本发明专利技术属于光纤测试技术领域，公开了一种测量光纤的纤芯有效直径的装置及方法。本发明专利技术将被测光纤输出端的端面调节至与摆臂的轴心对齐，将被测光纤输入端的某一被测纤芯调节至与注光光路的轴心对齐，将光源发出的光耦合至被测纤芯并出射至摆臂；摆臂上安装有多个不同类型的探头，根据被测光纤的类型选择切换摆臂上的某一探头作为测量探头；测量探头、光电转换模块、信号处理模块、上位机依次连接形成测量单元；根据被测光纤的类型和测量模式，测量单元执行测量操作得到测量信息并计算得到纤芯有效直径。本发明专利技术利用一个装置能够实现模场直径和数值孔径的测试，且能够适用多尺寸多类型的光纤，功能强大、应用范围广。应用范围广。应用范围广。
【技术实现步骤摘要】
一种测量光纤的纤芯有效直径的装置及方法
[0001]本专利技术属于光纤测试
，更具体地，涉及一种测量光纤的纤芯有效直径的装置及方法。
技术介绍
[0002]模场直径(Mode Field Diameter，MFD)是单模光纤的重要性能指标，用来表征在单模光纤的纤芯区域基模光的分布状态，基模在纤芯区域轴心线处光强最大，并随着偏离轴心线的距离增大而逐渐减弱。光纤的数值孔径(Numerical Aperture，NA)是多模光纤的重要参数，它表示光纤端面接收光的能力。准确的测出光纤的模场直径或数值孔径，能够有助于深入掌握光纤的特性，为光纤的生产提供准确的参数，提高光纤的生产质量。
[0003]现有的光纤测试系统具有以下不足：(1)现有的光纤测试系统通常仅能实现模场直径的测试或仅能实现数值孔径的测试，无法实现多功能测试。(2)现有的光纤测试系统通常仅能对常规尺寸的光纤(例如，常规单模纤芯的直径为9um)进行测试，无法对特殊尺寸的光纤进行测试。(3)多芯光纤也需要进行模场直径测试，但现有的光纤测试系统只能对单模单芯光纤进行测试，无法对单模多芯光纤的模场直径进行测试。
技术实现思路
[0004]为了至少部分解决上述现有技术存在的不足，本专利技术通过提供一种测量光纤的纤芯有效直径的装置及方法，通过对测量模式进行切换，能够实现模场直径和数值孔径的测试，通过探头的选择切换能够实现对多尺寸多类型的光纤进行测试，此外，利用上述装置，本专利技术还提出了一种测量单模多芯光纤模场直径的方法，能够填补本
无法对单模多芯光纤的模场直径进行测量的技术空白。
[0005]本专利技术提供一种测量光纤的纤芯有效直径的方法，包括：将被测光纤的输入端、输出端分别放置于位移台上；对被测光纤的输出端的位置进行调节，使被测光纤的输出端的端面与摆臂的轴心对齐；对被测光纤的输入端的位置进行调节，使被测光纤的输入端的某一被测纤芯与注光光路的轴心对齐；将光源发出的光经所述注光光路耦合至所述被测纤芯，光经被测光纤的输出端输出后照射至所述摆臂；所述摆臂上安装有多个不同类型的探头，根据被测光纤的类型选择切换所述摆臂上的某一探头作为测量探头；所述测量探头、光电转换模块、信号处理模块、上位机依次连接，形成测量单元；根据被测光纤的类型和测量模式，所述测量单元执行测量操作得到测量信息，并基于所述测量信息计算得到纤芯有效直径；所述测量模式包括模场直径测量模式和数值孔径测量模式。
[0006]优选的，在被测光纤的输出端的侧边设置第一照明器件，所述第一照明器件发出的光垂直照射在被测光纤的输出端的侧面上；通过第一相机对被测光纤的输出端的侧面进行图像采集，并将采集得到的第一图像信息传输至所述上位机；所述上位机根据所述第一图像信息调节承载有被测光纤的输出端的第一三轴位移台，直至被测光纤的输出端的中心轴线与所述第一相机的水平中心线重合，且被测光纤的输出端的端面的投影与所述第一相
机的垂直中心线重合，使被测光纤的输出端的端面与所述摆臂的轴心对齐。
[0007]优选的，在被测光纤的输入端对应的区域沿一轴线分别设置第二照明器件、准直器件和光源，所述光源、光开关、所述上位机依次连接；所述光源和所述准直器件构成所述注光光路；所述第二照明器件发出的光照射在被测光纤的输入端的端面上，通过第二相机对被测光纤的输入端的端面进行图像采集，并将采集得到的第二图像信息传输至所述上位机；所述上位机根据所述第二图像信息调节承载有被测光纤的输入端的第二三轴位移台，使被测光纤的输入端的某一被测纤芯与所述注光光路的轴心对齐；通过所述光开关控制所述光源开启，所述光源发出的光经所述准直器件后耦合至被测纤芯中。
[0008]优选的，所述第二相机和所述第一相机为同一相机，该相机安装在旋转电机上，所述旋转电机与所述上位机连接，所述上位机控制所述旋转电机旋转，调节该相机的拍摄角度。
[0009]优选的，不同类型的探头具有不同的第一长度和/或不同的感应区尺寸，所述第一长度为探头的感应区中心到所述摆臂的轴心的距离。
[0010]优选的，所述被测光纤的类型为多芯光纤时，对所述多芯光纤中的每根纤芯依次进行测量，得到所述多芯光纤的测量信息；其中，完成对所述多芯光纤中某一纤芯的测量后，保持所述多芯光纤的输出端的端面与所述摆臂的轴心对齐，对所述多芯光纤的输入端的位置进行调节，使另一纤芯与所述注光光路的轴心对齐，将光源发出的光耦合至该纤芯，所述测量单元执行针对该纤芯的测量操作；重复上述操作，直至所述多芯光纤中的所有纤芯完成测量。
[0011]优选的，所述测量模式为模场直径测量模式时，所述上位机控制所述摆臂绕所述摆臂的轴心转动，通过所述测量单元得到多角度下的功率值，并根据远场扫描法计算得到模场直径。
[0012]优选的，所述测量模式为数值孔径测量模式时，所述上位机控制所述摆臂绕所述摆臂的轴心转动，通过所述测量单元得到多角度下的功率值，并根据远场数值孔径计算方式计算得到数值孔径。
[0013]优选的，所述测量单元执行测量操作时，所述上位机首先基于显示的功率值调节所述测量探头的位置，使所述测量探头处于功率值最大点处，然后基于所述功率值最大点处控制所述摆臂绕所述摆臂的轴心转动，得到测量所需范围内多角度下的功率值。
[0014]另一方面，本专利技术提供一种测量光纤的纤芯有效直径的装置，包括：摆臂、光电转换模块、信号处理模块、上位机、第一照明器件、第二照明器件、准直器件、光源、光开关、第一相机、第二相机，以及分别用于承载被测光纤的输入端、输出端的位移台；所述测量光纤的纤芯有效直径的装置用于实现上述的测量光纤的纤芯有效直径的方法中的步骤。
[0015]本专利技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0016](1)本专利技术通过对测量模式进行切换，能够实现模场直径和数值孔径的测试，通过探头的选择切换能够实现对多尺寸多类型的光纤进行测试，即利用本专利技术提供的装置能够测试不同尺寸、类型光纤的模场直径和数值孔径，功能强大、应用范围广。
[0017](2)利用本专利技术提供的装置能够对单模多芯光纤的模场直径进行测量，填补了本
无法对多芯光纤的模场直径进行测量的技术空白。
[0018](3)相对于现有的测试装置和方法，本专利技术提供的装置结构简单、自动化程度高，
方法操作简单、方便，控制更加精密，具有很高的稳定性，能够准确地测量出光纤的模场直径或数值孔径。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种测量光纤的纤芯有效直径的装置的结构框图；
[0020]图2是T型摆臂的结构图；
[0021]图3是Z型摆臂的结构图；
[0022]图4是V型摆臂的结构图；
[0023]图5是利用本专利技术实施例提供的一种测量光纤的纤芯有效直径的装置测量多芯光纤模场直径的流程图；
[0024]图6是被测光纤的输出端的端面与摆臂的轴心对齐时的图像；
[0025]图7是单模多芯光纤的输入端被照亮的图像。
具体实施方式<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量光纤的纤芯有效直径的方法，其特征在于，包括：将被测光纤的输入端、输出端分别放置于位移台上；对被测光纤的输出端的位置进行调节，使被测光纤的输出端的端面与摆臂的轴心对齐；对被测光纤的输入端的位置进行调节，使被测光纤的输入端的某一被测纤芯与注光光路的轴心对齐；将光源发出的光经所述注光光路耦合至所述被测纤芯，光经被测光纤的输出端输出后照射至所述摆臂；所述摆臂上安装有多个不同类型的探头，根据被测光纤的类型选择切换所述摆臂上的某一探头作为测量探头；所述测量探头、光电转换模块、信号处理模块、上位机依次连接，形成测量单元；根据被测光纤的类型和测量模式，所述测量单元执行测量操作得到测量信息，并基于所述测量信息计算得到纤芯有效直径；所述测量模式包括模场直径测量模式和数值孔径测量模式。2.根据权利要求1所述的测量光纤的纤芯有效直径的方法，其特征在于，在被测光纤的输出端的侧边设置第一照明器件，所述第一照明器件发出的光垂直照射在被测光纤的输出端的侧面上；通过第一相机对被测光纤的输出端的侧面进行图像采集，并将采集得到的第一图像信息传输至所述上位机；所述上位机根据所述第一图像信息调节承载有被测光纤的输出端的第一三轴位移台，直至被测光纤的输出端的中心轴线与所述第一相机的水平中心线重合，且被测光纤的输出端的端面的投影与所述第一相机的垂直中心线重合，使被测光纤的输出端的端面与所述摆臂的轴心对齐。3.根据权利要求2所述的测量光纤的纤芯有效直径的方法，其特征在于，在被测光纤的输入端对应的区域沿一轴线分别设置第二照明器件、准直器件和光源，所述光源、光开关、所述上位机依次连接；所述光源和所述准直器件构成所述注光光路；所述第二照明器件发出的光照射在被测光纤的输入端的端面上，通过第二相机对被测光纤的输入端的端面进行图像采集，并将采集得到的第二图像信息传输至所述上位机；所述上位机根据所述第二图像信息调节承载有被测光纤的输入端的第二三轴位移台，使被测光纤的输入端的某一被测纤芯与所述注光光路的轴心对齐；通过所述光开关控制所述光源开启，所述光源发出的光经所述准直器件后耦合至被测纤芯中。4.根据权利要求3所述的测量光纤的纤芯有效直径的方法，其特征在于，所述第二相机和所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡远朋，茅昕，刘懋恂，张智恒，张鹏，于竞雄，熊壮，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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