光纤光缆测试讲义.doc

光纤光缆测试讲义湖北凯乐新材料科技股份有限公司二OO二年六月目 录第一章 光纤连接……………………………………………………………………4第一节 光耦合…………………………………………………………………4一、光纤与光源耦合………………………………………………………4二、光纤与光接收器的耦合………………………………………………8第二节 光纤连接………………………………………………………………9一、光纤连接方法…………………………………………………………9二、光纤连接损耗的初步分析……………………………………………9三、光纤的熔接……………………………………………………………13第二章 光纤尺寸参数测量……………………………………………………… 23第一节 光纤尺寸参数定义………………………………………………… 23一、 作用………………………………………………………………… 23二、 定义………………………………………………………………… 23第二节 光纤几何尺寸参数测量方法……………………………………… 25一、 近场图像法………………………………………………………… 25二、 折射近场法………………………………………………………… 27三、 侧视法……………………………………………………………… 30四、 机械法……………………………………………………………… 32五、 传输或反射脉冲延迟法…………………………………………… 33六、 光纤伸长量的测定………………………………………………… 35第三章 光纤带尺寸参数测量…………………………………………………… 38第一节 光纤带结构………………………………………………………… 38一、结构………………………………………………………………… 38二、类型………………………………………………………………… 38第二节 光纤带尺寸参数定义……………………………………………… 39一、定义………………………………………………………………… 39二、尺寸要求…………………………………………………………… 39第三节 光纤带尺寸参数测量 …………………………………………… 40一、目视测量法………………………………………………………… 40二、孔径规法…………………………………………………………… 41第四章 光纤传输特性和光学特性……………………………………………… 42第一节 光纤传输特性和光学特性测试目的……………………………… 42第二节 性能测量………………………………………………………… 42一、衰减………………………………………………………………… 42二、色散………………………………………………………………… 55三、偏振模色散………………………………………………………… 65四、截止波长…………………………………………………………… 77五、模场直径…………………………………………………………… 83六、有效面积…………………………………………………………… 90七、数值孔径…………………………………………………………… 95八、光学连续性………………………………………………………… 97九、微弯敏感性………………………………………………………… 98第五章 光纤机械性能………………………………………………………… 102第一节 光纤机械性能测试的目的……………………………………… 102第二节 测量方法………………………………………………………… 103一、光纤强度………………………………………………………… 104二、疲劳参数………………………………………………………… 111三、可剥性…………………………………………………………… 115四、光纤的翘曲……………………………………………………… 117第六章 光纤带机械性能……………………………………………………… 122第一节 光纤带机械性能测试的目的…………………………………… 122第二节 测量方法………………………………………………………… 122一、光纤带可分离性………………………………………………… 122二、光纤带可剥离性………………………………………………… 123三、光纤带抗扭转…………………………………………………… 124四、光纤带残余扭转………………………………………………… 125第七章 光纤的环境性能……………………………………………………… 126第一节 光纤环境性能测试的目的……………………………………… 126第二节 测量方法………………………………………………………… 126一、温度循环………………………………………………………… 126二、温度时延漂移…………………………………………………… 128三、浸水……………………………………………………………… 130四、高温高湿………………………………………………………… 130五、高温……………………………………………………………… 131六、核辐照…………………………………………………………… 132第八章 光纤机械性能测试…………………………………………………… 137第一节 光缆机械性能测试的目的……………………………………… 137第二节 性能测试………………………………………………………… 138一、拉伸……………………………………………………………… 138二、光缆护套耐磨损………………………………………………… 140三、压扁……………………………………………………………… 140四、冲击……………………………………………………………… 142五、反复弯曲………………………………………………………… 144六、扭转……………………………………………………………… 145七、曲挠……………………………………………………………… 148八、弯折……………………………………………………………… 149九、弯曲……………………………………………………………… 149十、耐切入…………………………………………………………… 150十一、枪击损伤……………………………………………………… 150十二、刚性…………………………………………………………… 151十三、拉力弯曲……………………………………………………… 154第九章 光缆的环境性能……………………………………………………… 155第一节 环境性能测试的目的…………………………………………… 155第二节 性能与测试……………………………………………………… 156一、温度循环………………………………………………………… 156二、渗水……………………………………………………………… 158三、阻水油膏滴流…………………………………………………… 159四、油分离和蒸发…………………………………………………… 160五、气体阻力………………………………………………………… 161六、风积振动………………………………………………………… 162七、过滑轮…………………………………………………………… 164八、舞动……………………………………………………………… 165九、耐电痕…………………………………………………………… 166十、阻燃……………………………………………………………… 167第十章 光缆线路工程测量…………………………………………………… 169第一节 光缆线路工程测量的目的……………………………………… 169第二节 单盘光缆现场复测……………………………………………… 169一、规定……………………………………………………………… 169二、光缆长度复测…………………………………………………… 170三、单盘光缆衰减测量……………………………………………… 173第三节 光纤后向散射衰减曲线………………………………………… 178一、曲线的作用……………………………………………………… 178二、观察和评价……………………………………………………… 179第四节 工程竣工测量…………………………………………………… 180一、目的……………………………………………………………… 180二、测量内容………………………………………………………… 180三、光缆线路衰减测量……………………………………………… 180四、光缆线路衰减曲线测量………………………………………… 182五、光缆线路电特性测量…………………………………………… 186六、光缆护层对地绝缘测量………………………………………… 188七、光缆线路对地绝缘监测………………………………………… 189第五节 光缆链路偏振色散测量………………………………………… 190一、目的……………………………………………………………… 190二、偏振模色散对系统的影响……………………………………… 190三、光缆链路偏振模色散…………………………………………… 192四、光缆链路偏振模色散的测量…………………………………… 196第六节 光缆线路自动监控……………………………………………… 197一、目的……………………………………………………………… 197二、监测原理与系统组成…………………………………………… 197三、光缆线路监控…………………………………………………… 199第一章 光纤连接在介绍光纤光缆性能检测方法之前，先讲述光纤连接特别是光纤端面处理和熔接技术，作为必须掌握的基本技能训练。

实际的光通信系统由光发射器、光传输通道（光纤）、光接收器三个主要部分组成，光纤光缆的传输性能检测系统也同样如此系统各部分之间的衔接就是光耦合或光纤连接问题通信系统和检测系统都要求各部分之间光耦合有高耦合效率、稳定可靠、连接损耗小的连接而且光耦合和光纤连接技术是光纤通信系统和检测系统中一门非常基本和实用的技术第一节 光耦合一、光纤与光源的耦合在光纤通信系统和光纤传输特性检测系统中使用多种光源，有半导体激光器、气体激光器、液体激光器、发光二极管、宽光谱光源等等它们大致可以分为两大类，一类是相干光源，如各种激光器；另一类是非相干光源，如发光二极管、宽光谱光源（白炽灯）光耦合先要解决如何高效率地把光源发射的光注入到传输通道中去的问题为此，先了解一下光源的特性一) 光源特性1. 半导体激光器(LD)半导体激光器的发光区是窄条形的发光区域，它的发光区域很薄，只有大约0.3μm半导体激光器的发光强度在其谐振腔内中的谐振腔外部的空间按一定的规律分布半导体激光器工作电流在超过其阈值电流Ith不多时（约大于Ith的10％），它发光的模式是基横模（光强度在空间的不同分布称为不同的模式）基横模在垂直于光轴的平面内光强度的分布是两维高斯形状。