一种大芯径光纤传输损耗系数的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光纤参数测试领域，涉及一种采用普通通讯光纤万用表测定大芯径光 纤传输损耗系数的方法。
【背景技术】
[0002] 大芯径光纤作为新一代能量传输媒介相对于传统传输能量方式具有良好的抗电 磁干扰、传输损耗低、尺寸小、质量轻、便于操作与维修以及传输信号、能量密度大等特点。 因其优异传输信号、能量性质，广泛应用于国防、工业以及医用等领域。
[0003] 光纤传输损耗系数是光纤的基本参数之一，其大小决定了光纤传输性能。传输损 耗系数小，即为信号或者能量在光纤传输损失小，意味着相同能量或者信号可以传输较长 距离；反之，传输损耗系数大，则信号或者能量在光纤传输损耗大，意味着传输距离较短。由 于大芯径光纤的芯径尺寸不统一，因此如何采用普通通讯光纤万用表简单便捷对大芯径光 纤传输损耗系数进行测量具有重要的实际意义。
[0004] 近几年关于大芯径光纤的研究已经引起广大学者的兴趣，出现大量关于大芯径光 纤制备工艺、大芯径光纤传感器和大芯径光纤应用于工业生产的报道，但是关于采用普通 通讯光纤万用表对大芯径光纤传输损耗系数测定却鲜有报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种快速便捷测量大芯径光纤传输损耗系数的方法，采用普 通通讯光纤万用表首次通过修订参数对大芯径光纤传输损耗系数进行测定。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，其原理为：采用截断法测量光纤传输 损耗，即首先测量长度为IOOm~1000 m输出功率Pciut (A)，在保持注入条件不变的情况下， 离注入端大约为2m的部位测出输入功率Pin (A)，则传输损耗及传输损耗系数的表达式如 下：
[0010] 由于大芯径光纤与标准通信光纤的结构参数不同（芯径比标准光纤大），因此光 纤万用表输出端的入射光可近似认为全部进入大芯径光纤，然后在光纤中均匀传输。在光 纤输出端则只有部分光入射进万用表的输入端，因此上述方程（1)和（2)修正后的参数方 程如下：
[0013]其中，A(A)为传输损耗，a(A)为传输损耗系数，山为大芯径光纤纤芯直径，d2 为普通光纤万用表探测端直径（一般以OMl多模光纤（62. 5/125ym)为标准，取其芯径 62. 5ym带入方程（4))。A(A)与光纤长度L以及入射光波长A有关，a(A)为单位长度 的传输损耗，仅与入射波波长A和光纤本身有关。
[0014] 由于光纤万用表是针对标准通信光纤而制备的，同时大芯径光纤的芯径比标准光 纤大，因此可近似认为万用表光源输出端的光全部入射进大芯径光纤并在其中均匀传输。 在光纤的输出端由于芯径比标准光纤大而致使只有标准光纤芯径面积大小的入射光被万 用表的探测器所探测，所以测试结果需按方程（3)和（4)修正。通过修正即可利用光纤万 用表直接测得大芯径光纤的传输损耗和传输损耗系数。
[0015] 具体测试步骤如下：
[0016] -、制备一根长度为IOOm~1000 m大芯径光纤标准跳线。
[0017] 二、将跳线两端分别接入普通通讯光纤万用表光源端和光功率计端，首先测量出 IOOm~1000 m光纤的输出功率，在保持注入条件不变的情况下，在离注入端约为2m(此长度 应远小于第一次测量光纤的长度，即短光纤带来的传输损耗可忽略不计，考虑到操作和测 量的方便一般选为2m)的部位测出输出功率，忽略光在较短光纤中的传输损耗，以此输出 功率作为测量IOOm~1000 m光纤的输入功率。
[0018] 三、带入修正方程（3)和（4)求出光纤的传输损耗和传输损耗系数。
[0019] 本发明中，大芯径光纤纤芯直径范围为IOOym-1000 ym。
[0020] 本发明中，跳线接头为FC接头。
[0021] 本发明中，采用简单便捷手段测量大芯径光纤，根据大芯径光纤不同芯径来修改 具体参数。
[0022] 本发明的优点在于：
[0023] 1、本发明具有操作方便，设备简单，灵活性强等优势，适用于实验室以及野外光纤 通信维修对大芯径光纤传输损耗的测定。
[0024] 2、本发明测试过程中仅需要知道光纤芯径直径大小即可，该参数一般由光纤供应 商直接提供。
[0025] 3、本发明测量大芯径光纤传输损耗系数简单便捷，适用于实验室对大芯径光纤传 输损耗系数的测定和野外通信维修及维护。
【附图说明】
[0026] 图1为普通光纤万用表测试大芯径能量光纤传输损耗示意图，1-待测光纤，2-光 源，3-光功率计；
[0027] 图2为PK2600型光纤光谱仪测得的传输损耗系数谱；
[0028] 图3为AvaSpec-ULS2048XL-USB型光纤光谱仪测得的光透过率谱；
[0029]图4为由光透过率谱转换得到的传输损耗系数谱。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本发明的保护范围中。
[0031] 本发明提供了一种大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，具体测试步骤如下：
[0032] 第一步：将大芯径光纤做成两端接头分别为FC接头的光纤跳线两根（一根长度为 2m，另一根长度为380m)，大芯径光纤纤芯直径为200ym。
[0033] 第二步：将跳线两端分别接入普通通讯光纤万用表光源端和光功率计端（图1)。
[0034] 第三步：测量出2m和380m光纤的传输损耗系数（如表1)，转换成对应的光功率。
[0035] 第四步：以2m光纤的输出功率作为输入功率和380m光纤的输出功率代入修正方 程式求出传输损耗值和传输损耗系数（如表1)。
[0036] 第五步：不同测试方法在850nm处测得的传输损耗系数如表2,PK2600型光纤光谱 仪测得的传输损耗系数谱如图2所示，AvaSpec-ULS2048XL-USB型光纤光谱仪测得的光透 过率谱如图3所示，由光透过率谱转换得到的传输损耗系数谱如图4所示。
[0037] 表1波长为850nm的光在大芯径光纤中的传输损耗系数
【主权项】
1. 一种大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，其特征在于所述测定方法步骤如下： 一、 制备一根长度为IOOm~1000 m大芯径光纤标准跳线； 二、 将跳线两端分别接入普通通讯光纤万用表光源端和光功率计端，首先测量出 IOOm~1000 m光纤的输出功率，在保持注入条件不变的情况下，在离注入端为2m的部位测 出输出功率，以此输出功率作为输入功率； 三、 将步骤二测出的输出功率和输入功率带入下述修正方程求出光纤的传输损耗 A(A)和传输损耗系数a(A):其中，PciutU)为输出功率，PinU)为输入功率，Cl1为大芯径光纤纤芯直径，d2为普通 光纤万用表探测端直径，L为光纤长度，A为入射光波长。2. 根据权利要求1所述的大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，其特征在于所述d2 = 62. 5 u m〇3. 根据权利要求1所述的大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，其特征在于所述大芯 径光纤纤芯直径范围为100ym-1000ym。4. 根据权利要求1所述的大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，其特征在于所述跳线 接头为FC接头。
【专利摘要】本发明公开了一种大芯径光纤传输损耗系数的测定方法，其步骤如下：一、制备一根长度为100m～1000m大芯径光纤标准跳线；二、将跳线两端分别接入普通通讯光纤万用表光源端和光功率计端，首先测量出100m～1000m光纤的输出功率，在保持注入条件不变的情况下，在离注入端为2m的部位测出输出功率，以此输出功率作为输入功率；三、将步骤二测出的输出功率和输入功率带入下述修正方程求出光纤的传输损耗和传输损耗系数。本发明采用普通通讯光纤万用表首次通过修订参数对大芯径光纤传输损耗系数进行测定。本发明具有操作方便，设备简单，灵活性强等优势，适用于实验室以及野外光纤通信维修对大芯径光纤传输损耗的测定。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN105222993
【申请号】CN201510616294
【发明人】王金忠, 马洪虎
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月24日