置信區間；計算此時的待測摻鐿光纖長度下的915nm波長和976nm波長處的吸收系數作為待測光纖纖芯吸收系數；具體如下：

其中ABS₉₁₅為此時的待測摻鐿光纖長度下的915nm波長處的纖芯吸收系數，ABS₉₇₆為此時的待測摻鐿光纖長度下的976nm波長處的纖芯吸收系數，L₁為此時的待測摻鐿光纖長度，L₀為標準長度。

7.如權利要求6所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試方法，其特征在于，所述α系數的置信區間為[2.5，3.5]。

8.如權利要求6所述的摻鐿光纖的纖芯吸收系數測試方法，其特征在于，所述調平的光譜分析儀以所述濾模裝置截止波長以下的無吸收波長范圍為調平基線。