【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于衰减光纤，应用于纤芯损耗测量过程中，具体为一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置及方法。
技术介绍
1、网络数据传输过程中，电芯传输具有效率较低且损耗较大的特性，因此已逐渐倍光纤传输所取代；光纤是利用光信号在玻璃拉制成的细丝中不断反射的原理来传递信号的工具。
2、随着光通信系统的传输距离不断增大，其中继跨越段距离也不断延长，因此光通信系统中经常加入光纤放大器；光纤放大器增加了光通信系统的功率，也增加了光信号功率的传输距离。但是，较大的光功率可能超出光电探测器的探测范围，需要通过光纤衰减器将光信号进行适当的衰减，以满足通信系统各种光电子器件对光功率的响应范围需求。而在光纤衰减器中，最为核心的材料就是衰减光纤。
3、光纤的衰减也指光纤的传输损耗，是光纤传输特性的重要参数之一，光纤衰减也是阻碍数字信号远距离传输的一个重要因素；光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近。为了衡量一根光纤损耗特性的好坏，引入了损耗系数(也称衰减系数)的概念，指的是传输单位长度(1km)光纤所引起的光功率减小的分贝数，一般用α表示损耗系数，单位是db/km；光功率则以mw或uw为单位。
4、与普通光纤每公里有衰减系数一样，衰减光纤也有固定的衰减系数，但是这种衰减系数不按公里计算，而是按照毫米或厘米计算；同时，衰减光纤由于具有与普通光纤不同的特性，加之衰减光纤技术正处于发展时期，现有的普通光纤测量技术就不再适用于衰减光纤。对于效率、样品破坏和测量过程经济成本方面的考量，现有测量技术都具有局限性，因此本领域技
技术实现思路
1、基于
技术介绍
中的现状，本专利技术的目的是针对衰减光纤的纤芯损耗测量任务，提出新的在准确度、效率和稳定性上均有所提升的测量装置及对应方法；通过本专利技术的测量技术，不会破坏待测衰减光纤自身，具有高效重复应用的优点，能广泛适用于多种规格的衰减光纤，得出的测量结果稳定可靠。
2、本专利技术采用了以下技术方案来实现目的：
3、一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，包括光源和光谱仪，还包括第一匹配光纤、待测衰减光纤、第二匹配光纤和跑道型高阶模剥离器，所述光源依次连接所述第一匹配光纤、所述待测衰减光纤、所述第二匹配光纤和所述光谱仪；所述第二匹配光纤盘绕于所述跑道型高阶模剥离器上，所述第二匹配光纤的盘绕形态被所述跑道型高阶模剥离器划分为直线段和半圆曲线段，且所述跑道型高阶模剥离器还通过推进组件将所述直线段上的部分第二匹配光纤进行弯曲。
4、具体的，在所述第二匹配光纤和所述光谱仪的连接之间，还设置有包层光剥离器；所述包层光剥离器的输入端与所述第二匹配光纤的输出端相连接，所述包层光剥离器的输出端通过裸纤适配器与所述光谱仪的输入端相连接。
5、具体的，所述第一匹配光纤、所述待测衰减光纤和所述第二匹配光纤具有相同的结构匹配参数。
6、本专利技术同时提供一种衰减光纤的纤芯损耗测量方法，所述方法使用前述的纤芯损耗测量装置，包括：
7、首先完成测量装置中所有组成部件的连接，由光源开始，依次连接第一匹配光纤、待测衰减光纤、第二匹配光纤、包层光剥离器和光谱仪；其中第二匹配光纤盘绕于跑道型高阶模剥离器上；
8、调整跑道型高阶模剥离器上的推进组件，使第二匹配光纤直线段上的部分被弯曲，滤除整个测量装置中传输的高阶模；
9、开启光源和光谱仪，待光源和光谱仪均稳定后，记录此时测得的第一光谱强度，同时记录待测衰减光纤长度；随后关闭光源和光谱仪，将待测衰减光纤从测量装置中移除，移除后直接将第一匹配光纤与第二匹配光纤相连接，再次开启光源和光谱仪，记录此时测得的第二光谱强度；最后，依据第一光谱强度、第二光谱强度和待测衰减光纤长度，计算出待测衰减光纤的纤芯损耗系数。
10、综上所述，由于采用了本技术方案，本专利技术的有益效果如下：
11、本专利技术能够获得宽波长范围内的待测衰减光纤损耗谱，适用于多种规格的衰减光纤纤芯损耗系数的测量；在本专利技术的测量装置中，跑道型高阶模剥离器能有效滤除各光纤中传输的高阶模，实现单模传输效果。测量装置整体结构简单，从成本和使用便捷性上进行了设计，对应的测量器件均容易获得，为实验室常用器件。
12、本专利技术的方法应用于测量装置中，过程简单易掌握，尤其是无需对待测衰减光纤本身进行截断，因此降低了对待测衰减光纤的长度限制，这有利于降低测量成本，维持衰减光纤的足够长度；方法的应用过程同时具有稳定可靠和重复性高的优点。本专利技术的技术不仅有利于对衰减光纤的研制和大批量测量开发提供理论依据，也有利于光纤衰减器的制造。
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1.一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，包括光源(1)和光谱仪(6)，其特征在于：所述装置还包括第一匹配光纤(2)、待测衰减光纤(3)、第二匹配光纤(4)和跑道型高阶模剥离器(7)，所述光源(1)依次连接所述第一匹配光纤(2)、所述待测衰减光纤(3)、所述第二匹配光纤(4)和所述光谱仪(6)；所述第二匹配光纤(4)盘绕于所述跑道型高阶模剥离器(7)上，所述第二匹配光纤(4)的盘绕形态被所述跑道型高阶模剥离器(7)划分为直线段和半圆曲线段，且所述跑道型高阶模剥离器(7)还通过推进组件将所述直线段上的部分第二匹配光纤(4)进行弯曲。
2.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：在所述第二匹配光纤(4)和所述光谱仪(6)的连接之间，还设置有包层光剥离器(5)；所述包层光剥离器(5)的输入端与所述第二匹配光纤(4)的输出端相连接，所述包层光剥离器(5)的输出端通过裸纤适配器与所述光谱仪(6)的输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述第一匹配光纤(2)、所述待测衰减光纤(3)和所述第二匹配光纤(4)
4.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述光源(1)为超连续谱激光光源；所述光源(1)用于在待测衰减光纤(3)的纤芯损耗系数测量中，产生超宽谱光并输出宽光谱信号；所述光源(1)的输出尾纤与所述第一匹配光纤(2)的输入端熔接。
5.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述跑道型高阶模剥离器(7)包括底座(71)、曲线盘绕组件(72)和推进组件；所述曲线盘绕组件(72)共有2个，对称设置于所述底座(71)的左右两侧，用于为所述半圆曲线段上的部分所述第二匹配光纤(4)提供支撑，且所述曲线盘绕组件(72)位于部分所述第二匹配光纤(4)的内侧；所述直线段上的部分所述第二匹配光纤(4)在所述曲线盘绕组件(72)的作用下被拉直并弹性张紧，所述推进组件共有2个，对称设置于所述直线段上的部分所述第二匹配光纤(4)的外侧，用于分别将所述直线段上的所述第二匹配光纤(4)向各自相对于所述底部(71)内侧的方向进行推进弯曲。
6.根据权利要求5所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述底座(71)包括矩形部和对称设置于矩形部两侧的半圆部；所述曲线盘绕组件(72)设置于所述半圆部上，且所述曲线盘绕组件(72)与所述半圆部的弯曲弧线形状具有相同的圆心位置；所述推进组件设置于所述矩形部上。
7.根据权利要求5所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述推进组件包括支撑部(73)和推进螺栓(74)，所述支撑部(73)上开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔的螺纹与所述推进螺栓(74)的螺纹相匹配；所述推进螺栓(74)的靠近所述第二匹配光纤(4)一侧设置有接触件，通过所述接触件，当所述推进螺栓(74)在所述螺纹通孔中旋转并向所述底座(71)内部推进时，所述接触件与所述第二匹配光纤(4)接触并将其推进弯曲。
8.根据权利要求7所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述底座(71)上还设置有避空槽(75)，所述避空槽(75)的两端分别对应延伸于2个所述支撑部(73)的位置，且位于所述推进螺杆(74)的下方；所述避空槽(75)中设置有推进距离标尺(76)，用于标示所述第二匹配光纤(4)被推进弯曲的程度值。
9.一种衰减光纤的纤芯损耗测量方法，其特征在于：所述方法使用如权利要求1至8任意项所述的纤芯损耗测量装置，包括：
10.根据权利要求9所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，包括光源(1)和光谱仪(6)，其特征在于：所述装置还包括第一匹配光纤(2)、待测衰减光纤(3)、第二匹配光纤(4)和跑道型高阶模剥离器(7)，所述光源(1)依次连接所述第一匹配光纤(2)、所述待测衰减光纤(3)、所述第二匹配光纤(4)和所述光谱仪(6)；所述第二匹配光纤(4)盘绕于所述跑道型高阶模剥离器(7)上，所述第二匹配光纤(4)的盘绕形态被所述跑道型高阶模剥离器(7)划分为直线段和半圆曲线段，且所述跑道型高阶模剥离器(7)还通过推进组件将所述直线段上的部分第二匹配光纤(4)进行弯曲。
2.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：在所述第二匹配光纤(4)和所述光谱仪(6)的连接之间，还设置有包层光剥离器(5)；所述包层光剥离器(5)的输入端与所述第二匹配光纤(4)的输出端相连接，所述包层光剥离器(5)的输出端通过裸纤适配器与所述光谱仪(6)的输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述第一匹配光纤(2)、所述待测衰减光纤(3)和所述第二匹配光纤(4)具有相同的结构匹配参数，且所述第一匹配光纤(2)和所述第二匹配光纤(4)均为传能光纤；所述第一匹配光纤(2)的输出端与所述待测衰减光纤(3)的输入端熔接，所述待测衰减光纤(3)的输出端与所述第二匹配光纤(4)的输入端熔接。
4.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述光源(1)为超连续谱激光光源；所述光源(1)用于在待测衰减光纤(3)的纤芯损耗系数测量中，产生超宽谱光并输出宽光谱信号；所述光源(1)的输出尾纤与所述第一匹配光纤(2)的输入端熔接。
5.根据权利要求1所述的一种衰减光纤的纤芯损耗测量装置，其特征在于：所述跑道型高阶模剥离器(7)包括底座(71)、曲线盘绕组件(72)和推进组件；所述曲线盘绕组件(72)共有2个，对称设置于所述底座...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞娟，彭昆，林傲祥，倪力，孙毅，李明慧，闫加虎，谭夏天，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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