[发明专利]一种高稳定长度标准光纤

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别涉及一种光纤。

背景技术

随着光纤通信技术的迅速发展和应用，保证光纤通信的安全畅通显的尤为重要，而在维护光纤通信的过程中需要有能够准确测量光纤传输特性的仪器，目前使用较多的是光时域反射计(OTDR)。但是OTDR的分辨率和信噪比、动态范围及测量时间存在矛盾，它的空间分辨率只能达到米量级，无法满足对高精度测量要求的某些应用，而光精密反射计能很好的解决分辨率和动态范围之间的矛盾问题。

目前高密度事件分布的局域网需要更高精度的测量要求，在OTDR无法满足测量要求的情况就需要光精密反射计进行测量。而目前国内外尚无计量技术机构开展光精密反射计相关校准技术研究，因此开展光精密反射计校准技术研究，研制高稳定长度标准光纤对保证光精密反射计的量值准确可靠具有重要意义。

传统的标准光纤是将两段光纤通过2×2光纤耦合器形成光纤环路，在光纤耦合器其中一个臂的端面进行反射，内部的两段光纤通过温度传感器实时的进行温度监测，再通过光纤长度与温度的修正关系对光纤长度进行温度修正。由于光时域反射计的量值溯源对光纤长度的精度要求不高，因此上述方式可以实现对光时域反射计的校准，但是无法满足光精密反射计对光纤长度的校准要求。

传统的标准光纤主要存在以下问题：

(1)标准光纤没有控温电路，无法实现对光纤温度的精确控制，从而无法满足对光精密反射计的高精度量值溯源要求；

(2)标准光纤没有对光纤进行固定，在携带或者运输过程中会由于外力作用影响标准光纤的长度值；

(3)标准光纤只能满足光时域反射计的量值溯源要求，而无法满足光精密反射计的量值溯源要求。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提供了一种可精确控温的高稳定长度标准光纤，采用分离式标准光纤结构，利用已标定的不同光纤长度值对光精密反射计进行多点校准，同时标准光纤采用两级温控技术对光纤的温度进行精确控制，温度精度控制在±0.05℃量级，从而保证对光精密反射计的量值传递要求。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高稳定长度标准光纤，包括温控系统，所述温控系统包括一级温控系统和二级温控系统；

所述一级温控系统包括若干标准光纤、导热板、第一温度传感器、第一加热器、环形凹槽，所述二级温控系统包括本体、第二温度传感器、第二加热器、光纤输出口法兰盘、信号处理电路板；

将已经定标好长度的若干标准光纤保持松弛状态缠绕在带有环形凹槽的导热板上，利用第二温度传感器和第二加热器保持二级温控系统的温度精度，再利用第一温度传感器和第一加热器保持一级温控系统的温度精度；温控系统通过信号处理电路板来进行处理，同时固定在导热板上的标准光纤尾纤通过导热板上的通孔引出来接到光纤输出口法兰盘，通过该法兰盘对光精密反射计的量值进行传递。

可选地，所述一级温控电路还包括标准光纤、第一A/D转换器、第一光电隔离器、第一功率放大器；首先通过第一温度传感器对标准光纤的温度进行探测，将探测到的模拟信号经过第一A/D转换器转换为数字信号，再通过信号处理电路板对数字信号进行信号处理，处理后的信号再经过第一光电隔离器以及第一功率放大器对信号进行滤波和放大，放大后的信号再对加热器进行控制，这样就实现了对标准光纤温度的闭环控制。

可选地，所述二级温控电路还包括本体、第二A/D转换器、第二光电隔离器、第二功率放大器；首先通过第二温度传感器对本体的温度进行探测，将探测到的模拟信号经过第二A/D转换器转换为数字信号，再通过信号处理电路板对数字信号进行信号处理，处理后的信号再经过第二光电隔离器以及第二功率放大器对信号进行滤波和放大，放大后的信号再对第二加热器进行控制，实现对本体温度的闭环控制。

可选地，所述标准光纤是已定标好长度的单模光纤，光纤两端的尾纤通过法兰盘与机箱的面板相连，再与被测光精密反射计进行连接。

可选地，所述一级温控系统通过采用标准铂电阻温度计对温度进行测量。

本发明的有益效果是：

(1)将标准光纤保持松弛状态固定在带有凹槽的金属板中，并通过导热胶将光纤标准固定在其中，这样就避免了光纤不会因为外力而发生形变，进而保证了标准光纤长度的准确可靠；

(2)通过两级温控系统实现了对长度标准光纤内温度的精确控制，而不只是对温度读取并利用温度与光纤长度关系对光纤长度进行修正，最大程度地保证了标准光纤长度的准确；