当两种不同型号的光纤熔接在一起时,由于连接处前后两种光纤的瑞利散射系数、模场直径和折射率等有差异,经常出现“伪增益”现象。这种“伪增益”会使OFDR测得的损耗不准确,为了准确测量连接处的损耗,昊衡科技做了以下测试。

将单模光纤、保偏光纤、直径125μm和80μm的聚酰亚胺光纤、特种光纤等五种光纤两两熔接在一起,如图1所示,A、B为五种光纤中的任意两种,使用双向平均法测试连接点损耗。


图1. 光纤连接示意图

假设x表示瑞利散射强度差,y表示连接损耗。

  • 当正向测量时,熔接点处的插损为a,则x+y=a(公式1)
  • 当反向测量时,熔接点处的插损为b,公式变为-x+y=b(公式2)

通过公式1、2的加减,可以测出两种损耗的真实大小。

图2、3为单模光纤与特种光纤连接时正向和反向测量得到的结果示意图。


图2. 正向测量


图3. 反向测量

5种光纤两两连接进行测量,每组测量5组数据,取其平均值,用上述公式进行计算,得到测量结果如下表1、2所示。

表1不同种类光纤的连接损耗
单模光纤 PI125光纤 PI80光纤 特种光纤
保偏光纤 -0.071dB -0.003dB -0.164dB -0.678dB
单模光纤 -0.059dB -0.304dB -0.937dB
PI125光纤 -0.205dB -1.049dB
PI80光纤 -0.045dB
表2 不同种类光纤的瑞利散射强度差
单模光纤 PI125光纤 PI80光纤 特种光纤
保偏光纤 -0.093dB -0.127dB -0.232dB -2.598dB
单模光纤 -0.169dB -0.454dB -2.862dB
PI125光纤 -0.237dB -2.567dB
PI80光纤 -1.331dB

同时,昊衡科技使用功率计测量两两光纤熔接时的真实损耗。首先将功率计直接连接设备出光口,测得出光口光功率为1.636mW,然后按图4进行连接,这里例举单模光纤和特种光纤。功率计测得光功率为1.012mW,通过公式10lg(Pout/Pin)计算出损耗为-2.086dB,由于链路中有两个连接点,则一个连接点的损耗为-1.043dB,与表1中单模光纤和特种光纤连接损耗仅差0.106dB。


图4. 功率计测试连接点损耗示意图

由此得出,使用OFDR测量不同种类光纤连接损耗有两种方法:

  • 使用双向平均法测量不同种类光纤的连接损耗,将两次测量结果取平均后就是熔接处真实损耗;
  • 通过提前测量不同种类光纤之间的瑞利散射强度差,然后用背向散射法测得的损耗减去(或加上)瑞利散射强度差,即可得到真实连接损耗。

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