OFDR設(shè)備精確標(biāo)定測量光纖長度的影響因素

01

OFDR測試光路長度

使用OCI（1500）分別測量1m、3m和6m左右的光纖長度，將OCI儀器的掃頻范圍調(diào)到最大，光纖的有效折射率為1.4682，光纖靜置在室溫中。表1為光纖長度測量結(jié)果，每種長度的光纖測試10次，每次測量的標(biāo)準(zhǔn)差都在10-5量級，表明OCI測試光纖長度的重復(fù)性很好，高達(dá)99.99%。
表1. 光纖長度測量結(jié)果

02

溫度對長度測量影響

使用OCI儀器測試高精度控溫光纖校準(zhǔn)儀中光纖長度，其中光纖為丙烯酸酯涂層的G652D單模光纖，光纖長度在32m左右，光纖盤放在精準(zhǔn)控溫臺上，儀器控溫精度為0.01℃。表2為在不同溫度下OCI測試光纖的長度數(shù)據(jù)，溫度從20℃~40℃，每次增加5℃，每個溫度穩(wěn)定測試10次結(jié)果取平均，光纖溫度—長度對應(yīng)表如下：

表2. 光纖溫度—長度對應(yīng)表

圖1. 光纖溫度—長度對應(yīng)圖

從測試結(jié)果可以看出隨著溫度升高，待測光纖長度呈線性增加，溫度和長度的變化斜率為0.0002321m/℃，也就是每米光纖溫度升高1℃，測試光纖長度增加7.265×10-6m。

03

折射率對長度測量影響

使用OCI儀器測試如圖2所示的光路長度，其中平面波導(dǎo)延長線為硅基波導(dǎo)，折射率為3.48，其他的光路為單模光纖，折射率為1.4682，測試整個光路時延，測試結(jié)果如圖3所示。

圖2. 測試示意圖

圖3. 測試結(jié)果圖

從圖3中可以看出，從設(shè)備DUT口到平面波導(dǎo)延長線耦合點的時延為31.99662ns，平面波導(dǎo)延長線內(nèi)部時延為30.10019ns，從平面波導(dǎo)延長線耦合點到斷點的時延為6.78143ns，將不同折射率帶入計算可得，平面波導(dǎo)延長線光路長1.29654m，總的光路長5.25563m。

04

結(jié)論

使用OCI能精準(zhǔn)測試出光纖的長度，在溫度穩(wěn)定和光纖有效折射率已知的情況下，OCI測量長度重復(fù)精度高達(dá)99.99％。精準(zhǔn)測量光路長度時還要考慮到光路溫度的變化，當(dāng)溫度升高時光纖長度會呈線性增加，每米光纖溫度增加1℃，長度會相應(yīng)增加7.265×10-6m。光路中有不同折射率的光波導(dǎo)時，可以測量光路時延和折射率來計算出光路實際長度。