采用新的自动熔接时间控制系统有效改进光纤纤芯对准式熔接机的熔接质量

熔接机用于连接光纤。其接头损耗小，并保持接头长期稳定。每个特定的接头损耗都依赖于某个特定的条件，比如光纤准备的质量、接续参数、光纤自身的结构以及光纤加热后的变化等等。本文描述了一种用于具有图像处理的光纤纤芯对准式熔接机的新的自动熔接时间控制技术。该新技术弥补了光纤加热时的变化，降低平均接头损耗高达60%，减少接续失败率高达70％。此外，还可以采用该技术，得到精确的衰减接头。     

降低光纤接头熔接损耗的方法

在光缆工程中，使用自动专用熔接器进行光纤接头熔接已经得到广泛应用。光纤接续后，光传输到接头处产生的熔接损耗，直接影响光传输质量。目前，测量熔接损耗有远端监测法、近端监测法、远瑞环回双向监测法等。为了降低或消除熔接损耗可以采取多种措施，例如，在接续施工中设法在光纤断开处进行熔接，以使光纤模场直径对熔接损耗的影响最小；避免光纤的扭转、弯折，尽可能降低光纤受损伤的几率，等等。     

提高熔接机性能的新型耐用电极

采用熔接方式接续光纤可以获得小的接头损耗、低的反射和长期可靠性对熔接机来而言，一个最重要的质量指标是接头损耗，即平均接头损耗和所有接头损耗的偏差都必须尽可能的小实现恒定熔接性能的关键点是熔接过程中稳定的光纤加热。绝大多数常规熔接机均以两电极问放电所产生的电弧作为加热源、但随着使用中熔接次数的增加。污染物会沉积在电极的端部，这将导致光纤的加热随着时间的推移而变得不稳定．其结果是熔接质量明显下降，为持续地获得低的接头损耗，必须定期对电极进行维护但维护电极是一项耗时的工作，它会显著降低降低熔接机的使用效率、本文介绍了一种新型电极．它集成了电弧稳定器从而在无需任何维护的情况下确保了光纤加热的一致性这种带电弧稳定器的电极在保证整个时间段内都获得低接头损耗的同时把维护时间间隔从500次延长到了5000次以上。     

康宁熔接机的新型电极

采用熔接方式接续光纤可以获得小的接头损耗、低的反射和长期可靠性。对熔接机来而言，一个最重要的质量指标是接头损耗，即平均接头损耗和所有接头损耗的偏差都必须尽可能的小。实现恒定熔接性能的关键点是熔接过程中稳定的光纤加热。绝大多数常规熔接机均以两电极间放电所产生的电弧作为加热源。但随着使用中熔接次数的增加，污染物会沉积在电极的端部，这将导致光纤的加热随着时间的推移而变得不稳定，其结果是熔接质量明显下降。为持续地获得低的接头损耗，必须定期对电极进行维护。但维护电极是一项耗时的工作。它会显著降低降低熔接机的使用效率。本文介绍了一种新型电极，它集成了电弧稳定器从而在无需任何维护的情况下确保了光纤加热的一致性。这种带电弧稳定器的电极在保证整个时间段内都获得低接头损耗的同时把维护时间间隔从500次延长到了5000次以上。     

光纤熔接技术的研究

本文介绍了光纤熔接技术中应注意的几个问题，和作者在工作中所遇到的实例。说明，熔接技术的好坏，对于整个光纤传输系统有着十分重要的影响。光缆线路的故障表现为线路损耗增加，为了减小损耗首先要把好光纤塔接关，其次是做好光缆的维护工作，只有减小光纤接头损耗，才能提高传输质量，增强传输的可靠性。     

不同类型光纤低损耗熔接的研究与实现

通过分析光纤熔接损耗产生的原因,得出可以调整熔接参数来改善模场失配,实现不同类型光纤的低损耗熔接。根据这样的理论分析,用普通商用的光纤熔接机进行手动熔接,实现不同种类光纤的低损耗熔接,降低光纤熔接成本,提高经济效益。     

光纤连接器反射损耗的测量

本文主要分析和测量常用连接器的反射损耗特性。通过对光纤垂直端面的光反射测量,确定了抛光断面上的高折射率和折射率匹配材料特性。理论分析这些连接器的反射损耗与温度的关系特性,给出了垂直端面上的高折射率层的折射率和厚度计算与测量方法,实验结果与理论分析相吻合。     

最高质量的光纤熔接和最精确的熔接损耗在线测试

测量技术 轴角度探测 正如上面介绍到的一样，一种精确的测量轴向角度的方法对于定义参考值是非常重要的。     

光纤熔接机光功率探测对准系统的设计方案

现在目前市场上的光纤对准系统一般都只考虑到了光纤接头的相对位置关系,没有考虑光纤接头的光耦合效果,然而最终衡量光纤熔接质量的是光线的熔接损耗,所以上述对准系统有先天性的不足。光功率对准系统是一套以光耦合效果为参考标准的对准系统,它是实现真正意义上的光纤纤芯对准系统。本文对光功率探测对准系统提出了一套全新的改良设计方案,并对该套系统的优缺点进行了系统的描述。光功率对准系统有着广阔的发展前景。     

光桥平衡补偿型光纤双向应变位移传感器

在光桥平衡补偿型光纤双向应变位移传感器中,光源发出的光被3dB耦合器分束到拉敏光纤和参考光纤或压敏光纤和参考光纤中,而这些调制光和参考光由两光探测器分别进行测量。通过自相关损耗,可有效消除光纤应变位移传感器中光源功率波动、光纤传输损耗的变化以及光探测器灵敏度的漂移所引起的误差。微位移架上的位移实验表明:误差为0.01mm。     

基于图像处理的光纤阵列误差测量

利用计算机图像处理技术测量光纤阵列的几何间距误差，给出了光纤图像处理所应用到的阈值分割、形心计算等算法，进而计算出阵列中各光纤纤芯的间距；并且研究了图像的标定方法。其测量精度可达0．1μm。并自动分析和输出测最结果供生产监控，极大地提高了测量精度和生产效率。     

同时测量曲率和温度的高灵敏度光纤传感器

提出了一种基于光纤模式干涉仪的同时测量曲率和温度的传感器。采用多模—光纤锥—多模光纤熔接方式形成光纤模式干涉仪,多模光纤(MMF)作为耦合波导长度设置为半自聚焦长度,将纤芯中大部分能量耦合至包层中,以此激发高阶包层模式,对中间单模光纤(SMF)进行熔融拉锥处理,进一步激发高阶包层模式并控制包层损耗,增加干涉条纹消光比,从而增加传感器的灵敏度。通过检测干涉谷值波长以及干涉谷值功率的变化,实现对曲率和温度的高灵敏度同时探测,设计的光纤模式干涉仪的消光比高达40 dB,曲率灵敏度高达141.63 dB/m~(-1),温度灵敏度为71.43 pm/℃。     

光纤传感器端面结构对反射面形状因子的消除作用分析

在光纤式叶尖间隙测量系统中，光源波动、光纤弯曲损耗、反射面粗糙度和反射面形状因子会降低测量精度，为此从光纤传感器端面结构入手分析了双圈型和三圈型端面结构对这些影响因素的消除作用。通过建立带反射面形状因子的单光纤对接收光功率函数模型，发现双圈型端面结构可以通过接收光功率的比值消除光源波动、光纤弯曲损耗以及粗糙度的影响。然而双圈型接收光功率的比值同时与间隙和反射面形状因子有关，因此单个比值无法消除反射面形状因子的影响，但可通过采用三圈型端面结构，用两组比值来消除反射面形状因子的影响。三圈型端面结构可以进一步消除双圈型端面结构不能消除的反射面形状因子影响，因此具有更为广泛的适应性。     

反射式光纤温度传感器的研究

在分析了半导体吸收光能原理的基础上提出了一种新型的光纤温度传感器;它以半导体GaAs作为温度敏感元件,采用反射式探头结构,通过光纤传输,实现了测量现场探头和二次仪表的隔离,既避免了带电系统对探头中半导体器件的影响,又避免了测量现场高温工作环境对后续电子器件的影响;通过设置参考通道来减少光源波动以及光纤连接损耗等因素的影响,提高了测量精度;实验证明,在20～140℃的测量范围内精确度可达1℃,可用于电力系统的温度监测.     

熔融七芯光纤球对称的Mach-Zehnder干涉传感特性

提出了一种基于七芯光纤和单模光纤熔球对称型Mach-Zehnder干涉传感器。单模光纤端面熔接制作直径180μm光纤球,将2个光纤球中间熔接一段七芯光纤,位于Mach-Zehnder干涉结构中间的七芯光纤长度为9 mm。传感器外界环境温度、曲率的改变都会使传感器的纤芯基模和包层模的光程差发生改变,从而引起传感器干涉谱发生变化,通过监测干涉谱可以实现对外界物理量的测量。通过建立的有限差分光束传播法仿真分析结果可知:光纤球结构增加了七芯光纤的光耦合效率,七芯光纤结构的干涉效应得到了有效改善。实验结果表明:当温度在20～95℃范围内变化时,传感器的温度灵敏度为58. 97 pm/℃,线性度为0. 996 22;曲率在0～1 m~(-1)变化范围内,传感器的曲率灵敏度为2. 55 nm/m~(-1),线性度为0. 996 73。设计的传感器结构紧凑、制作工艺简单、可靠性高。     

倍加福SU19系列新的光纤放大器——成功源于自信

SU19系列光纤传感器的显著特点为：高分辨率的4位数字显示,通过带1位小数位的百分比读数,更加精确;提供了AGC（自动增益控制）、ASC（自动信号控制）、AST（自动灵敏度跟踪）多种内置增益调节功能,有效提高检测的稳定性和精度;30μs的高速响应输出,确保了超高速检测稳定性。SU19还拥有玻璃检测、增益调节以及主从扩展等功能．     

基于塑料光纤的大应变测量研究

分析了塑料光纤(POF)光强弯曲损耗与弯曲半径的关系;推导了基于弯曲效应的POF测量大应变的数学模型,并建立了大应变测量系统.重点通过实验研究,验证了理论分析的正确性,实验结果表明:应变测量范围可达8%以上,测量灵敏度高,重复性好.     

基于腰椎放大熔接的FBG热线式风力计

提出了一种基于腰椎放大熔接和光纤Bragg光栅（ FBG）的热线式风力计,传感结构由表面镀金属银膜的FBG和腰椎放大光纤熔接点构成。腰椎放大熔接点将高功率的泵浦激光由纤芯耦合到光纤包层,被镀银膜吸收产生热量,从而使FBG的温度升高。当气流经FBG时,部分热量会被带走,导致FBG的温度降低。FBG的中心波长随温度的变化而变化,因此,通过测量FBG波长的漂移即可以测得气流速度。实验结果表明：此FBG热线式风力计的测量范围为0～13.7 m/s,灵敏度和分辨率分别可达1.0 nm/（ m/s）和0.001 m/s。     

宏弯型光纤位移传感器的分析与设计

提出了一种宏弯型光纤位移传感器的优化设计方法,通过分析聚合物光纤的宏弯光损耗特性,结合光纤宏弯物理结构的建模仿真。设计出了线性度好、量程大、结构简单的宏弯型光纤位移传感器。并得到了实验验证、仿真和实验结果表明,该光纤传感器的理论线性度最高可达 0.99997。实验测试线性度可达0.99922,测量量程可达 27mm,可以满足实际应用需。     

基于计算机图像处理的光纤测量方法研究

为研究光纤显微图像，本文将计算机数字图像处理技术引入到光纤形态分析中。实验中，首先将光纤端面经显微光学系统处理，由CCD摄像头接收，并通过图像采集卡传至计算机；然后对光纤的数字图像进行处理，其中包括对比度增强、图像的滤波、图像的二值化、图像分割等；最后通过严格的计算，得到光纤的各种参数。此系统的软件是用C Builder 5语言写成。程序中采用了Parodax数据库及BDE技术，并提供了结果报表和二、三维图像显示。操作软件采用中文Windows界面，使用方便。