[发明专利]异种光纤熔接点纤芯损耗测量方法及其测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤熔接点纤芯损耗(简称熔接损耗)的测量方法，尤其涉及异种光纤熔接点纤芯损耗的测量。

背景技术

我们知道，在光传感、光纤激光器等各种光纤系统中，光纤的熔接损耗是影响系统性能的一个重要的因素。准确测量熔接损耗对于评估和改进光纤系统性能有着重要的作用。目前，对熔接损耗的检测可通过光时域反射仪(OTDR)进行，光时域反射仪是通过在光纤中传输光脉冲，以观察反射光程度来判断。由于光在熔接头处不仅存在反射，还存在散射和吸收等，因此，仅通过测量反射光程度来确定熔接头损耗与真实的损耗是有较大差异的，同时测量精度也不够高。对熔接损耗现有技术中还有通过损耗评估实现，其是通过从两个方向观察光纤，通过图像识别和分析来确定包层和纤芯的偏移、变形、尺寸的变化和其他参数，使用这些参数来计算估计接头的损耗，该种评估结果与真实熔接头损耗仍有相当大的差异。

也可采用截断方式来测量，即先对一根完整光纤的光功率损耗进行测量，然后将该光纤在中间切成两段，并将两断点进行熔接，通过读取熔接前后光功率计数值，从而可计算出熔接损耗。其精度比上述两种方法更高，但其仅适用于同种类型光纤的熔接损耗计算。

上述各种方法的缺点是或者仅能对同种光纤的相互熔接点进行损耗测量，或者测量估计精度不够。而在各种光纤系统包括光纤激光器的研制中，往往是不同种光纤之间的熔接并需要精确测量其熔接损耗。本申请中，我们将技术参数不完全相同的两种光纤熔接后的光纤定义为异种光纤，异种光纤的熔接损耗大小将影响光纤系统的性能，尤其是关键的熔接点，因此，如何准确地获得异种光纤的熔接损耗，对于光纤系统的实验和开发具有重要的作用和意义。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够准确地测量得到异种光纤熔接点纤芯损耗的测量方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种异种光纤熔接点纤芯损耗测量方法，它包括如下步骤：

(a)、选取两根待测量的不同类型的光纤，在两根光纤的一端分别连接光源，在两根光纤的另一端分别连接光功率计，打开光源和光功率计，读取光功率计读数，得到上述两根光纤在直连情况下的光功率数值为Ra、Rb；

(b)、保持光纤端头与光源及光功率计的连接不变，将所述的两根光纤从中间部位分别截断，并相交叉熔接，形成两根混合的异种光纤；

(c)、保持所述两台光源的光输出功率不变，再次读取光功率计读数，得到交叉熔接后的光功率数值为Ras、Rbs；

(d)、根据上述测量数据，计算得到异种光纤熔接点纤芯的平均损耗为：[(Ra+Rb)-(Ras+Rbs)]/2。

进一步地，步骤(a)中，所述的两根待熔接的光纤在芯折射率、包层折射率、芯半径、包层半径、包层结构、掺杂条件、制造商、和批次中的一种或多种方面不完全相同。

所述光源的光信号由半导体激光器、光纤激光器、固体激光器或气体激光器产生。

对上述技术方案所进一步优化的实施中，步骤(a)中，当所述的光纤中有为一根或两根为双包层光纤时，在该双包层光纤的两侧靠近端点处还分别设置有用于增加测量精度的包层功率剥离器(Cladding Power Stripper)。

本发明还提供了一种采用上述测量方法的异种光纤熔接点纤芯损耗测量系统，它包括

光源，其具有两个，分别连接在两根待测光纤的一端，所述的光源用于产生一定强度的光信号；

光功率计，其具有两个，分别连接在两根待测光纤的另一端，所述的光功率计用于测量光功率大小；

所述的光源与光纤、光功率计与光纤在熔接前和熔接后保持固定连接，光源的输出功率保持恒定，通过分别读取熔接前和熔接后光功率计的读数，得到两根待测光纤在直连情况下的光功率和两根待测光纤熔接后形成异种光纤的光功率值，以获得光纤熔接点损耗的测量值。

优化地，所述的光源类型为半导体激光器、光纤激光器、固体激光器或气体激光器中的一种。

所述的光功率计为光电探头和热光探头类型的光功率计中的一种。

进一步地，当待测光纤中有一根或两根为双包层光纤时，在相应的双包层光纤的两侧靠近端点处还分别设置有用于增加测量精度的包层功率剥离器。