Page 18 - 网络电信2025年12月刊
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图1 光纤微弯形成机制 图2 固定直径圆筒法
微弯损耗(dB/km) 1500目 1000目 500目 常规收丝筒
第一次测试 0.120 0.492 4.592 0.055
第二次测试 0.118 0.517 4.905 0.043
第三次测试 0.116 0.639 5.072 0.046
第四次测试 0.127 0.782 9.531 0.071
第五次测试 0.095 0.575 7.492 0.052
平均损耗 0.115 0.601 6.318 0.053
1.2 微弯测试方法 图3为微弯数据箱型图,从图中可以看出,随着砂纸筒目
目前国际上存在多种光纤微弯测试方法,包括弯曲试验机 数的降低,微弯损耗明显增加,使用1000目砂纸筒测得的平均
法、激光干涉法、传输损耗法、温度和湿度控制实验以及固定 微弯损耗相较于1500目平均微弯损耗增加0.486dB/km,增幅为
直径圆筒法[5]。弯曲实验机法是利用专业设备精确控制光纤弯 422%;使用500目砂纸筒所测得的微弯相较于1000目平均微弯
曲角度来测试光纤微弯,该方法适用于较复杂的实验要求,但 损耗增加5.717dB/km,增幅为951%;而对比同目数砂纸筒的重
测试成本较高。激光干涉法则通过高灵敏度的相位测量来检测 复测试,发现500目的微弯损耗的平均值最高,为6.318dB/km,
微小的弯曲变化,传输损耗法则直接反映微弯对信号传输的影 但其微弯损耗极差较大,为4.939 dB/km;而1500目的微弯损
响。而固定直径圆筒法则通过将光纤缠绕在特定直径圆筒上, 耗的极差较小,为0.02dB/km,但其微弯损耗平均值较低,为
测试简单可重复。 0.115dB/km,与常规收丝筒的损耗平均值相当,损耗相对不太
明显;1000目的平均微弯损耗为0.601dB/km,显示损耗较为明
图2 固定直径圆筒法 显,损耗极差为0.29dB/km,对比于500目的微弯损耗,极差相
对较小。
图3 光纤微弯损耗箱型图
本文将采用固定直径圆筒法测试光纤微弯,图2为测试方法 综上所述,低目数(500目)砂纸桶的微弯损耗明显,但
示意图:将砂纸缠绕在固定直径的收丝桶上,然后在光纤上施 极差较大,实验的可重复性和实验数据的可靠性较低;而高目
加固定的收线张力,将光纤缠绕在收丝桶上,使光纤在砂粒上 数的微弯损耗虽然极差较小,但平均损耗较低,与无砂纸的常
形成微弯,并使用光时域反射仪(OTDR)测试微弯效应形成的 规收丝筒损耗程度相当,在实验中的微弯损耗不易于观察;而
附加衰减损耗。 1000目的砂纸筒所测试的微弯损耗极差较低,具备一定的实验
重复性,且平均值为0.601dB/km,损耗明显易于观察,因此将
2 实验与讨论 1000目的砂纸筒设定为后续的实验条件。
2.1 测试方法重复性实验 2.2 测试方法重复性实验
由于光纤微弯损耗是基于光纤微观上的弯折或形变产生的 为了探究光纤外径对微弯损耗的影响,本文选取三种不同
附加衰减,即使在同一个砂纸筒上进行测试,微观上的弯曲形 外径(245μm、200μm、和180μm)的光纤在1000目的砂纸筒
变均是不可控的,这也导致在同条件下的微弯测试结果会存在 上进行微弯测试,图4为不同外径光纤微弯损耗曲线图和光纤实
一定的差异。因此光纤微弯的形成存在一定的随机性,所测得 物对比图,从图中可以看出,不同外径光纤的外观存在明显差
的微弯损耗也存在一定的差异,对光纤微弯损耗数据的可参考 异,且随着涂层直径的减小,光纤微弯损耗随即增大。这是因
性影响较大。
为了降低实验误差,提高固定直径圆筒法测量光纤微弯
损耗的可重复性,选取同一盘外径为245 μm的光纤分别在500
目、1000目、1500目的砂纸筒和无砂纸的普通收丝筒上多次测
试位于波长1450 nm处微弯损耗,表1为对应微弯数据表。
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