應用案例
當前位置:首頁 > 應用案例

OCI-V測試光纖在不同波長下的彎曲損耗

時間:04-19 瀏覽量:54次

背景

在實際使用過程中光纖都會不可避免地被彎曲,當彎曲半徑小於光纖的最小彎曲半徑後,光的傳輸途徑會發生相應的改變,在彎曲處有一部分光會從基模中洩露,滲透到包 層或穿過包層成為輻射模向外傳輸而引起光功率減小,從而產生彎曲損耗,其產生機制是因為光纖中傳輸光不滿足全反射條件。 其中彎曲半徑越小,因彎曲而帶來的彎曲損耗就會越大,且在彎曲半徑相同時,不同波長下測試的彎曲損耗會不同,本文借助於OCI-V能夠測試光器件在不同波長下 損耗的特點,對光纖進行不同彎曲狀態的損耗測試。

損耗測試

實驗裝置如圖1所示,將被測光纖纏繞在不同直徑的橡膠棒上,每種直徑的橡膠棒上纏繞不同圈數的光纖,使用OCI-V的透射模式測試光纖在不同波長下的彎曲 損耗,儀器能有效測量的波長範圍為1528nm-1612nm。

001.jpg
圖1. 不同波長下損耗實驗裝置圖

將待測光纖兩個接頭分別連接到OCI-V的透射端口,測試光纖在沒有彎曲狀態下的初始損耗,測試結果如圖2所示,可以看出待測光纖在沒有彎曲時的平均損耗約為0.65dB,且在不同波長下的損耗基本一致。

002.jpg
圖2. 無彎曲時在不同波長下的初始損耗

分別測試待測光纖纏繞在直徑50mm、20mm、10mm和5mm的橡膠棒上,每種橡膠棒分別纏繞1圈、2圈和5圈。 表1為測試待測光纖纏繞在直徑20mm、10mm和5mm的橡膠棒上,每種橡膠棒分別纏繞1圈、2圈和5圈,不同波長下的彎曲損耗情況,表中的損耗值為光纖 彎曲帶來的附加損耗值,是減去初始損耗後的結果。表1. 不同直径圈数波长下的损耗情况

纏繞
 直徑

纏繞
圈數

不同波長(nm)下的損耗(dB)

1530

1540

1550

1560

1570

1580

1590

1600

1610

20mm

1

0.22

0.25

0.27

0.32

0.36

0.41

0.47

0.55

0.63

2

0.38

0.44

0.51

0.60

0.69

0.77

0.88

1.02

1.19

5

0.95

1.12

1.30

1.53

1.74

2.00

2.30

2.67

3.09

10mm

1

4.11

4.81

5.55

6.38

7.11

7.98

9.22

10.74

12.40

2

7.98

9.16

10.01

11.06

12.41

14.34

16.73

18.88

21.22

5

21.726

24.55

27.40

31.42

35.79

40.27

45.13

48.19

50.29

5mm

1

39.38

44.41

47.13

47.79

50.17

50.52

50.84

51.08

51.15

2

49.49

50.02

50.41

50.71

50.87

50.96

51.22

51.31

51.31

5

49.94

50.23

50.33

50.70

50.09

51.04

51.19

51.45

51.46

從表中可以看出纏繞直徑越小,纏繞圈數越多,待測光纖的彎曲損耗越大,在相同纏繞直徑和纏繞圈數時,彎曲損耗會隨著波長的加長而增加。

003.jpg 

(a)纏繞1圈

004.jpg

(b) 纏繞2圈

005.jpg

(c) 纏繞5圈

圖3. 彎曲直徑10mm時在不同波長下的損耗

圖3是直徑10mm,纏繞1圈和2圈時不同波長下彎曲損耗的測試結果,從圖中可以看出不管是纏繞1圈還是纏繞2圈,彎曲損耗都會隨著波長的加長而增大, 纏繞2圈所帶來的彎曲損耗約是纏繞1圈的兩倍,兩者在不同波長下彎曲損耗曲線趨勢表現為一致。 由於OCI-V精準測試插損的動態範圍為0dB-45dB,當纏繞5圈後,在長波長下的彎曲損耗超出儀器測試動態範圍,出現震盪現象,導致1570nm波長以後的損耗曲線趨勢和纏繞1 圈2圈不一致。

測試結論

使用OCI-V可以測試出光纖在不同波長下的彎曲損耗情況,彎曲損耗會隨著彎曲半徑的減小或纏繞圈數的增加而增大,在同一種彎曲狀態下,彎曲損耗隨著波長的 加長而增大。 透過OCI-V可以快速測試出光鏈路在不同波長下的損耗特性,為設計和製造光鏈路提供可靠的資料支撐。