[发明专利]用反射光测定纤维光导中光损耗的方法

说明书

本发明属于纤维光学领域，可用于测定各类纤维光导中的辐射衰减率。

已知一种用反射光测量纤维光导中辐射光累计损耗的方法（参见Hillerich Pulsereflection method for transmission-loss measurement of optical fibers.Electronics letters，1976，vol.12，N4，P 92-93），该方法的基础在于：向长度为lg的光导中引入辐射短脉冲，分别记录下所观察到的由该光导的入射端面反射回来的脉冲最大功率N，和从采用浸渍法固定在该光导出射端的高反射镜反射回来的脉冲最大功率N_3ep;然后从脉冲引入一方分离出长度为l_k的很小一段光导，记录下由入射端面和置于很小这一段光导出射端的反射镜反射回来的信号之最大功率，并按下式确定被测光导在两倍长度差2（l_g-l_k）上的辐射光损耗，这个光损耗用衰减率μ来表征，

exp［-2μ(lg-l_k)］= (N_∑-N_ex)/(N_3ep)

这种方法的缺点是必须破坏被测光导的完整性，因为必须分离出很小一段光导来。

还有另外一种用反射光测量纤维光导中光损耗的方法（参见苏联申请No    4204727，1988.5.30作出授予发明人证书的决定），该方法可归结为：经过空心的（Хопостой）光导向被测光导中引入探测用的辐射脉冲，空心光导的长度等于对给定类型的光导所确定的模式分布长度的一半;测量从空心光导的出射端反射的脉冲能量N₁;测量从彼此位于最小距离的空心光导出射端和被测光导入射端反射的脉冲能量N₂;测量从被测光导出射端反射的脉冲能量N₃，并根据以上三个测量数据确定被测光导单位长度上的光损耗μ。就其技术实质来说，这个方法与本发明的方法最为可接近，可将其作为本发明原型。

这种方法的缺点是必须测量从光导的对接端面，即从空心光导的出射端和被测光导的入射端多次反射的脉冲总能量。在光学反射仪采用的具有很高的时间分辨率的系统中，当测量系统分别要对从不同端面反射的每个辐射脉冲起反应时，这种求积作用就不能实现。因此，用这种方法测量光损耗是不可能实现的，或者伴有很大的测量误差。除此而外，当不带空气间隙而将上述光导连接在一起时，就不会存在具有能量为N₂的脉冲，因此也就不能根据这种方法来用反射光进行测量。

本发明的目的是在快速动作的测量系统中和在不带空气间隙而将上述光导连接在一起的情况下，通过创造测量的可能性而提高此方法的多能性。

所提出来的目的是这样达到的：在已知的用反射光测量纤维光导光损耗的方法中，包括经过空心光导向被测光导引入探测光脉冲，空心光导的长度不小于对该类型光导所确立的模式分布长度的一半，并且根据从光导端面反射回来的辐射确定被测光导单位长度上的光损耗μ。建议在向空心光导引入辐射脉冲之后，测量从空心光导的出射端面反射回来的脉冲能量或最大功率No，再将空心纤维光导和被测纤维光导以最小的空气间隙对接或不带空气间隙而将它们连接起来，然后相应地对从被测光导出射端反射的辐射脉冲能量或最大功率N（原文中误为N₀-校者注）进行测量，并按以下关系式确定被测光导中的光损耗μ：

μ＝（2lnτ+lnN₀-lnN）/2e （1）

（原文中并无括号，校者认为有误，故予加上，以供参考）。式中l-被测光导的长度;τ-两光导对接端面的透射系数，在不带空气间隙而将两光导连接在一起时τ_max＝1，当两光导以最小的空气间隙连接在一起时τ_min＝2n/（n²+1）^＊，n为光导的群折射率。（^＊原文中为τ_min＝2n（n²+1），显然是错误的一校者注，供参考）。