[发明专利]一种光纤长度测量装置及方法

权利要求书

1.一种光纤长度测量装置，其特征在于，包括激光电源、光隔离器、第一光纤耦合器和第二光纤耦合器，所述激光光源连接光隔离器，所述光隔离器连接第一光纤耦合器，所述第一光纤耦合器连接第二光纤耦合器，所述第二光纤耦合器与待测光纤连接，还包括第一光探测放大系统和第二光探测放大系统，所述第一光探测放大系统、第二光探测放大系统分别与第二光纤耦合器连接，所述第一光探测放大系统、第二光探测放大系统分别与外接的数据采集器连接，所述第一光纤耦合器为2×2光纤耦合器，所述2×2光纤耦合器设有两个输出端口，分别为输出端口a和输出端口b；所述第二光纤耦合器为3×3光纤耦合器，所述3×3光纤耦合器设有六个端口，分别为端口c、端口d、端口e、端口f、端口g和端口h，所述输出端口a连接端口g，所述端口c连接待测光纤，所述待测光纤连接端口f，所述输出端口b连接端口d，所述端口e连接第一光探测放大系统，所述端口h连接第二光探测放大系统。

2.根据权利要求1所述的一种光纤长度测量装置，其特征在于，所述2×2光纤耦合器为一次拉锥的1550nm宽带均分型2×2光纤耦合器。

3.根据权利要求1所述的一种光纤长度测量装置，其特征在于，所述3×3光纤耦合器为一次拉锥的1550nm宽带均分型3×3光纤耦合器。

4.采用权利要求1所述光纤长度测量装置的一种光纤长度测量方法，其特征在于，

S1：激光光源向光隔离器发射激光，所述激光经过光隔离器后进入2×2光纤耦合器；

S2：所述激光从2×2光纤耦合器的输出端口b发射到3×3光纤耦合器的端口d；

S3：所述激光从3×3光纤耦合器的端口f进入待测光纤中，并经过端口c回到3×3光纤耦合器；

S4：激光从3×3光纤耦合器的端口h进入第二光探测放大系统，并通过外接的数据采集器采集光脉冲电压信号；

S5：循环S3、S4m次，取m次循环时间的平均值为τ1；

S6：激光光源再次向光隔离器发射如S1所述的激光，所述激光经过光隔离器后进入2×2光纤耦合器；

S7：所述激光从2×2光纤耦合器的输出端口a发射到3×3光纤耦合器的端口g；

S8：所述激光从3×3光纤耦合器的端口c进入待测光纤中，并经过端口f回到3×3光纤耦合器；

S9：激光从3×3光纤耦合器的端口e进入第一光探测放大系统，并通过外接的数据采集器采集信息；

S10：S8、S9循环m次，取m次循环时间的平均值为τ2；

S11：将S5得到的时间值τ1和S10得到的时间值τ2计算出平均值τ；

S12：由于τ＝nL/c，可以得到L＝c·τ/n，由此可以计算出被测光纤的长度L，其中n为光纤折射率，c为真空中的光速。

5.根据权利要求4所述的一种光纤长度测量方法，其特征在于，所述m的取值范围为3<m<10。

6.根据权利要求5所述的一种光纤长度测量方法，其特征在于，所述n＝1.468。