一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置、测试系统及测试方法与流程

本发明涉及光纤微弯附加损耗测试技术领域，尤其是一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置、测试系统及测试方法。

背景技术：

在光纤光缆的制造及安装使用过程中，光纤可能会遭受外界沿光纤截向的压力，引起光纤局部产生较小的、随机的、高频的微弯折或弯曲(通常弯曲半径不大于1mm)，导致纤芯相对于光纤轴出现极小的偏移。这种偏移会使在光纤内部传输的光功率从基模耦合到高阶模，发生模式耦合，从而引起光纤损耗的增加，称为光纤微弯附加损耗，也称光纤微弯敏感性。

不同的光纤对微弯的敏感性不同，要衡量其敏感性差异程度，就要对光纤微弯附加损耗进行测试。然而，由于光纤微弯的变形量或者弯曲半径极小，并且有一定的随机性，在光纤微弯附加损耗的测试方法中最难的是要能模拟光纤产生微弯的场景，并且操作简单、有重复性，这是一直以来困扰光纤测试业界的难题。

iec在技术报告iec/tr62221:2012中提到了四种对光纤微弯敏感性的测试方法：方法a可膨胀卷轴、方法b固定直径卷轴、方法c平板法、方法d交叉网状卷绕。其中方法a、b、d都是基于卷轴，方法c为橡胶和砂纸的平板。这些方法在实际中均存在明显缺点，方法a机构复杂、不易精确实现；方法b砂纸不同批次差异较大、砂粒易掉导致重复性差、且受复绕设备的控制精度影响较大；方法d可操作性极差；方法c由于受试距离短、又是采用变形量极小的砂纸，难以体现出微弯敏感性差异。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置、测试系统及测试方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置，包括：

带槽底板和水袋限位框，所述带槽底板的上表面设有沿宽度方向的齿槽；

使用所述测试装置测试被测光纤时，将被测光纤放置于带槽底板上并将水袋限位框放置在带槽底板的边沿上方，然后在水袋限位框放入水袋，使被测光纤在盛水的水袋的重力作用下沿着齿槽的形状变形，从而产生微弯。

进一步，所述齿槽的侧视为方形齿槽。

进一步，所述水袋限位框的两端侧面底部设有光纤通过间隙。

进一步，所述带槽底板的上表面两端边沿设有光纤定位标记。

进一步，所述水袋的材质为塑料薄膜。

本发明还提供一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试系统，包括稳定光源，光功率计，以及上述的应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置。

本发明还提供一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法，包括如下步骤：

s11，将被测光纤平直地放置在带槽底板上，被测光纤保持平直并垂直于齿槽的开槽方向，并对准光纤定位标记的某一个位置；

s12，将水袋限位框放置在带槽底板的边沿上方，使得光纤通过间隙；

s13，将被测光纤的两头分别与一段测试尾纤熔接，然后将两段测试尾纤分别拧接在稳定光源的发射口和光功率计的接收口上，并以此状态校准光功率计的零点；

s14，在水袋限位框放入盛水的水袋，使被测光纤在盛水的水袋的重力作用下沿着齿槽的形状变形，从而产生微弯；

s15，测试被测光纤的微弯附加损耗并记录。

本发明还提供一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法，包括如下步骤：

s21，将被测光纤平直地放置在带槽底板上，被测光纤保持平直并垂直于齿槽的开槽方向，并对准光纤定位标记的某一个位置；

s22，将水袋限位框放置在带槽底板的边沿上方，使得光纤通过间隙；

s23，选择合适的未装水的水袋，并将水袋布置在水袋限位框中，并且水袋底部平坦贴合在带槽底板上；

s24，将被测光纤的两头分别与一段测试尾纤熔接，然后将两段测试尾纤分别拧接在稳定光源的发射口和光功率计的接收口上，并以此状态校准光功率计的零点；

s25，在水袋中注入适量水；

s26，测试被测光纤的微弯附加损耗并记录。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的测试装置中，用以使被测光纤产生微小弯曲的压力是由带槽底板上的水袋产生，这首先有效解决了前述iec方法中的重大问题，即(1)卷轴类方法存在光纤的收线张力不同会带来微弯附加损耗的不同，而且是不可定量的。(2)被测得的微弯附加损耗不知是由真正的光纤微小弯曲造成的，还是由施加在光纤上的张力造成的。其次，水袋的重量均匀地分散在整个水袋与带槽底板接触的面上，水袋的厚度足够薄，其底部能够随着齿槽的形状自由的变形，从而使被测光纤顺着齿槽产生微弯，同时又能避免传统方案中用盖板来压住光纤极易在锯齿尖部产生压力集中，从而造成所测得的附加损耗很大一部分是来源于压力而非微弯，还能避免类似技术采用在柔性板上施加外部压力容易造成的应力不均匀问题。最后，本发明在带槽底板的边沿使用外框进行限位，既能使水袋底部能完全贴合在带槽底板上，又能避免水袋边沿超出带槽底板的边沿，从而造成水袋边沿下坠，压力不再均匀分布并且失去多次测试的重复性。

2、本发明的水袋限位框的两端侧面底部设有光纤通过间隙，以使被测光纤免于受到水袋限位框的压力。

3、本发明的带槽底板的上表面两端边沿设有光纤定位标记，在多次测试时能将被测光纤放在完全相同的位置，测试重复性好。

4、本发明装置简单、成本较低，但完全符合微弯产生机理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1的应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置结构示意图。

图2为本发明实施例1的方形齿槽的结构示意图。

图3为本发明实施例2的应力均布式光纤微弯附加损耗测试系统结构示意图。

图4为本发明实施例2的第一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法流程框图。

图5为本发明实施例2的第二种应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法流程框图。

附图标记：1-带槽压板、2-水袋限位框、3-齿槽、4-光纤通过间隙、5-水袋、6-被测光纤、7-光纤定位标记。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置，包括：

带槽底板和水袋限位框2，所述带槽底板的上表面设有沿宽度方向的齿槽3；

使用所述测试装置对测试被测光纤6时，将被测光纤6放置于带槽底板上并将水袋限位框2放置在带槽底板的边沿上方，然后在水袋限位框2放入水袋5，使被测光纤6在盛水的水袋5的重力作用下沿着齿槽3的形状变形，从而产生微弯。

本实施例的测试装置中，用以使被测光纤6产生微小弯曲的压力是由带槽底板上的水袋5产生，这首先有效解决了前述iec方法中的重大问题，即(1)卷轴类方法存在光纤的收线张力不同会带来微弯附加损耗的不同，而且是不可定量的。(2)被测得的微弯附加损耗不知是由真正的光纤微小弯曲造成的，还是由施加在光纤上的张力造成的。其次，水袋5的重量均匀地分散在整个水袋5与带槽底板接触的面上，水袋5的厚度足够薄，其底部能够随着齿槽3的形状自由的变形，从而使被测光纤6顺着齿槽3产生微弯，同时又能避免传统方案中用盖板来压住光纤极易在锯齿尖部产生压力集中，从而造成所测得的附加损耗很大一部分是来源于压力而非微弯，还能避免类似技术采用在柔性板上施加外部压力容易造成的应力不均匀问题。最后，本发明在带槽底板的边沿使用外框进行限位，既能使水袋5底部能完全贴合在带槽底板上，又能避免水袋5边沿超出带槽底板的边沿，从而造成水袋5边沿下坠，压力不再均匀分布并且失去多次测试的重复性。

如图2所示，所述齿槽3的侧视为方形齿槽3。方形齿槽3的宽度、深度、间隔是按最有利于产生及测试光纤微弯设定好的，示例性地：所述方形齿槽3的凸面宽度和凹面宽度分别为1mm和9mm，凸面高度为0.5mm。

进一步，所述水袋限位框2的两端侧面底部设有光纤通过间隙4，以使被测光纤6免于受到水袋限位框2的压力。

进一步，所述带槽底板的上表面两端边沿设有光纤定位标记7，用于多次测试时能将被测光纤6放在完全相同的位置。

进一步，所述水袋5的材质为塑料薄膜，符合国家标准，壁厚足够薄以使水袋5底部容易顺着齿槽3的形状变形。示例性地，可以选择保鲜膜等。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试系统，包括稳定光源，光功率计，以及实施例所述的应力均布式光纤微弯附加损耗测试装置。

基于所述测试系统实现的应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法可以分为两种：一种是先将水袋5盛入适量的水，再装入水袋限位框2；另一种是先将水袋5布置在水袋限位框2中，再盛入适量的水。分别如下：

如图4所示，第一种应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法，包括如下步骤：

s11，将被测光纤6平直地放置在带槽底板上，被测光纤6保持平直并垂直于齿槽3的开槽方向，并对准光纤定位标记7的某一个位置；

s12，将水袋限位框2放置在带槽底板的边沿上方，使得光纤通过间隙4；

s13，将被测光纤6的两头分别与一段测试尾纤熔接，然后将两段测试尾纤分别拧接在稳定光源的发射口和光功率计的接收口上，并以此状态校准光功率计的零点；需要注意的是被测光纤6以及测试尾纤的弯曲半径应当足够大(弯曲半径不小于140mm)，以避免引入额外的宏弯损耗；

s14，在水袋限位框2放入盛水的水袋5(水量典型值为3kg)，使被测光纤6在盛水的水袋5的重力作用下沿着齿槽3的形状变形，从而产生微弯；注意此操作过程勿触碰到水袋限位框2之外的被测光纤6及测试尾纤。

s15，测试被测光纤6的微弯附加损耗并记录。

如图5所示，第二种应力均布式光纤微弯附加损耗测试方法，包括如下步骤：

s21，将被测光纤6平直地放置在带槽底板上，被测光纤6保持平直并垂直于齿槽3的开槽方向，并对准光纤定位标记7的某一个位置；

s22，将水袋限位框2放置在带槽底板的边沿上方，使得光纤通过间隙4；

s23，选择合适的未装水的水袋5并将水袋5布置在水袋限位框2中，并且水袋5底部平坦贴合在带槽底板上；注意此操作过程勿触碰到水袋限位框2之外的被测光纤6及测试尾纤。

s24，将被测光纤6的两头分别与一段测试尾纤熔接，然后将两段测试尾纤分别拧接在稳定光源的发射口和光功率计的接收口上，并以此状态校准光功率计的零点；同样需要注意的是被测光纤6以及测试尾纤的弯曲半径应当足够大，以避免引入额外的宏弯损耗；

s25，在水袋5中注入适量水；

s26，测试被测光纤6的微弯附加损耗并记录。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。