我们的生活离不开网络通讯传输,而现在光纤是通讯传输的主要硬件,由于光纤要求的各项指标较为精细,因此离不开数据的测量,光纤需要测量的方面很多,甚至于它的附属产品也需要精确的测量,如光纤跳线、光纤终端盒、光纤接续盒、光纤适配器、ODF光纤配线箱等等,下面我们就依据几个方面的测量方法进行讲解。
单模光纤模场直径的测量
从理论上讲单模光纤中只有基模(LP0l)传输,基模场强在光纤横截面的存在与光纤的结构有关,而模场直径就是衡量光纤模截面上一定场强范围的物理量。对于均匀单模光纤,基模场强在光纤横截面上近似为高斯分布,通常将纤芯中场强分布曲线最大值1/e处所对应的宽度定义为模场直径。简单说来它是描述光纤中光功率沿光纤半径的分布状态,或者说是描述光纤所传输的光能的集中程度的参量。因此测量单模光纤模场直径的核心就是要测出这种分布。
测量单模光纤模场直径的方法有:横向位移法和传输功率法。下面介绍传输功率法。
取一段2米长的被测光纤,将端面处理后放入测量系统中,测量系统主要由光源和角度可以转动的光电检测器构成。光纤的输入端应与光源对准。另外为了保证只测主模(LP01)而没有高次模,在系统中加了一只滤模器,最简单的办法是将光纤打一个直径60mm的小圆圈。当光源所发的光通过被测光纤,在光纤末端得到远场辐射图,用检测器沿极坐标作测量,即可测得输出光功率与扫描角度间的关系,P—θ线如图2所示。然后,按模场直径的定义公式输入P和θ值,由计算机按计算程序算出模场直径。
光纤损耗的测量
光纤损耗是光纤的一个重要传输参数。由于光纤有衰减,光纤中光功率随距离是按指数的规律减小的。但是,对于单模光纤或近似稳态的模式分布的多模光纤衰减系数a是一个与位置无关的常数。若设P(Z1)为Z=Z1处的光功率,即输入光功率。若设P(Z2)为Z2处的光功率,即这段光纤的输出功率。因此,光纤的衰减系数a定义为
因此,只要知道了光纤长度Z2-Z1和Z2、Z1处的光功率P(Z1)、P(Z2),就可算出这段光纤的衰减系数a。测量光纤的损耗有很多种办法,下面只介绍其中的两种办法。
1、截断法
截断法是一种测量精度最好的办法,但是其缺点是要截断光纤。
取一条被测的长光纤接入测量系统中,并在图中的“2”点位置用光功率计测出该点的光功率P(Z2)。然后,保持光源的输入状态不变,