光纖光纜測試講義

光纖光纜測試講義湖北凱樂新材料科技股份二OO二年六月礦目辯改錄童第一章妻光纖連接庫……………強……………漿……………葵……………緩……………城…首4譯第一節(jié)旁光耦合強……………鎖……………肚……………黎……………遇……………住4與一、光纖與司光源耦合稍……………熱……………第……………夾……………勻…隙4凡二、光纖與截光接收器的酷耦合銹……………字……………濾……………德………迎8循第二節(jié)下光纖連接作……………借……………耐……………陶……………多…………披9稱一、光纖連芒接方法罵……………組…………綢……………辰……………東………惰9胸二、光纖連橫接損耗的初航步分析窗……………吹……………第……………執(zhí)……五9廁三、光纖的豐熔接乒……………往……………鑼……………呼……………欺………著13分第二章索光纖尺寸參域數(shù)測量亦……………?！偂邸摺?3憤第一節(jié)賞光纖尺寸參損數(shù)定義轟……………捆……………皇……………嗓…………攏23輛作用兆……………宴……………戲……………授……………自……………汪23赴定義托……………濾……………窩……………彩……………斤……………塊23復(fù)光纖幾何尺恰寸參數(shù)測量咽方法蛾……………痰……………憶……………域25深近場圖像法養(yǎng)……紅……………權(quán)……………赴……………隙……………政25瓜折射近場法爪……………蠶……………戲……………備……………認……甚27淚側(cè)視法堅……………棒……………扭……………師……………析…………鐮30收機械法照……………鍬……………探……………割……………荒…………機32謙傳輸或反射棗脈沖延遲法告……………斥……………戰(zhàn)……………球……擠33揉光纖伸長量瞞的測定畜……………查……………左……………吳…………規(guī)35償光纖帶職尺寸參數(shù)測輪量舊……………茄……………?！o……………瞧38蚊第一節(jié)享光纖帶結(jié)構(gòu)紡……………失……………譯……………聾……………浴……慘38蠅一、結(jié)構(gòu)迫……………才……………退……………燒……………庫……………趙38節(jié)二、類型乎……………能……………吵……………雀……………紡……………訊38旺第二節(jié)好光纖帶尺寸式參數(shù)定義師……………逢……………汽……………死………搭39飼一、定義筒……………鼻……………臉……………脈……………迷……………隔39顫二、尺寸要劉求胸……………唐……………嗽……………澆……………釘………踢39包第三節(jié)佩光纖帶尺寸王參數(shù)測量剃……………泥……………缺……………煮……淺40爺一、目視測藥量法夕……………駱……………像……………掩……………般……么40議二、孔徑規(guī)革法飲……………長……老……………駛……………禾……………券…系41索光纖傳挎輸特性和光茫學(xué)特性密……………符……………挪……………昆………籠42削第一節(jié)茄光纖傳輸特誼性和光學(xué)特略性測試目的洞……………蒙……………錫……塵42跑第二節(jié)慧性能測量道……………穩(wěn)……………噸……………閃……………倆……降42購一、衰減睬……………淡……………室……………殲……………拳……………岸42受二、色散僚……………讀……………筒……………改……………延……………段55脊三、偏振模顧色散臣……………詢……………局……………旱……………?！w65買四、截止波負長穿……………檢……………黎……………禍…………餡…………匪77滿五、模場直批徑訓(xùn)……………果……………燭……………沸……………稠………闖83誰六、有效面搬積河……………版……………敗……………將……………岔………富90答七、數(shù)值孔波徑艦……………與……………膊……………否……………仍………客95釋八、光學(xué)連沖續(xù)性棕……………惑……………膽……………舊……………盒……級97豈九、微彎敏歷感性況……………釘……………鮮……………式……………踏……拆98傷光纖機械皂性能蘆……………稱……………歲……………要……………雨……囑102柔第一節(jié)階光纖機械性里能測試的目附的消……………房……………嘆……………跨102斗第二節(jié)遼測量方法懸……………匹……………膠……………挑……………斃……哄103役一、光纖強怕度舞……………溝……………宜……………仇……………菠……斥104器二、疲勞參好數(shù)伶……………偽……………容……………燕……………四……之111度三、可剝性閣……………乖……………襲……………狼……………榜………樹115吉四、光纖的郊翹曲渣……………悟……………棟……………驕……………隆…歸117鄙光纖帶絮機械性能池……………弊……………心……………法……………蘇…帳122變第一節(jié)染光纖帶機械刪性能測試的抓目的疾……………剛……………陵…………橫122振第二節(jié)培測量方法澤……………布…加……………傘……………覽……………夜…壞122織一、光纖帶謎可分離性背……………臉……………悟……………躺…………色122療二、光纖帶紅可剝離性蛋……………駛……………做……………摩…………債123籌三、光纖帶抓抗扭轉(zhuǎn)廳……………掩……………斤……………秤……………廈124幟四、光纖帶住殘余扭轉(zhuǎn)園……………行……………志……………鏈…………尿125扭光纖的漁環(huán)境性能鋼……………偷……………焦……………交……………千…花126嬌第一節(jié)吧光纖環(huán)境性開能測試的目悠的榨……………咱……………蟲……………宅126膚第二節(jié)狗測量方法世……………壘……………捷……………對…千……………席…半126香一、溫度循志環(huán)給……………貫……………休……………照……………掀……背126笛二、溫度時毛延漂移稱……………恒……………囑……………昏……………世128侮三、浸水記……………奸……………煌……………居……………耕…………活130域四、高溫高團濕醫(yī)……………剃……………扛……………吩……………氏……榆130雹五、高溫賭……………吼……………織……………廚……………漫…………調(diào)131狼六、核輻照燒……………屈……………何……………株……………謊………打132幼光纖機真械性能測試牢……………監(jiān)……………卸……………衛(wèi)……………究137疊第一節(jié)饞光纜機械性御能測試的目懂的系……………農(nóng)……………肌……………夸137惕第二節(jié)豐性能測試?！伞蕖肌馈?38玩一、拉伸課……………修……………朗……………誓……………逼…………充138膠二、光纜護杏套耐磨損敢……………杜……………編……………掏…………寨140較三、壓扁越……………洞……………絞……………耗……………慧…………豪140院四、沖擊垮……………休……………斤……………壁……………冶…………傳142程五、反復(fù)彎雞曲役……………狂……………嘉……………伶……………業(yè)……角144動六、扭轉(zhuǎn)唇……………別……………蒜……皆……………倡……………遭……爬145植七、曲撓仆……………處……………掀……………娛……………古…………栗148膜八、彎折律……………扎……………喬……………財……………忙…………魯149逗九、彎曲鐵……………課……………績……………蒼……………畫…………俯149粉十、耐切入珠……………扣……………抵……………顏……………炭………拐150餐十一、槍擊京損傷仰……………素……………礦……………靜……………擊…熊150習(xí)十二、剛性盤……………幫……………補……………杠……………南………逮哈151冊十三、拉力來彎曲應(yīng)……………診……………巷……………努……………閑…司154籃光纜的鳴環(huán)境性能躍……………格……………妥……………潔……………懶…株155棗第一節(jié)柳環(huán)境性能測等試的目的廁……………老……………鑼……………奪……昨155肉第二節(jié)驢性能與測試幫……………妙……………盼……………攤……………料…洽156案一、溫度循輪環(huán)孕……………答……………仁……………塘……………牽……桌156服二、滲水耳……………狼……………檔……………隱……………稅…………然158晃三、阻水油姻膏滴流優(yōu)……………謎……………虹……………店……………斯159隸四、油分離濤和蒸發(fā)暮……………艘……………腔……………詞……………娛160瑞五、氣體阻動力懇…………征……………談……………吃……………悲………趁161火六、風積振澆動訴……………扮……………逼……………鳴……………華……拐162就七、過滑輪占……………電……………估……………沿……………患………暗164壩八、舞動絨……………雅……………耀……………慮……………先…………描165摔九、耐電痕造……………豐……………丑……………旱……………票………如1編66店十、阻燃現(xiàn)……………平……………賺……………含……………藥…………財167我光纜線聰路工程測量縣……………尖……………陳……………板……………供169辜第一節(jié)獎光纜線路工輕程測量的目德的萌……………臥……………備……………食169籃第二節(jié)丘單盤光纜現(xiàn)任場復(fù)測紡……………寧……………牢……………擇………娛169贏一、規(guī)定震……………柄……………稼……………擋……………狡…………否169萄二、光纜長伶度復(fù)測棒……………汪……………獄……………土……………休170濫三、單盤光妖纜衰減測量萍……………較……………余……………責………烘173狼第三節(jié)慢光纖后向散辜射衰減曲線盼……………郊……………當……………戶…牧178蜓一、曲線的腦作用巧……………忠……………間……………楊……………下…額178充二、觀察和茫評價掘……………問……………炒……………院……………踐…螺179皆第四節(jié)第工程竣工測惰量鏡……………堵……………激……………疫……………廊180戴一、目的耗……………靈……………藥……………督……………北…………森180途二、測量內(nèi)溜容修……………烏……………膽……………切……………送……氏18旬0做三、光纜線粱路衰減測量劃……………遇……………庫……………餅………也180潤四、光纜線伸路衰減曲線踐測量飄……………宰……………篇……………喚…捧182鬼五、光纜線色路電特性測導(dǎo)量忘……………信……………塔……………汽……西186過六、光纜護慧層對地絕緣流測量漲……………旺……………所……………篩…屆188撥七、光纜線愿路對地絕緣絨監(jiān)測威…………宰……………國……………倒……兩189側(cè)第五節(jié)比光纜鏈路偏溜振色散測量柜……………肆……………安……………固…罪190倒一、目的嚼……………燦……………坑……………溜……………輸…………殖190墾二、偏振?；樯ο到y(tǒng)懶的影響搖……………廣……………窩……………練190桌三、光纜鏈趙路偏振模色莖散降……………渣……………悔……………扎……予192與四、光纜鏈蜘路偏振模色倍散的測量掛……………制……………埋…………尋196密第六節(jié)惑光纜線路自艷動監(jiān)控上……………植……………帝……………后………拘197挪一、目的艇……………舞……………三……………殲……………屬…………船197追二、監(jiān)測原設(shè)理與系統(tǒng)組后成詞……………茂……………捕……………熔……常197擺三、光纜線抬路監(jiān)控能……………農(nóng)……………豪……………票……………映199依第一章疏光纖連接端在介紹光纖腸光纜性能檢迎測方法之前繳，先講述光窯纖連接特別好是光纖端面茅處理和熔接隔技術(shù)，作為亮必須掌握的陜基本技能訓(xùn)夢練。無實際的光通妻信系統(tǒng)由光箏發(fā)射器、光竟傳輸通道（刮光纖）、光暈接收器三個阿主要部分組儉成，光纖光妙纜的傳輸性想能檢測系統(tǒng)魔也同樣如此零。系統(tǒng)各部承分之間的銜司接就是光耦使合或光纖連石接問題。通央信系統(tǒng)和檢分測系統(tǒng)都要案求各部分之再間光耦合有愉高耦合效率航、穩(wěn)定可靠憂、連接損耗霧小的連接。駕而且光耦合零和光纖連接淘技術(shù)是光纖期通信系統(tǒng)和哀檢測系統(tǒng)中莖一門非常基湯本和實用的穗技術(shù)。估第一節(jié)韻光耦合泛一、光纖與餅光源的耦合吸在光纖通信睬系統(tǒng)和光纖騾傳輸特性檢恩測系統(tǒng)中使翠用多種光源火，有半導(dǎo)體萄激光器、氣俗體激光器、當液體激光器嘗、發(fā)光二極也管、寬光譜歷光源等等。垃它們大致可糟以分為兩大巧類，一類是粥相干光源，自如各種激光敵器；另一類捧是非相干光臺源，如發(fā)光沃二極管、寬并光譜光源（脹白熾燈）。根光耦合先要甘解決如何高叨效率地把光籃源發(fā)射的光孟注入到傳輸欄通道中去的鮮問題。為此宜，先了解一宗下光源的特敗性。光源特性涌1.半導(dǎo)偶體激光器(嬸LD)旗半導(dǎo)體激光丈器的發(fā)光區(qū)宴是窄條形的室發(fā)光區(qū)域，允它的發(fā)光區(qū)魚域很薄，只良有大約0.客3憐μ盈m。半導(dǎo)體振激光器的發(fā)會光強度在其盟諧振腔內(nèi)中旦的諧振腔外加部的空間按塊一定的規(guī)律姨分布。半導(dǎo)爸體激光器工單作電流在超肝過其閾值電插流I留th外不多時（約唯大于I與th飼的10％）凡，它發(fā)光的何模式是基橫受模（光強度遇在空間的不躬同分布稱為描不同的模式意）?；鶛M模漸在垂直于光形軸的平面內(nèi)酷光強度的分丙布是兩維高衫斯形狀。這彩種高斯形光姻束的腰部寬漢度即激光器紫諧振腔鏡面誦上發(fā)光區(qū)域遵的寬度和厚射度。即約3錫0戴μ潤m和0.3天μ底m。半導(dǎo)體首激光器在其貝寬度方向上蝕（即平行于競P-n結(jié)的牽方向）光束光比較集中，蠟其發(fā)散角比麻較小，約5靠～6惑°慧。而在厚度凈方向（即垂柜直于P-n篇結(jié)的方向）姜上其光束的論發(fā)散角較大氏，約有40藍～60庸°夸。所以半導(dǎo)俯體激光器發(fā)電射的光束的襯強度分布在榜空間上是不境對稱的，它兩所發(fā)射的光聯(lián)的遠場圖形井是一種細長括的橢圓形（艘遠場概念在次第二章中敘影述）。濕2.面發(fā)婆光二極管(偏LED)治面發(fā)光二極估管發(fā)出的光扎是由自發(fā)輻景射產(chǎn)生的非旨相干輻射光頃。一般來說壟，LED是得個均勻的面叉發(fā)光器件。瑞非相干光源銹的基本參數(shù)奸之一是它的策亮度，即單絹位面積上的敏某方向在單勵位立體角內(nèi)柱所發(fā)射的光施功率，以字保母L控e燙來表示、所宋謂的均勻發(fā)閑光，是指在紹整個發(fā)光面到上各處的發(fā)撫光亮度都是脾一樣的，并劈且在空間也栽是各向同性聞的。這種光勿源在空間單桶位立體角內(nèi)瓜所含的光功氏率分布遵循厚其法線夾角直θ候的余弦的m膝次方比例關(guān)割系：L采e巧(民θ脫)輸∝朽cos鋪m絮θ樓，特例當m礦=1時，即肉L滑e井(蔑θ輸)截∝跳cos夏θ羞的光源就是綢朗伯光源。亡面發(fā)光二極貓管屬于此類澤光源。階當發(fā)光面很微小時，在空痰間的一點處更面積為惠△筆S的小區(qū)域爸內(nèi)所得到的逃光功率抹△稠P是光源的往亮度L故e珍和其發(fā)光面索積A營E標與面積元(座△仁S)對光源例所張立體角桐△Ω紋和該面積元薄位置的余弦孝cos散θ槐之乘積：屋△療P=墻L晴e蛾A藝E注·眉cosθ午△Ω趴徐粥(1-俊1)淹式中：沖θ脊—奔觀察方向與浴光源發(fā)光面同法線的夾角宏面發(fā)光二極搞管的亮度一厘般只有10毅0妥W/sr/桂cm身2召。競光纖與光源剖耦合頌1.直接拿耦合商直接將光纖短靠近光源，攪由光纖接收其光源發(fā)出的鍵光。判光纖與半導(dǎo)譽體激光器直眠接耦合（如耕圖1-1所情示）戰(zhàn)圖1-1害光纖與激壘光器直接耦駱合斧半導(dǎo)體激光趁器的發(fā)光面作積很小，當決光纖端面與門它的發(fā)光區(qū)漲靠得足夠近壺的時候，激需光器發(fā)出的辣光能全部照欺射到光纖端歲面上，甚至巴光纖的芯上吸。這時由光龜纖本身的數(shù)脫值孔徑?jīng)Q定忠了光耦合的越效率峰。努多模光纖，次標稱數(shù)值孔亭徑0.20旁；單模光纖視一般只有0屋.11左右白。說明通信伐用多模光纖像的光接收孔割徑約23娃°減，單模光纖振只有13虹°侍弱。由于光聚纖端面還存豪光反射，所付以還需考慮蒜到光垂直入保射情況下有鈴約4％的反扎射損失。估輛計光纖與半善導(dǎo)體激光器割直接耦合時熱的最高耦合布效率約20斃％，換言之榜，光纖與半杰導(dǎo)體激光器欺直接耦合時蔬，光耦合損犬耗約7dB行（耦合損耗吼）。流光纖與面發(fā)撓光二極管直種接耦合潮當光纖纖芯糧的截面積大杏于發(fā)光二極趟管的發(fā)光面駁積，且光纖嘩端面離發(fā)光滅面足夠近時娘，可以用比程較簡單的方王法求出這時臂的耦合效率撥仔喬伏(1-2)半式中，嘉θ外c是光纖的觀臨界接收角尺，NA是光孕纖的數(shù)值孔做徑。標稱多音模光纖NA紋=0.20異(伍θ閣c=11.律5彈°革)，所以它歉與面發(fā)光二府極管直接耦補合時效率只桌有4％左右攪，也即光耦凡合損耗約1填4dB。炒2.透鏡梳耦合抵光纖與光源陡直接耦合，創(chuàng)特別是與非火相干光源耦捎合時，光耦斗合效率是低體的。為了提曲高光纖與光煎源之間的光洞耦合效率，企可以在光纖朗端面與光源責發(fā)光面之間招加入某些光京學(xué)元件。通遮過改變光源安的發(fā)光的方蹦向性或者改錢變光纖的接錢收角，來提隸高光耦合效失率。或(1)對斤于激光器一騾類相干光源嘉，可以使用孝多種方法。燈其中最簡單虎的方法是將烤光纖端面熔錯融成一個半曾球形狀，它權(quán)能起短焦距捎透鏡的作用蠶，改變光纖相的等效接收取角。這就是裂所謂的光纖睬端面球透鏡脈，減小球透委鏡的半徑，環(huán)光纖的等效懼接收角增大房，但最終有警個極限值。醉這種方法可市使耦合效率塌達到60％亦。這種方法嶄對于突變型槳光纖效果較皮好。戰(zhàn)一種方法是刪用柱狀透鏡脹，將半導(dǎo)體份激光器的垂擺直于P-n聚結(jié)方向上的滿光束進行壓直縮，改變它撓在空間的細焰長橢圓形分板布，使光斑筒接近圓形，意以利于與圓薄形截面的光驅(qū)纖進行耦合斑。圖1-2肆示出柱透鏡叛的排列情況氏。鐘圖1-2邊柱透鏡耦悉合無從圖1-2順中可以看出痕，自激光器澡發(fā)出的張角保為掘θ著的光，經(jīng)過克柱透鏡的兩部次折射以后經(jīng)，比較小的集角度艷θ′漸射入光纖，庭實際上擴大雁了光纖的等輔效接收角。業(yè)當柱透鏡的蔬半徑R與光川纖纖芯半徑字差不多或者漿更小一些，翻而且激光器固的發(fā)光面位瞧置z=0.極3R時，能選達到約80肅％的耦合效眠率。拒第三種方法艇是通過一段采錐形光纖來織耦合。采用站腐蝕光纖或輛熔融拉錐的循方法將光纖洋弄成一段錐鞠形部分，如滅圖1-3所角示。錐形光艱纖的前端（穩(wěn)細的那端）絡(luò)半徑為a卻1擔，光纖本身昨的半徑為a病n曾。剖圖1-3旁錐形光纖打耦合帳錐形光纖的吧前端的臨界警接收角癢θ′蓬c。與正常每光纖段的臨削界接收角快θ浙c之間有近蛇似關(guān)系：眉帽劈(1-3獻)舒公式(1-煌3)說明，港錐形段光纖缸的前端接收是數(shù)值孔徑擴丘大到了想倍。結(jié)果證劃實了這種耦魂合方式效率腦可以達到9測7％。參還有一種方湊法是通過凸們透鏡進行光蛾耦合，這是界一種最常用維的耦合方式夠。將激光器燭發(fā)光面放在備凸透鏡的焦儲點位置處，均這樣，通過傘透鏡出射的姨光就會變成觀平行光；然右后再用第二額個凸透鏡，慘將平行光重漠新聚焦到光仙纖的輸入端滿面上。一般緣采用直徑為陪6mm減的凸透鏡，臘其焦距f為庫4～15m梯m（用于光巧纖與激光器阻之間耦合，謀可使用焦距區(qū)長些的透鏡腔）。一般，膊使第二個透宅鏡所成的像爬比發(fā)光面大細（如成像比親率4:1）任，使入射光孕能充滿光纖利纖芯（如圖冊1-4所示總）。臭圖1-4秩雙凸透鏡夏耦合于這種耦合方毫式用得較廣閘泛，在兩個孝透鏡之間還陸可以安放其撿它光學(xué)元件漢，如加入可席變光闌改變?nèi)f從第二個透患鏡出射的光習(xí)束的孔徑角猾（這在以后蘆光纖損耗測揮量的注入條講件中將會看幟到）；如圖昌1-4中已巾經(jīng)示出的那胳樣放置一塊薯分光板，就扭可用于雙光務(wù)束監(jiān)控或監(jiān)襪控光纖的對諷中情況；當狗第二透鏡換遇用不同焦距灣的透鏡時，冊又可改變從恩它出射的光累斑的大小。餅光纖與激光扣器之間的光禍耦合還可以冬通過自聚焦驗透鏡（自聚合焦光纖）進償行，調(diào)節(jié)自院聚焦透鏡的邀位置能使成仰像縮小或放法大；在自聚勵焦透鏡前加睡一個柱透鏡吸的復(fù)合透鏡字，耦合效果皆更好，光耦灶合效率可以伸達80％以園上。態(tài)(2)對崇于發(fā)光二極磨管一類非相鳥干光源，根遮據(jù)哈密頓幾紫何光學(xué)劉維旨定理可知，種朗伯型光源伸，無論在光蹦纖與光源之毅間添加何種晨光學(xué)系統(tǒng)，誓其光耦合效轎率都不會超搭過某個極值好η悶max濾：揀抄舟(1-恰4)布式中，n為晉光源與光纖尿之間介質(zhì)的瞞折射率；A攻F窯是光纖的接顏收面積；A宅E俱為光源發(fā)光候面積；NA燈為光纖的數(shù)贏值孔徑。公截式(1-4衡)說明，當置光源的發(fā)光決面積大于光貼纖的接收面怒積時，添加勒任何光學(xué)元種件都不能提爪高光耦合效符率；當光源湖的發(fā)光面積簽小于光纖的犯接收面積時說，通過附加胃光學(xué)元件的降方法來提高鴉光耦合效率沙的途徑是有傳效的，而且化發(fā)光面積越窄小，耦合效臘率的提高也扶就越多。討這坊一類光源的惕發(fā)光面直徑均較大，一般梯利用附加光練學(xué)系統(tǒng)的方耍法并不能改窩善光耦合效塵率；這類光返源的發(fā)光面條積小時，又村會使它總的犯發(fā)光功率降情低。一般地告，面發(fā)光二醫(yī)極管的發(fā)光疫面直徑約為床40～50摔μ摩m時，耦合迅情況最佳（奉對多模光纖域而言）。用去直徑約10蛙0達μ昏m的球透鏡祥可以改善面部發(fā)光二極管吧的發(fā)射光束校的方向性，劣使其半功率苗點發(fā)散角降船至40欄°況左右。當今袍，已經(jīng)有一洋種新型的邊塘輻射高亮度陵發(fā)光二極管摧，它的發(fā)光材區(qū)域很薄，持只有0.0少5堵μ避m潤左右，在垂扮直于結(jié)面方竭向上發(fā)射角爸也大大地減包小了：從1障20東°撕左右下降到森35素°儉左右。用這誠種發(fā)光器件謎，可望在與院光纖耦合時匯獲得較高的的耦合效率。豪二、光纖與秩光接收器的隊耦合擊在光纖通信漆系統(tǒng)和光纖蓋傳輸特性檢士測系統(tǒng)中，幻所用的光電餃接收（檢測紹）器件基本店上是PIN階光電二極管拖和APD雪歡崩光電二極絲管。光電二展極管的光敏疫面積，一般賠地相對于光也纖纖芯橫截摔面積而言，賓是較大的。氏如APD的耽光敏面直徑弊一般有10蹈0～300順μ懇m踩，PIN的燃接收面直徑腎可大于50夸0弄μ欄m拔，甚至大達荷φ挎10mm墨。所以光纖羽與檢測器之喘間的耦合是訊比較簡單的坦事情，只要霧光纖出射端鳥面和光電檢般測器的光敏崖面之間的距元離足夠近，參光纖出射的子光能全部照恥射到檢測器婚光敏面上，撕那么它們之午間的低損耗揚耦合就很容虜易實現(xiàn)。一秤般，光纖與羊光檢測器之瘡間，不使用痛任何光學(xué)元坐件，就可以著達到85％登以上的耦合拍效率。愧雖然光纖與輛光電檢測器稀之間的耦合傭比較容易，躁一般采用直迫接耦合方式頂，但也需要泛良好的對準捷調(diào)節(jié)和定位嚷。有的場合仔，特別是在法檢測儀器上麥和系統(tǒng)中使風用裸光纖F分C型活動連雄接器定位耦內(nèi)合，有的通豪過耦合光纖奮（尾纖）用倍光纖活動連葛接器來耦合原。有的場合滾下，為了減遭小光檢測器解表面的光反證射，還需加恩合適的折射且率匹配材料零。討在必要的時貍候，光纖與訴光電檢測器卻之間也采用彈透鏡來實現(xiàn)晉光耦合，用受該透鏡將從慢光纖出射的烤光成像到檢斃測器的光敏攜面上。用透面鏡耦合時，脹即使光纖端峰面的位置稍華有變動，也服不致于對光蒜耦合效率產(chǎn)貸生影響。譬痰如，在光纖鼻的某些特性濱檢測系統(tǒng)中冬，為了提高豐光耦合的重牧復(fù)性，或者掙在某些特殊儉場合中，光鳳纖出射端面顆不得不遠離結(jié)光檢測器時饅，常常使用瞎透鏡來進行酷光耦合。密第二節(jié)好光纖連接襪一、光纖連幕接方法倡光纖通信系間統(tǒng)和光纖光忠纜傳輸性能玉檢測系統(tǒng)中偵，都需要把環(huán)光路連接起壽來，光纖之鳥間的連接是鈴必不可少的疫一環(huán)。光纖魯?shù)倪B接本質(zhì)變上是光纖之謀間的對接耦印合，光纖的鐮連接是通信貧系統(tǒng)構(gòu)成和割光纖光纜性啊能檢測中時誤刻要碰到的旋，我們必須皮熟練掌握光例纖的連接技憐術(shù)。套在光纖之間卡實現(xiàn)互連主鐮要有兩種方咐式。一種是荷用連接器實變現(xiàn)光纖的活于動連接，它爆可以多次反堤復(fù)插拔裝接乳。光纖通信鑄系統(tǒng)的光端坐機和許多光撿纖光纜性能寄檢測儀器都協(xié)裝有光纖連妨接器接口，晶對裝有光纖徑連接頭的光簡纖，可以直濾接與這些端濁機或儀器相掘接，使用十懸分方便。只豪需注意，光池纖連接器有脂許多種類，謙它們的結(jié)構(gòu)浮有所不同，壇互相之間并己不一定能互蓄換使用，這割時候就必須碎使用轉(zhuǎn)接器倉（適配器）已進行轉(zhuǎn)接。括另外一種光曾纖連接方式少是固定連接負或者永久性輛連接，這是蹦一種得到廣脅泛應(yīng)用的光術(shù)纖連接方式墳，在光纖鏈清路構(gòu)成中得省到最廣泛的恢應(yīng)用。餃光纖的固定鵝連接也有多間種形式，光靜纖連接過程期中的光纖處翁理、端面制吸備等方法是公光纖測量的急基本技能，映我們專門用或一節(jié)來介紹勻這些技術(shù)。斥二、光纖連塘接損耗的初爸步分析盼在介紹光的位固定連接方驢法之前，先姜初步了解一勵下光纖對接掌時的耦合損箏耗情況。洞影響光纖對僑接時的耦合沃效率（或耦籌合損耗）的督因素很多，柄這些因素基蓄本上可分為垃兩大類。一餐類是固有的遮，是被連接喝光纖本身的水特性參數(shù)的垮差異，如纖粗芯直徑、模恥場直徑、數(shù)取值孔徑的差綠異、纖芯（皆或模場）的托同心度偏差逼、纖芯隨圓恥度等。由這嫁些因素所引邪起的光纖對肢接損耗，一零般是無法通顫過連接技術(shù)繳來改善的；袖另一類是光邀纖連接時光侵纖的端面質(zhì)休量、對中質(zhì)情量和連接質(zhì)碑量等因素，波具體來說就結(jié)是光纖的端罵面切割質(zhì)量印，光纖軸間胸的橫向錯位演、端面間距蠻、纖軸的角月度傾斜、纖巷芯形變等因浴素。這類因抄素所引起的足連接損耗可胃通過連接技中術(shù)的改進得曬到改善。管光纖端面的炎反射損耗鏈兩根光纖對涉接時，端面總之間可能沒把有緊密接觸撞而留有一些普空隙。間隙薪中介質(zhì)一般奧是空氣，其粱折射率n搭0感與光纖纖芯嘗的折射率n瞇是不同的。低這樣，在兩睡個光纖的端淡面上光傳輸東時便會產(chǎn)生蓄菲涅爾反射鐵，引起光傳仁輸損耗。在筆一個光纖端鎖面上，光傳汪輸時的耦合鵝效率知η卸為：綠鳥繳擴(1首-5)地公式(1-援5)說明不爪考慮其它因震素時，光纖饑對接因端面留間隙處端面蓬反射的存在各而引起的耦憑合損耗。室一般空氣的匆折射率n織0甜=1，光纖盼纖芯折射率親n=1.4叉6，所以在盲一個光纖端慘面上的光耦黨合效率荒η芹=0.93攤，即在一個寨光纖端面上姓產(chǎn)生反射損刻耗Lf：于皺棄(1-6塵)捏光通過光纖械接點傳輸，再經(jīng)受在兩個得端面上反射截，一次從發(fā)委射光纖到空丙氣；一次從卷空氣到接收副光纖，所以供在一個光纖紡接點上，由續(xù)反射引起的徒損耗總是0蔑.32dB生。連這是個相當治大的損耗，辯在實際的光疼纖對接時應(yīng)踢設(shè)法避免或崖降低。減小王這種反射損闖耗的途徑，害一是設(shè)法使安對接的兩個紙光纖端面緊掌密接觸（如駐光纖連接器辯中的物理接斯觸活——梅PC），甚蓄至干脆把兩叉根光纖熔融棗連接起來，跑這樣，兩個禮端面之間完犬全沒有了空理氣間隙，也陣就消除了因謀端面反射引攜起的光傳輸扁損耗。這一交點，在監(jiān)測黑光纖熔接過哪程中還可以牛用來判別光搜纖熔接質(zhì)量泥的好壞。在劇無法完全消蝴除面之間的白間隙時，應(yīng)綿在兩個對接剪光纖端面之宵間加注折射宋率匹配材料恥，因其折射德率接近光纖悉纖芯的折射聯(lián)率，從公式弄(1-5)婦可知，這樣局可以大大降垂低端面反射巾所引起的光鄭傳輸損耗。失圖1-5漲光纖對接固時橫向錯位紙X痛光纖的橫向桌錯位邀光纖在對接菜時，無論用闖微調(diào)架調(diào)節(jié)勇對準還是用功V型槽之類錫工具定位，站都不可能使鞋兩根光纖的敬纖軸完全平塘行并對準，桶在兩根對接匆的光纖的軸勺線之間多少墊有一些偏離掙，如圖1-釋5所示。茶當要求因纖益軸的橫向錯改位X所引起君的光纖連接曾耗小于0.茶1dB時，晴對于常規(guī)多疑模漸變光纖金(莖2a誦=50蘆μ居m鹽,滅△世=1％)，丙橫向錯位必炕須小于3.幅0香μ走m椒；對于13螺00nm通派信用單模光醋纖(啦2a處=10裁μ帖m懶,鐘△碰=0.3％筆)，橫向錯爽位必須小于柔0.8踐μ早m差。顯然，對耀單模光纖連吐接其對準確良精度比多模彩光纖要高得衡多。電光纖纖軸的郊角度傾斜滅光纖連接時荒，因種種原套因，使兩根棗要連接的光蛛纖纖軸互相狡不平行，形尋成圖1-6糟所示的那種乓情況，即兩蘇根光纖的軸瑞之間有一角懂度傾斜，這議種纖軸之間庫的傾角摩θ牢也會引起光糟耦合損耗。肺圖1-6言纖軸之間瞧的傾角船θ狐要使因纖軸魔傾角引起的捏光耦合損耗蚊小于1dB熟,必須要求雄傾角穴θ遼小于5筑°波；若要使光牌纖連接損耗苗小于0.1畫dB，要求村多模光纖的涂軸傾角歇θ粉小于0.7膨°細，而單模光暈纖的軸傾角朱必須小于0擔.3。湯光纖端面間奔隙蜘兩根對接光花纖端面之間粥留有一定間還隙d時，顯司然也會引起攀光傳輸損耗誕。臣在同樣的連隙接損耗要求敗下，對端面夾間隙d的要懇求不如對纖梳軸的橫向偏扣移X那樣嚴耐格。彈以上各種情灶況都要假定妻用同一種光咽纖進行連接煉的情況，若脅連接的光纖械不是同樣光禁纖，那末由燒于光纖本身鍬特性參數(shù)的熱差異，將引鏡入連接損耗擁。睜光纖參數(shù)的貧差別僚1.多模脹光纖鋒我們把連接席的光纖一根洋稱為發(fā)射光戴纖，記為T丸；另一根稱憐為接收光纖智，記為R。罷纖芯直徑欲不同，它們拉的半徑分別梢標為a殃R錄和a頓T庫。當把它們游連接起來時翠，在均勻模粗式功率分布餐條件下的光塵耦合效率為移（假定a檢T碑＞a宜R上）：目R行→譜T侮η蛋=1(無耦惡合損耗)灣T橫→抬R淋納(宜1-7)艘(2)數(shù)訊值孔徑（N討A）不同，裳同樣記為N棗A賄R盆和NA腫T陪，并設(shè)NA籍T瓣＞NA村R釀，則在均勻提模式功率分畫布條件下，逼光耦合效率曲為：題R爬→汽T付η邊=1(無耦咸合損耗)療T逼→吩R刊純(蛾1-8)鴨(3)光解纖的折射率吹分布指數(shù)q盡不同，記為疑q脖R取和q研T誘，并設(shè)q浩R亂≥選q勒T禮，則在均勻雄模式功率分閱布條件下，盲連接時的耦法合效率為：奔雞餐(1-9曠)愛(4)光嬸纖纖芯橢圓某。光纖纖芯結(jié)不圓時，對嬸接損耗就會涉增大。纖芯摘不規(guī)則無法紙考慮，這里塌只涉及纖芯稱橢圓的情況杠并設(shè)橢圓度楊，而且連接傲的兩根光纖楚有同樣的橢螺圓度，在最妥差的情況下償對接，即一戒根光纖的長懶軸(2b)搬對另一根光樹纖的短軸(研2a港)，這時，塔對接收的耦誦合效率蒸η址MM冶為：臺予(e薯≤等5％時)丈厘(1-1宗0)貌2.單模線光纖設(shè)模場直徑的賞差異。用模害場半徑計算蠅連接時的耦綁合效率：吉螞(萄1-11)廟由于單模光衡纖的特殊性備，所以無論爪是從模場直渴徑大的光纖右向模場直徑拔小的光纖傳辮輸還是從模立場直徑小的駱光纖向模場刮直徑大的光切纖傳輸，它故們的光耦合忠效率是一樣義的，即連接釣損耗一樣。北這一點，與股不同芯徑的麥多模光纖連窄接的結(jié)果完千全不同。麥光纖端面情梁況匆光纖相連接喪時，光纖的來端面都需經(jīng)孩過切割處理惑，所得的光孩纖端面與理疾想狀態(tài)總有危一點差別。坑端面質(zhì)量不絲理想，造成以了光纖連接題時光傳輸損雞耗增大，特娘別是在對接催（不是熔接駛）時，影響齡更大。蔽1.光纖飼端面與纖軸沫不垂直（斜野的端面），蘿對接時有一宇夾角影θ板，如圖1-南7所示。作θ悉是兩個光纖泉的端面角尿θ嶼1囑與樣θ圓2趕之和。這種裝光纖端面相雷對接時，在婆均勻模式功區(qū)率分布時，亮在突變型光蕩纖時耦合效臂率是：厚周(因1-12)克式中，K是嫩光纖折射率瞧與端面間介初質(zhì)折射率之瞇比，較△親是光纖纖芯灑、包層相對珍折射率差。統(tǒng)圖1-7圾斜端面耦齊合情況倉2.凸形燦光纖端面。法這種端面情回況如圖1-間8所示。圖壩中d蘋1牢、d摔2懇表示兩個端弊面的彎曲程懂度。突變型立光纖，在均牧勻的模式功雀率分布情況漢下，其耦合予效率為：眠皮(1擴-13)百圖1-8幟凸形端面蟻對接妙以上列舉了婦影響光纖連吐接時耦合效屋率或耦合損悠耗（即連接花損耗）的許撕多因素，以宏及單獨考慮午一種因素影寸響的結(jié)果。核實際光纖連芝接的光傳輸備損耗是各種找因素綜合影系響的結(jié)果，匹可以在以后植的實際操作餅中參照上述丈結(jié)論，分析挑體會影響光嶺纖連接損耗打的主要因素龍。姥三、光纖的紙熔接美在這一部分旋我們將簡單張介紹幾種光翁纖固定連接薯的方法，并副著重介紹光央纖熔接的全差過程。這些未方法是在光它纖檢測和通廉信工程中要輛廣泛使用的愈。協(xié)光纖固定連喬接的幾種方榴法訂1.套管低連接像光纖經(jīng)過去筑除涂層、清發(fā)潔處理后，腰插入圖1-勾9所示的套績管，直到兩暖個端面接觸辮。一般地需筑要在切割好績的光纖端面例上先蘸上折兆射率匹配材湖料再進行對及接。套管的棄內(nèi)徑應(yīng)與光奧纖外徑相當無，這樣可得腥到滿意的連土接效果。壇圖1-9賺套管連接雞2.V形基槽連接刪將處理好的鋸光纖放入V詢形槽內(nèi)，放節(jié)上蓋板，然潔后輕輕推插該光纖，使兩際個端面接觸吐到。必要時鍵端面之間應(yīng)視加注匹配材絕料。V形槽駁的深淺和光詳纖外徑的一娃致性將保證庸可以獲得滿僑意的連接效透果（見圖1艱.10）。謀圖1-10激V形槽稠和板勢圖1豈-11數(shù)三棒連接掠3.三棒宮連接幻圖1-11梁示出了三棒庫的放置，棒系的直徑約為辟光纖外徑的級6.5倍，逐外面套有彈檔性材料，用奉以固定棒的謠位置。用類構(gòu)似于套管連吳接的方法使賣光纖在三棒喘的空隙中對戀接。享4.熔融階連接碌用電弧、火設(shè)焰或激光加俯熱要連接的逢光纖的兩個襖端面（已處繳理過的），津使它們?nèi)廴谖渲敝翝叭f燒結(jié)飽”介在一起。這忠種方法連接狼光纖都是在相專門的光纖夠熔接機上完它成的。光纖的熔接胞1.光纖惑的熔融方法應(yīng)可以用多種躍方法加熱光帽纖并使其熔革融。如用電柴熱絲加熱，餐這種方法不蘿容易得到能傲使玻璃光纖鞭熔融的高溫粒（對石英玻幸璃光纖，其羅熔融連接溫巨度要慨2000古℃挨以上）。也摸可以有用大體功率激光器債，如CO慮2責激光器的激龜光束加熱光吃纖，這可以活獲得非常清江潔的加熱狀檔態(tài)，很適宜養(yǎng)于做高強度芬光纖接頭。良但是使用激腰光束加熱的勵激光器輔助批裝置較為龐搜大，花費也勤大，所以使滴用得并不廣肚泛。也有使驚用各種火焰狠進行加熱的筒，如丁烷氧議焰，氫氣火較焰，氫氧焰逮，氫氯焰，計氫氯氧焰等鵲等。特別是甚氫氯焰，能行做出強度最浸好的光纖熔凈接頭?？上е玫氖鞘褂酶鼾R種火焰加熱肅時自動控制最比較困難，皆而且也不甚姐安全，所以繪還沒有得到搶普遍推廣應(yīng)膨用，僅在個姨別對光纖接稼頭強度有特沸高要求的場田合使用。另汪外一種加熱捏方法就是通乏過電弧放電曬，在光纖端期頭附近局部炸區(qū)域通過放控電的方法產(chǎn)辰生高溫使光鞋纖熔融。這彈種方法可以島通過控制電方弧的放電電央流而很方便五地得到不同跪的溫度，所拜以很容易實場現(xiàn)自動控制禾。而且用這因種方法所做攀的光纖接頭錢質(zhì)量好、損急耗小、接頭感的強度也不漂錯。這種電憤弧熔接光纖贏的方法已經(jīng)遲在光纖熔接扁機中得到了壯廣泛的應(yīng)用投。釘2.用光漲纖熔接機熔堂接光纖菠光纖熔接機佩的發(fā)展史，弄已經(jīng)經(jīng)歷了車幾代商品過沸程，最早的受光纖電弧熔踩接機，光纖膝的對中和熔誠接過程都是菊手動操作的者。從只適用輛于多模光纖巖發(fā)展到適用寨于多模光纖積單模光纖的鞭熔接，光纖垮熔接機的對餡中調(diào)整和定商位精度大大霞提高了，可晝以達到0.洲1界μ漠m貸。最初的多鼠模光纖熔接泊機以光纖外就層作基準面務(wù)進行對中調(diào)好整，以后發(fā)旨展成光功率悅監(jiān)測調(diào)整，架現(xiàn)今的自動適對中熔接機嚼融入了顯微挎攝像、微機棉技術(shù)和圖像唯校正等新技暮術(shù)，形成了辨“石纖芯直視暖”酒式自動熔接簽機，甚至可洪以一次熔接盈多根光纖。雄光纖熔接機片必須具備下罵述性能：圣熔接機必須油具有能固定逢光纖的精密隊光纖夾具，制放置發(fā)射光吵纖和接收光照纖的夾具的衣軸向應(yīng)有極盆高的平行度胸。咽要有精密的槍微調(diào)功能，鼓一般要求能臣在x、y、心z三個方向就上能進行精賞密調(diào)整，調(diào)腸節(jié)精度達0關(guān).1時μ嘆m抵。輕電弧放電要趴穩(wěn)定，光纖藝熔接條件可督調(diào)節(jié)，以適頁應(yīng)各類光纖森的熔接。立光纖熔接前菜的準備工作花在光纖熔接至的全過程中輸，需要精確站地執(zhí)行許多張操作，主要灶是三個方面著，即光纖端剖面制備、光爆纖精密對中萄和光纖的熔商接和定位。程在光纖熔接豪之前，光纖市涂層的去除撐、清潔及端撒面制備工作甘必須仔細認裙真地對待。況光纖護層的距去除。剝開員光纜，其中稠的光纖的外三面可能還有秒兩層塑性保咽護層。一般異，最外層是烘光纖的二次壞被覆層，二而次被覆層可敗能是緊套的代尼龍護層，澡也可能是松杰套的聚丙烯由(P.P)補、聚酯(P此BT)、聚告四氟氯乙烯狂(FEP)妖等塑料套管寨。這二次被套覆層可以用腰專用的割刀志割斷然后用與手拉去；在從沒有專用工盒具時，用單嗎面或雙面刀荒片割斷被覆污層，用手拉齒去套管。但準除去緊套的誦尼龍護層必怕須用刀片來婚削除。染緊貼著石英尾玻璃光纖外麻表面上還有挖一層塑料涂輝層，即光纖章的一次涂覆謹層，這一層稅涂覆材料一湯般用兩種方佩法來去除。包一種是機械攻方法，可用宋刀削去，也亡可用火焰把介它燒掉，最轟好利用專用緣工具來剝除艘一次涂覆層花，用機械方叨法剝除光纖血的一次涂覆砍層，可能會權(quán)損傷石英玻臉璃光纖的外找表面，特別艘是用火焰方蠢法去除涂層黃，將使光纖棉本身的機械信強度大大降端低；另一種印方法是化學(xué)粥方法。用某汽種化學(xué)溶劑穴來去除光纖毛上的一次涂龜覆材料，根穴據(jù)不同的一帶次涂覆材料赤選用不同的源化學(xué)溶劑；華紫外固化(友uv)的丙數(shù)烯酸酯涂層易，可以用二貢氯甲烷或二過氯乙烷和三再氯甲烷中任蜓何一種作溶命劑，將帶有洲涂層的光纖擊在溶劑中浸慣泡數(shù)分鐘，容這類涂層便愁會溶脹，甚資至脫落。用枕脫脂棉或紗丈布輕輕揩抹險就能方便地縣去除這類涂醉覆層；當光黑纖的一次涂蹄層材料是有赤機硅樹脂時免，需把它放柏在濃硫酯中駛浸泡，直到建把有機硅樹當酯涂覆層全強部溶解掉；夠如果光纖的朋一次涂覆層車材料是環(huán)氧磨樹酯，那么情就要用熱的欠（約寧200戰(zhàn)℃減）強酸（如堪濃硫酸）來進浸泡、去除飄。硫酸有很科強的腐蝕性婚，使用時必做須千萬小心弄，務(wù)必慎用娃。結(jié)光纖的一次爆涂覆層去除胳后，需仔細爆檢查一下一他次涂覆層是警不是已經(jīng)去賺除干凈了。我一次涂層去賤除干凈以后糠，用蘸有酒等精（無水乙嚷醇）或丙酮珠的紗布或脫塔脂棉捏住光胳纖輕輕擦洗土，務(wù)必使去向除了一次覆壓層的裸光纖尼外表面上沒桌有污染、水內(nèi)份及灰塵，過否則會影響浪光纖熔接質(zhì)傲量，甚至出緊現(xiàn)氣泡。突光纖端面切練割。無論是座光纖對接還漆是熔接，要高獲得耦合損麗耗小的光纖鐮高質(zhì)量接頭霧，被接光纖拉端面的質(zhì)量徐是關(guān)鍵。光銜纖連接，要載求光纖端面家必須平整、污端面與纖軸哨垂直。要得挺到滿意的光忍纖端面，必短須使用光纖農(nóng)切割刀等手忍段來獲取高淡質(zhì)量的光纖白端面。當然筒可以采用切健割、研磨、鉛拋光的方法覽來獲得平整批的光纖端面場，就像做光錫纖連接器那辣樣，但這種悼手段太繁雜筒，不能在要灣求快捷時使起用。在光纖肚對接和熔接蠶過程中現(xiàn)在貌都使用專門闊的光纖切割蹲刀來制備光堪纖端面，現(xiàn)雜在商品光纖住熔接機都附棚有性能很好融的光纖切割紐器。陡高級的商用循光纖切割刀戒，可以做出宇幾乎接近理吐想的高質(zhì)量斯光纖端面，懸而且成功率應(yīng)也很高。這菜些光纖切割垮刀工具所用竟的光纖切斷奸方法基本上薦有兩種。一月種是在施加斬有一定張力膚的光纖上用胞金剛石一類柱刀刃在光纖殃的要切斷部豈位處劃（或宗刻）痕，一薦旦光纖表面案出現(xiàn)裂紋，芝光纖就會在腎所加張力的腦作用下在劃牽痕處崩斷，屯從而得到所倘要的平整端頁面。另一種揭是先在裸光毫纖上用刀刃杜劃痕，然后男彎折光纖，槳或者在對光寇纖同時施加浸張力的情況坡下彎折光纖墾，光纖折斷受后便獲得高鞠質(zhì)量的光纖懇斷面。實際溫切割光纖時贊，對光纖施有加的張力應(yīng)丸在正確的范缺圍內(nèi)，如對場外徑為白φ近125墻μ只m的石英玻僻璃光纖，所賤加的張力約帝100～3州00克。另捐外，必須注酬意，在彎折獎光纖時要防營止光纖受到伍扭轉(zhuǎn)（光纖蘿的扭轉(zhuǎn)必須槽小于送1cm定），否則斷雹裂端面會出壇現(xiàn)唇邊，或孔斷面粗糙，名如圖1-1挎2中所示的遞情況(a)話和(b)。欺這種劃痕-玩彎拉光纖的杠切割過程可針用圖1-1卵3來概括：紐(a)唇邊與；(b)悔中間霧狀區(qū)衡右邊粗糙不寬平；(c辦)良好的端粉面溫圖1-12我光纖端乳面的質(zhì)量儲圖1-13代光纖端榴面切割過程攔在圖1-1枕2中，已經(jīng)擋看到了切割苦光纖所得到爆的質(zhì)量，我切們可以把光景纖斷面分成校三個區(qū)域，炕見圖1-1龜4所示。盼(a)劃服痕點附近虛沒線內(nèi)的區(qū)域著，其半徑為減r，這是很吐平整的鏡面束區(qū)域；(b慈)鏡面區(qū)師域邊緣附近漠的霧狀模糊遍區(qū)；(c)釀凹凸不平的自粗糙區(qū)域，骨位于劃痕點萌的對面。睛光纖斷面上扎的鏡面區(qū)域雞的大小與光共纖上所受到館的本地應(yīng)力舉F有關(guān)。漆稈憶(1-14鵲)績式中，K是配鏡面常數(shù)，簽對于熔融石極英K為腎7.5kg棄/mm鎖2糠；堿玻璃的粒K為妖6.1kg致/mm攔2竿。從(1-陷26)式可厚知，在光纖免上用金剛石特劃痕以后，宣光纖上必須奮有足夠的應(yīng)裳力，才能使忘光纖斷裂；卵但是，所加項的應(yīng)力不能戲太大，否則徑鏡面區(qū)域的區(qū)半徑將太小撐。同時在光餃纖劃痕點的后對面將出現(xiàn)老上述(b)換那樣的粗糙狡不平的區(qū)域者。由公式(流1-14)瘋得，要使鏡炒面區(qū)域的半紡徑r誤≥倒a（a是光挖纖半徑），奇要求在端面葛上所有點處繪的本地應(yīng)力務(wù)F小于K/控。但是無疑棵地，F(xiàn)必須掩大于0。否伶則在劃痕點揮的對面將形陡成唇邊。此今外，應(yīng)力F漢必須與光纖盛的纖軸平行隊。應(yīng)力F與達纖軸不平行冷的后果是形蹦成非零端面收角（即端面辜與纖軸不垂薪直）。這樣夠，光纖上所豈加應(yīng)力超σ張的范圍是0法＜F＜K/閑。若在光纖永上劃痕太輕莊，那么需要竭加比較大的嘉應(yīng)力才能使釋光纖折斷，浪這樣得到的瓶光纖端面質(zhì)父量就不會高糖。但是，劃誕痕太重，會姥在端面上留駛下缺口，甚刻至直接弄斷任光纖。對于露單用張力拉能斷光纖的切扇割方法，為瘦保證獲得鏡承面似的端面燃，需加較重暑的劃痕，使細在劃痕點處港所受的張應(yīng)故力最大，而環(huán)后向周邊逐匠漸減小，只買要直到劃痕皂點對面的應(yīng)適力仍然大于攔零的話，這陽樣獲得的光孕纖切割端面澆的質(zhì)量是好叨的。對光纖慧施加張力的域同時再彎曲熄光纖，是通加過光纖彎曲峽產(chǎn)生彎曲應(yīng)省力另,在光纖上重實現(xiàn)上述應(yīng)牲力狀態(tài)（E懂為光纖的楊痕氏模量，石忍英光纖的E直=繳7000k豆g坑/mm趴2膝，R是彎曲誠半徑）。宇圖1-14族光纖斷嘩面情況剪我們了解了頂光纖切割的慕斷面形成過煙程，將有助謙于掌握手持社光纖切割端飲面的方法。次因為有些場采合受條件限重制沒有很好故的光纖切割羞刀，有些場尼合用手工切裳割光纖可以遍加速檢測過咐程。所以必爛須掌握光纖毀手工切割制接備的技能。么手工切割光偉纖時，手持羊裸光纖，用蜓金剛石刀、饒紅寶石刀、編或碳硅片的表刀口以一定團的力在裸光娘纖表面上劃扇（刻）痕，略然后拗斷光色纖，手工切金割光纖過程肚很簡單，但暮仍需多加練壤習(xí)才能熟練伐掌握。特別強要注意對光漏纖劃痕時，片切割刀口必熔須與光纖軸業(yè)要盡可能垂閃直。手工切刷割所得光纖竿端面的端面沃角在0～5家°罰之間。優(yōu)異炎的光纖切割海器可以得到玩端面角小于遮1膚°蠅的光纖端面總。早光纖切割工謀具再好，也鍵不可能達到政100％的蝦成功率，因黨此在切割光如纖以后，應(yīng)嘗檢查一下光緣纖的端面質(zhì)刻量如何。一罰般在光學(xué)顯拉微鏡下觀察域光纖端面，管從放大了的艙端面像能清黑楚地看出端平面質(zhì)量情況攏，正如圖1賤-12所示注的那樣。同丟時還可以看嗚出光纖端面未的清潔程度撒。一旦發(fā)現(xiàn)連光纖端面質(zhì)梢量不好或被擱沾污時，應(yīng)剩重新清洗、企切割，直到每滿意為止。雕現(xiàn)在商品光煩纖熔接機都把有觀察監(jiān)視違功能，光纖宮端面從正交估的兩個方向條得到監(jiān)視。附(2)光預(yù)纖的熔接仿裸光纖在制濾備好端面以總后，就可放秘入光纖熔接留機的光纖夾點持器上并固被定。光纖夾丈持器多為V始形槽結(jié)構(gòu)，堅壓板由彈性黃材料做成。父注意用壓板撫夾持光纖時李，應(yīng)壓在光尖纖的未去除遺涂層的部分描，不要夾在滑裸光纖上，蜜以免光纖表請面受到損傷槐或者甚至夾嶄斷裸光纖。界有些光纖熔討接機的光纖駁裝夾，光纖幻是以一定的跌弧度放置的攻，這樣可以名保證近光纖犧端面附近一救段保證平直沾，如圖1-恭15所示。泥圖1-15故帶狀光揉纖熔接機的頭夾纖機構(gòu)蚊光纖對中。魚利用光纖熔摧接的精密微第調(diào)機構(gòu)，將益兩根要連接物的光纖面準遍確地對中。錢可以根據(jù)光秀纖的外表面晝作基準面使涂被連接光纖灰對中；也可拒以根據(jù)透過滴的光功率大濫小為依據(jù)進創(chuàng)行對中；也廁可以以光纖檔纖芯中心為逃基線進行對塊中。這一過呆程，在自動秀光纖熔接機判上是由機器說自動完成的淺，光纖對準吸精度優(yōu)于0炮.1考μ性m，調(diào)節(jié)范握圍數(shù)十微米啞。一般，對爺中過程需在墨x、y、z葵三個方向反鋪復(fù)進行，直宇至達到一個吼最佳位置。問有些光纖熔鑼接機只有一噸維調(diào)節(jié)機構(gòu)暫（z方向）楚。獎放電。在光禽纖熔接機的撈電極上加上碑直流電壓、沈交流電壓或甲高頻電壓都愧能引起兩個君電極間的火蓋花放電。光蠶纖自動熔接傾機中，由微先機自動控制眾放電電流的花大小和放電戚時間的長短其，甚至有的熱還通過氣壓宇傳感器自動燭調(diào)整放電強云度。圖1-清16示出了大電極之間放澇電電弧的強榴度分布。埋光纖的熔接披過程。把光浮纖熔接起來廉是使光纖對準中狀態(tài)固定職下來的最好泉的一種定位傷方式，是獲療得高質(zhì)量光鋤纖接頭的最度后的關(guān)鍵過蠅程。抽圖1-16富電火花侵的電流分布斬自動光纖熔脆接機中存儲飲有20多種繁熔接參數(shù)，蘭使用時必須所根據(jù)光纖類妹型預(yù)先選用毒設(shè)定，有些矮可能要先經(jīng)巖熔接試驗后嶄，才能選定音。奧光纖的放電鑰熔接要在一闊定的條件下轉(zhuǎn)進行，表1庸-1列出一市些主要的熔道接參數(shù)作參蛾考。碧表1-1褲光纖熔接逃參數(shù)怕光纖類型對熔接參數(shù)斥偏心量蠻≤妻1饒μ膏m的飾單模光纖多上模漸變光纖趕偏心量＞塑μ吵m綢的單模光纖腫電極距離絨1.5涂μ包m停0.8mm建端面間距緩20標μ駕m礎(chǔ)10洋μ織m回光纖推進速轎度污160汪μ腎m玩/s巡50純μ鏟m錘/s棋光纖推進量布20訂μ偶m鐮10別μ幫m撫預(yù)熱時間鐘0.12s挽0.12s炊熔融時間坡3s轟1s殿光纖的熔接扎在放電過程儀中完成。先言經(jīng)歷預(yù)熔階放段。預(yù)熔時挺，光纖的端宰面之間留有桿一定的空隙養(yǎng)，在比正?？袢劢与娏魃愿佬〉碾娏飨滦确烹?。約在忽1700辛℃副溫度下光纖喚端面被預(yù)熱寧，持續(xù)時間溉一般小于0限.3s。光訂纖預(yù)熱同時趟還除去了制喘備光纖端面繼后還殘留的筑污染物；然井后，以正常義的熔接電流淹放電，同時辨將一端的光磁纖向前推進輝，使兩根光鋪纖的端面緊鵝緊連接在一年起，待它們濁完全融合在下一起時停止焦放電。光纖學(xué)熔接的最佳突溫度在19丘80～21膚40教℃律之間；熔接恐時間，一般綁來說，多模庭光纖的熔融查時間要長些辰，約2～3攀秒；對單?？旃饫w熔接時促間可以短些飲，約1～2辱秒。整個熔久接過程可以痛圖1-17寶概括。恭(1)初始哈定位(棉2)除去定好位件(娘3)設(shè)置預(yù)鍵熔間隙罪(4)光纖懸預(yù)熔(珍5)推進熔志接吹(6)熔接縱結(jié)束胸圖1-17怠光纖熔期接全過程混這里必須指透出，如果被尾熔接的光纖規(guī)纖芯的偏心職量較大時，妥用正常熔接測條件熔接時薦，在接點處你會由于光纖此表面張力的得緣故使原來扛已經(jīng)對準的稀纖芯產(chǎn)生偏型移，見圖1吼-18所示蝴。示圖1-18數(shù)偏心量涂大的光纖熔假接情況治所以，在熔斷接偏心量大羊的光纖時，謹應(yīng)選用較短應(yīng)的熔接時間愧。但必須注吊意，光纖熔峽接時間太短止，會因兩根陵光纖沒有充情分融合在一狗起而影響光浴纖接點的牢故度；熔融時殺間過長以及牙光纖推進量朋過多，又容扎易引起光纖健發(fā)生形變，鳳甚至使加熱芽區(qū)邊緣附近所光纖變細。性熔接部位的犧增加。光纖述的熔接部分浩現(xiàn)在是裸光泡纖，又經(jīng)過刻加熱處理，利裸光纖本身序的機械強度肌已經(jīng)降低。舟所以光纖熔趴接部位的機室械強度低于棚整根光纖的至機械強度。而因此，通常唯要在光纖連暗接部位采取梅增強保護措尼施。最簡單題的增強措施罷是在光纖端超面處理之前適先套上一根雜有適當長度秒的硬套管，天如鋼管、玻播璃毛細管或宿硬塑料管，棉它們的內(nèi)徑交大于光纖外霧徑，光纖熔后接好以后，剝將此管移至維熔接部位完結(jié)全套住接頭申附近的裸光變纖，在其內(nèi)存注入快干膠沾封住?，F(xiàn)在蛛普遍采用圖畏1-19所糊示的那種熱拆收縮塑料套銅來增強。該慚管的內(nèi)管是赴EVA熱熔辟軟塑料，可鴉以填充裸光箏纖部位的空間隙并起緩沖己作用，外管瘋是熱收縮塑此料管（輻照噴聚乙烯材料鋒）內(nèi)、外管融之間有一根菌直的鋼針。減光纖穿在內(nèi)逼管中，在熔傲接好光纖以婦后，將該管湊移至加固部串位并對其加種熱，輻照P置E管收縮就劫牢牢地固定避了套管的位菜置，裸光纖鈴部分的機械蕉強度由鋼針警得到了加強腰。圖中也示走出了這種套吼管的參考尺懼寸。煙圖1-19器光纖接地頭用熱收縮父套管乞光纖接頭質(zhì)雀量。光纖熔勒接起來以后權(quán)，外表根本邀看不出與原視光纖有什么趟不同，好的堆接頭，即使何在顯微鏡下崇也難于找出著熔接點位置音。但熔接過羅后的光纖內(nèi)姥在質(zhì)量還是投有了變化，壺主要在于：聰a.熔接后辭的光纖的抗疫拉強度變?nèi)鯐耍籦.熔促接點出現(xiàn)了游附加損耗。帽熔接光纖的奸強度測量與杰光纖抗拉強漸度測量方法記一樣。光今腸先進的光纖薄熔接機附帶珠有張力篩選顫功能。當光就纖熔接好以播后，先經(jīng)過燦一定應(yīng)力的爆張力篩選，功篩選通過以蹲后再進行套請封增強。非流熔接的石英變玻璃光纖本桶身的拉斷強唯度可達到6廊～8kg/遭mm借2趟，經(jīng)過電弧滿熔接過后光原纖的強度在溪2～3k倍g/mm丙2技；用氫氯升火焰熔接的父石英光纖接奪頭的強度平羨均值可達到結(jié)5.9kg果/mm錘2渣，最低也有割3.4k秧g誘/mm貸2盾。呼光纖接頭的扮附加損耗（慶簡稱光纖的墊接頭損耗）模是評價光纖憤熔接點質(zhì)量綿的主要指標校。當前市售狐的光纖自動謎熔接機在熔輩接單模光纖渾時，熔接損北耗平均可小景于0.05歇dB，用于是連接多模光拋纖，熔接損袖耗平均0.娃03dB左菜右。匠光纖接頭損喉耗的測量。泡現(xiàn)在，多數(shù)幫“許纖芯直視秋”柳式自動熔接翼機都有直接陣顯示熔接損殖耗的功能。羊必須指出，名熔接機上所巨顯示的光纖乒接頭損耗值幣是熔接機根發(fā)據(jù)光纖圖象襯分析光纖對鈴準情況后推丟算出來的，哈并不反映光臟纖接頭的真煩實損耗值，逃但也反映了赤熔接質(zhì)量的技好壞。真正犯的接頭損耗緣應(yīng)以實際測溫量所得為準選。我光纖接頭損千耗的測量方撈法有多種，堂最基本的有勤剪斷法，最紛標準的是臨愉時接點法，扛最常用的是頑后向散射法請（光時域反具射儀法）。故工程上比較米實用的一種賭方法是測量恭整個光纖鏈鑰路所有光纖根接頭的平均奧損耗。其方飲法是整條光饒纖鏈路連接晨好以后，從銹光纖的鏈路斯的輸入光功辟率和輸出光暢功率值算出佩光纖鏈路的信總損耗，從伙中減去光纖始鏈路中的每攀段光纖的損龜耗后，除以籌鏈路上的總堵接頭數(shù)，就您得出了平均省接頭損耗。融這種方法相吊當實用，可座惜的是無法為知道每個光擠纖接頭各自嶼的損耗大小牧。蒼有一種方法祝是逐點監(jiān)測腸法。用光源世給光纖發(fā)送膚傳輸光，在鋤進行光纖熔眾接之前，先側(cè)用光纖功率澤計測量發(fā)送彈光纖的輸出罵光功率；然腐后在光纖熔蛛接完之后測必量接收光纖雀的輸出光功翻率。用這兩塞個光功率值遇算出總的光之損耗，減去妹該段接收光鎖纖的損耗（孔假定接收光健纖的損耗是雹已知的），紋就得到了熔獻接點的損耗俗。每個光纖薯接點都進行影光功率監(jiān)測對，過程是相千當繁瑣的。打這種測量方寧法原理上是居適合于光纖劫接頭損耗測濟量，但實施祥過程中還有變點問題。首悔先，用這種欠方法測量多求模光纖接頭傘損耗時，實衰際測得的接請頭損耗與接挖收光纖的長杏短有關(guān)，往窄往是接收光歐纖較短時測響到的接頭損剩耗較??；其娘次，是光纖菌功率測量的捉精度問題。備因為光纖接點頭的損耗一胡般都很小，號大多在0.漂1dB以下厚，要精確測反定這樣小的塘損耗值，至炎少要求有優(yōu)語于0.02乏dB的測量建精度。常用貌的光纖功率行計很難滿足研這種要求?？s測量光纖接部頭損耗用得希最廣泛的方藝法是用光時罷域反射儀實籃時監(jiān)測光纖己連接情況，季從光纖鏈路克的后向散射岔曲線上得到雪光纖接頭損霞耗值。用光慈時域反射儀吳測量光纖接踢頭時，經(jīng)常蜓在后向散射亂曲線上光纖術(shù)接頭位置出書現(xiàn)春“揉正時”械損耗值泄—“仙后向散射曲滲線的視在增鍬益茅”能。出現(xiàn)這種司情況的主要嘩原因是光纖碎接頭兩邊的矩光纖的散射堵系數(shù)不同。桐遇到這種情扎況，要準確板測定連接頭您的損耗，必巖須用光時域士反射儀對這容個光纖分別震從發(fā)射光纖嗽和接收光纖垮兩端測量它捎的損耗，取碌這染“堵雙向優(yōu)”躬測量所得結(jié)攜果的平均值剖作為該接頭派的損耗。當“情雙向總”祥測量方法消啊除了接頭兩漁邊光纖的后顏向散射性能磨差別所帶來驗的接頭損耗勢測量誤差：肉設(shè)發(fā)射光纖累的散射系數(shù)猶是S擺T終，則接頭點蠟前發(fā)射光纖孕的后向散射刷光功率電平司P銀′桌T莫正比于S閥T揪，即P岸′勺T游∝笨S慎T么；而接點后露的接收光纖住的散射光功軍率電平為P邪′態(tài)R召∝食S邁R頸T尊RT軋T黨TR時。S趴R菠是接收光纖喘的散射系數(shù)惡，T晨TR吹是從發(fā)射光株纖到接收光朵纖方向的通射過光纖接頭幼的透射系數(shù)渣，T陷RT缸是由接收光禁纖向發(fā)射光貝纖經(jīng)過光纖銹接頭的透射凱系數(shù)。所以挽用光時域反仇射儀從發(fā)射壺光纖測得的弊光纖接頭損蛛耗強；從接收光獨纖端進行測鼓量可得綁。它們的平推均值盆就消去了散沃射系數(shù)項的今的影響。晝光纖接點損閣耗的臨時接洽點測量方法戒，是在連接司之前先測量鈔發(fā)射光纖的西輸出光功率搏P獅1撇，然后連接店起來，測出植接收光纖的啦輸出光功率詞P烏SI軌，這樣算出擊的總損耗是光，它包括了撞光纖接頭損揀耗L妙s1罩與接收光纖擾上的損耗L行r1待，然后在接椅收光纖上離事接頭去1m洋左右處剪斷耐，測出其輸宋出光功率演1花，則有齊。而后將兩理根光纖正式淘連接起來，似再測出接收葛光纖的輸出逼光功率P謎s2猾，則有撐，可以認為漸L件r1祥=L浩r2扔，所以奉手雁(1許-15)嶼或燦喚都餡(1-16繞)站就得出了正概式接頭的連撤接損耗值了皇。命臨械時接點法是廳光纖連接損銅耗測量的標部準方法，但鋒實際中很少逃應(yīng)用。冠第二章拾光纖尺寸參盼數(shù)測量瞞光纖尺寸參徑數(shù)定義一、作用段光纖的尺寸鴉參數(shù)是光纖繼的最基本的艙標準化參數(shù)技。尺寸參數(shù)拳除了對光纖箭的光傳輸、痰機械等性能皺有影響外，建它們還對光械纖的連接損胃耗的大小起油著至關(guān)重要很的作用。例普如，單纖接碧續(xù)則要求被炮接光纖纖芯召尺寸參數(shù)相取同，但是光職纖帶接續(xù)則腦要用光纖外初徑作為纖芯弱對準的參考鼓，故要求光熔纖的外徑應(yīng)排均勻一致。租光纖的尺寸惜參數(shù)標準既脊是光纖制造月的幾何尺寸賊依據(jù)，又是遮光纖制造中種嚴格控制的奔指標，還是償判別光纖產(chǎn)兆品合格與否羨的質(zhì)量標準胞。二、定義漠眾所周知，煎光纖玻璃幾宗何尺寸規(guī)定燈為圓對稱結(jié)京構(gòu)。因此，傷2000年墓10月國際執(zhí)電信聯(lián)盟電遺信標準化部紀（ITU-色T）最新推紋薦的用來表省征光纖幾何驅(qū)尺寸的特征誠參數(shù)是：包遞層、包層中程心、包層直勻徑、包層直探徑偏差、包抓層容差范圍倒、包層不圓麥度、芯中心等、預(yù)涂覆層煌直徑、緩沖贊層直徑和光逆纖長度變化洽等，下面分但別介紹這些雹參數(shù)的定義搏。慨(1)包固層云包層是光纖蔥橫截面中玻短璃的最外區(qū)撕域。民(2)包常層中心浴包層中心是朝包層邊界最烘佳擬合圓的推中心。愈(3)包沈?qū)又睆秸n定義包層中罵心的圓的直敵徑。裙(4)包測層直徑偏差壺包層直徑的詞實際值與標將稱值之差。捆(5)包拉層容差范圍航對于一光纖屯橫截面，包時層容差范圍獸是確定包層欣最外區(qū)域的伸圓與最大圓驅(qū)之間的范圍模。最大圓與響包層最外區(qū)悲域的圓同心百，它可擬合侄到包層最外育區(qū)域。作為深包層，兩個為圓具有相同淚的中心。陣(6)包犁層不圓度郵由包層容差杏范圍定義的獨兩個圓直徑費之差除以包夜層直徑所得請得值，用百廚分數(shù)表示。領(lǐng)(7)芯捧中心率芯中心是在李大于和（或胳）小于光纖辯截止波長的旋波長下，在譯一恒定電平塘（選擇在最屋大近場光強族的5～50際％之間），狀光纖中心區(qū)欲域發(fā)射的近券場光強圖形供中，由最佳蝕擬合圓構(gòu)成葵的圓的中心暈。通常芯中舍心大致代表捉著模場中心澇。鬼(8)預(yù)孤涂覆層直徑搞光慶纖預(yù)涂覆層賓直徑是光纖暫預(yù)涂覆層外饑邊界最佳擬喝合圓的直徑折。饒(9)緩竊沖層直徑碧緩邁沖層直徑是淚緩沖層外邊營界最佳擬合年圓的直徑。啦(10)洽光纖伸長量妖光富纖伸長量是和體現(xiàn)負荷變樓化時光纖應(yīng)蝦變的變化。潑(11)輪有效面積皇有效面積是莫光纖非線性味效應(yīng)緊密相嶼關(guān)的影響光遲纖傳輸系統(tǒng)賽，特別是遠門距離光放大恩系統(tǒng)傳輸質(zhì)剃量的一個參等數(shù)，有效面冊積A鍋eff辰的定義如下柿：閉襖尋攝(2.臂1)桃式中，I（刮r）是半徑和為r的光纖剛的基模的場條強分布。對歡式(2.1肥)進行這個符光纖橫截面尖積分。例如斤，如果假定歲一個高斯近綢似：廣僅甲擺險資周碌(2異.2)姥式中：臂為光纖模場討直徑，那么寄對式(4.邪1)積分得撇到：補色夕鐘紀(暴2.3)掛光纖尺寸參蓬數(shù)的測量方講法有：近場鐘圖像法、折震射近場法、籠俯視法、傳捏輸近場法等旁。借助這些繭幾何尺寸參秀數(shù)測量方法特，可對光纖累玻璃的幾何們尺寸參數(shù)進用行單個幾何宗尺寸參數(shù)測傭量，也可進校行多個幾何圾參數(shù)測量。鬼光纖幾何尺召寸參數(shù)測量嚷方法攝一、近場圖眾像法測量原理設(shè)近場圖像法典是單模光纖朗幾何尺寸（去除模場直徑困）測量的基溫準試驗方法彩和多模光纖水幾何尺寸測完量的替代試凡驗方法。兔近場圖像法決用一視頻系竿統(tǒng)實現(xiàn)X-柱Y兩維近場逮掃描。近場駐圖像法的測侍量原理是，琴光纖輸出端柏面上的近場報傳導(dǎo)模的光芝功率分布與忘光纖的折射厲率分布相似憂。陜由(2.1往)式得知，燦只要我們在廈光纖輸出端興近場直徑掃巖描測量近場暗光強度分布販，就能測定巴光纖沿直徑地方向的相對嗚折射率分布麻曲線和折射瞞率分布指數(shù)賞g。最后根書據(jù)所測光纖門的類型，按勿照光纖幾何奮尺寸定義計斑算出所要的撲光纖幾何尺牛寸參數(shù)。試驗裝置去近場圖像法獸試驗裝置如李圖2.1所辯示，有關(guān)試漿驗裝置的主幻要組成部分級的作用分別錯簡述如下：餅圖2.1飽近場圖像性法試驗裝置瓶(1)光永源絲應(yīng)使用合適倆的光源照明再纖芯和包層奇。在進行測秘量的整個過盤程中，光源咬強度應(yīng)是可趁調(diào)和穩(wěn)定的職。跪(2)注退入系統(tǒng)撫光注入裝置展應(yīng)能在空間盞上和角度上可對光纖均勻便滿注入；在放光纖輸出端刻，應(yīng)對包層包均勻照明。艘(3)包喉層模剝除器怖用包層模剝弓除器，從輸鹿入端附近移或去試樣的包覺層中傳輸?shù)镍澒夤β?。當抽光纖涂覆層落折射率高于世包層折射率唯時，則這個輛涂覆層就可禁作為模剝除傳器。訓(xùn)(4)試預(yù)樣維試樣為一短膊段要測量的困光纖。試樣寨光纖的兩端旬應(yīng)清潔、光?；?，且與光蜂纖軸垂直。污(5)光流學(xué)放大裝置服光學(xué)放大裝得置由一光學(xué)霞系統(tǒng)組成（叼例如一個顯此微物鏡），違它使光纖試壺樣輸出的近援場放大后再稍聚焦到掃描艷探測器平面襖上。光學(xué)系廣統(tǒng)的數(shù)值孔棋徑和分辨能福力應(yīng)與所要灑求的測量監(jiān)描督相一致。雞光學(xué)系統(tǒng)的阻數(shù)值孔徑假≥強0.3，放嚼大倍數(shù)與所圍希望的空間滑分辨率相一獲致，并將其洽記錄下來。閃(6)檢諷測器佩用電荷耦合愛器件攝像機茫、掃描光導(dǎo)句攝像管或其觀他圖形/光吐強識別設(shè)備減來放大輸出啄的近場圖像組并將其送到傾視頻顯示器夢。視頻數(shù)字脖轉(zhuǎn)化器將圖龍像數(shù)字化處慧理，供計算鉤機進一步分色析。視頻系彎統(tǒng)應(yīng)具有足壽夠的線性，京以求達到校貝準后測量的姥不確定性小肝于所要求的保指標。米(7)視乒頻圖像顯示毒器憤視頻圖像顯余示器用來顯票示探測的圖死像、顯示器瓶屏幕上的圖窯標，例如十日字游標，有志助于操作人淹員將試樣圖黑像定位在中攤心。當然，奶也可以選用顧計算機控制革的對準和/介或聚焦裝置掙。試驗程序倡(1心)校準釘對已知具有質(zhì)合適精度尺唱寸的試樣進礎(chǔ)行掃描測定鍵放大光學(xué)裝介置的放大率章。污(2)測壺量底在輸入端對享制備好的試槽樣進行對準蜻，已獲得規(guī)折定的注入條湖件。對輸出廉端的近場圖彩像進行聚焦豎和對中。對緒實際試驗設(shè)運備按建立的蛾內(nèi)部標準調(diào)矛整輸入端纖新芯圖像照明齡亮度和輸出燒端包層圖像句照明亮度。杯記錄輸出端擺數(shù)字化視頻改圖像。數(shù)字奶化視頻圖像雪給出了代表逮應(yīng)確定的包趕層圖像邊緣笑和纖芯圖像羨邊緣并記入待邊緣圖表。山近場圖像邊嘆界的判定層霉次如下:令纖芯圖像邊躍界：這一層剝次選在最大洽近場光強的或5％～50丙％處。瘡包層圖像邊逼界：確定包仰層邊界可用民不同的方法喇，這主要與漆照明方法有鼻關(guān)。實際用越的方法應(yīng)該座與校準所用邁的方法相同虎。敲(3)計托算私纖芯邊界和幣包層邊界的搞原始數(shù)據(jù)擬址合成數(shù)字上神平滑緊湊曲譯線來最佳地姥估算實際的涂邊界。這些頁數(shù)學(xué)上的平辟滑緊湊曲線疊再被擬合成堪一個圓用來宗確定幾何特夾性，包括與遲每個相應(yīng)邊止界的理想圓余形的一階偏捷差。這些數(shù)趕值和數(shù)字邊全界表達式用屈來確定的光驢纖玻璃尺寸孫參數(shù)如下：燥擬合纖芯中充心潮X淚c律o瓦、Y蠶co目(抽μ規(guī)m)；辮擬合包層半艘徑旬R兼cl天(悟μ稈m)；賓擬合包層中屯心馬X干cl坑、Y虧cl烏(允μ政m)；計包層邊界至先包層中心的東最小距離嫁R融mincl卸(鉛μ棟m)；眾包層邊界至醬包層中心的炸最大距離極R孕maxcl看(隙μ禮m)；小包層直徑奶2R困cl恢(期μ楊m)；擔包層不圓度印1亂00(R翼maxcl量-R擱mincl怠)/R茄cl金(％)；焰芯同心度誤伍差灑[(X形cl愚-X冒co拉)舉2摩+(Y待cl證-Y田co戒)螞2跌]乏1/2佳(染μ以m)；泰用來表示邊掀界的數(shù)字上藍的平滑緊湊計曲線允許曲殘率變化要大曲于或等于橢淹圓的曲線變園化。對非橢萍圓形，擬合木半徑與角度勒位置前，數(shù)用據(jù)變換為極嘩座標來大約楚估算中心。莫在擬合成數(shù)艱學(xué)模型時，煉允許用除去丸或剔掉端面蜓切割損傷造仰成的離散數(shù)冷據(jù)的方法來頁改善擬合效寶果。特性曲喬線、試驗裝芬置。切割方巷法、除去離既散數(shù)據(jù)的方椅法的選擇都罵會影響包層卻測量結(jié)果的瞧精度。渣(4)試伴驗結(jié)果爪測量結(jié)果的喇試驗報告中總應(yīng)包括下列似內(nèi)容：光纖刺識別號，尺門寸參數(shù)（包撤層直徑、包賞層不圓度、勢芯同心度誤鹽差）、試驗柴裝置、注入舒條件、光源慣光譜特性、耽放大率、探斥測器類型和議尺寸精度及刷重復(fù)性等。態(tài)二、災(zāi)折射近場法測量原理戴折射近場法炕是多模光纖升尺寸參數(shù)測麗定的基準試洞驗方法和單稿模光纖尺寸師參數(shù)測定的玉第一替代試欠驗方法。兔折射近場測筒量是一種直何接和精確的漆測量，它能辯直接測量光單纖整個（纖杠芯和包層）漸橫截面折射材率變化的兩圖維分布圖，差具有高分辨愁率，經(jīng)定標什可給出折射痛率絕對值。瑞用合適的方春法由折射率灘兩維分布圖迫可確定單模取光纖和多模子光纖的幾何振參數(shù)及多模餡光纖的最大訴理論數(shù)值孔朵徑。辛折射近場法揭測量原理，扯如圖2.2拋所示。銅圖2.2雨折射近場繞法測試原理吊示意圖松被測光纖的援注入端浸在衫匹配液中，須浸油折射率克比光纖包層月折射率略高蔽。用一數(shù)值舞孔徑比光纖倦最大理論數(shù)煤值孔徑大得驢多的透鏡系論統(tǒng)將擴展了狐的He-N楊e激光束會釣聚為一小光傘斑（約為1枕μ掃m），注入猶到光纖端面健上?？梢酝剖ブ狠^小入胞射角的光線照將在光纖中逮激勵起折射印模，逸向包繞層外面；入幅射角介于上非述兩者之間臥的光線則可響形成漏泄模境，一部分隨兇傳導(dǎo)模一起屆傳到輸出端準，一部分與萬折射模一樣硬輻射到包層猜外面。當光欺斑沿著光纖惱直徑掃描時向，由于n(妙r)變化，耐各點的本地設(shè)數(shù)值孔徑N詠A(r)不艙同，各處折確射模功率亦夕不同，折射躁模功率分布征與折射率分雙布相似。測不得折射模功放率分布，就租可求出折射衫率分布。賤折射近場法霧的優(yōu)點是，菊可直接測出繭光纖的絕對尋折射率分布歷，既能測量停單模光纖，語又能測量多貼模光纖，測班試精度高，顫空間分辨率東小等。試驗裝置揪折射近場法錄試驗裝置，壘如圖2.3玻所示。有關(guān)怪試驗裝置的觸主要組成部堆分的功能分到別簡述如下授：尸圖2.3痕折射近場杠法試驗裝置圍示意圖學(xué)(1)光蒙源叔應(yīng)使用一個幕輸出功率為去1mW的穩(wěn)筋定激光器，偉輸出模式為桿TEMoo撿模。一般，熄選用波長為澤633nm挺的氦氖(H侮e-Ne)漏激光器，但什外推到其它槍波長時必須甚用修正系數(shù)晴對其結(jié)果加病以修正。應(yīng)晚注意，在6拿33nm波長長的測量可朵能給不出較半長波長上的構(gòu)全部信息，唇特別是不均取勻的光纖摻謀雜可能影響春這種修正。駁由于光在空怨氣-玻璃界采面的反射與灑角度和偏振閃狀態(tài)密切相考關(guān)，所以加垮入一個1/逐4波片將光妨束從線偏振推變?yōu)閳A偏振嘗。一個置于曾透鏡1焦點綠處的小孔作糞為空間濾波素器。汗(2)注戶入光學(xué)系統(tǒng)氣注入光學(xué)系慰統(tǒng)應(yīng)對光纖多的數(shù)值孔徑近滿注入，并屈將光束聚焦尤到光纖平的摧輸入端面上劑。光束光軸集與光纖軸夾晃角應(yīng)在1漸°劣以內(nèi)，裝置尼的分辨率取舟決于聚焦光暗斑尺寸，為槐了使分辨率遠最高，聚焦峰光斑尺寸應(yīng)寇盡可能小。虹對多模光纖帝，光斑尺寸餃宜小于1.監(jiān)5級μ割m；對單模蜘光纖，光斑哭尺寸宜小于宋1.0減μ妨m。試驗裝貓置應(yīng)確保聚央焦光斑應(yīng)能記沿整個光纖競橫截面掃描散。悼(3)液孤體盒方液體盒中折莫射率匹配液鉗的折射率應(yīng)窗稍高于光纖肥包層折射率殘。液體盒的嬸位置由計算雷機控制的X覺-Y電動機屯驅(qū)動，并由養(yǎng)X-Y電子游測微計檢測役。疊(4)光臟探測器爬只要能收集枝全部折射光鑰，可采用任過何方便的方或法收集折射摩光，并傳到澆探測器。通氧過計算確定紛圓盤尺寸及諷