[发明专利]一种基于泄漏光检测的光纤熔接点损耗测试装置及方法

权利要求书

1.一种基于泄漏光检测的光纤熔接点损耗测试装置，其特征在于：包括可打开的内壁具有全反射特性的椭球镜，椭球镜内封装有位于椭球镜的一个焦点处的球形光电探测器，椭球镜内还设置有自制的光纤夹持与三维寻焦调节控制装置，椭球镜外设置有具备调制输出功能的光源模块、CPU、步进电机、微弱光功率同相检测装置。文中所述光源模块供待测光纤连接头插入，所述微弱光功率同相检测装置输出端与CPU连接，步进电机的控制端与CPU连接，椭球镜内的球形光电探测器接入微弱光功率同相检测装置输入端，椭球镜内的光纤夹持与三维寻焦调节控制装置与步进电机传动连接。

2.基于权利要求1所述的微弱光功率同相检测实现过程如下：

(1)、如图4所示，椭球镜内的球形光电探测器输出的电流调制信号接入微弱光功率同相检测装置的输入端，经由互阻抗放大器进行电流/电压变换，转变成电压调制信号；

(2)、同时，具备调制输出功能的光源模块的调制输出端接入微弱光功率同相检测装置的同步信号端口，由光源模块输出的调制信号经信号识别后送入CPU进行频率识别，并且经触发电路产生一对相位相反的方波；

(3)、CPU根据识别的频率选择正确的带通滤波器，经过带通滤波电路后，交流放大电路将(1)中产生的电压调制信号放大到足够的电平后送入方波检波器；

(4)、(2)中产生的正反相的方波在方波检波器中与交流放大后的信号进行相关检测后进入低通滤波器，低通滤波器对高频成分滤除后，再进行适当的直流放大，然后将结果送入A/D转换器，CPU读入其值并进行相应处理计算出功率大小。

3.基于权利要求1所述装置的光纤熔接点损耗测试方法，其特征在于：利用光纤熔接点处泄漏的光功率大小来计算出光纤熔接损耗大小，具体过程如下：

(1)、使用光纤熔接机完成带连接头的光纤熔接后，将光纤连接头插入光源输出模块，并将光纤熔接点固定在椭球镜内的光纤夹持与三维寻焦装置上；

(2)、关闭椭球镜模块，通过CPU单元控制步进电机驱动自制的光纤夹持与三维寻焦调节控制装置动作，使光纤的熔接点处于椭球镜未设置球形光电探测器的焦点上；

(3)、根据球形光电探测器所接收到泄露光的最大功率值，代入k值，根据公式(1)即可计算出熔接点的损耗大小。

公式(1)中，P_检测'为球形光电探测器检测的光功率值，单位为dBm；P_in'为光输出模块输出的光功率，单位为dBm；Δ为熔接点处的损耗值，单位为dB；k为调节系数。

4.根据权利要求2所述的光纤熔接点损耗测试方法，其特征在于：公式(1)中k值获取的方法如下：

(1)、制作多台基于泄漏光检测的光纤熔接点损耗测试装置，并按一定比例抽取一定数量的样机，用于获取k值的试验；

(2)、选定损耗分别为0.01dB、0.02dB、0.03dB、0.04dB和0.05dB且带光纤连接头的熔接点各10个，依次将光纤连接头依次接入第一个样机光源输出模块，熔接点固定在自制的光纤夹持与三维寻焦调节控制装置上，记录各个光纤熔接点泄露光功率的大小；

(3)、在第二个样机中，参照步骤(1)进行各个熔接点泄露光的功率大小检测实验，并记录数据，然后依次在其他样机中进行试验，获取各个熔接点泄露光的功率大小；

(4)、根据公式(1)，对各个样机的试验数据进行处理，计算出k值的大小。

5.根据权利要求2所述的光纤熔接点损耗测试方法，其特征在于：样机数量和试验熔接点个数的选定与k值的精度有关，在一定范围内，样本数量越多，k值就越接近于真实值。