一种光纤涂层耐压性能测试方法及其测量装置与流程

本发明属于光纤检测技术领域，具体涉及一种光纤涂层耐压性能测试方法及其测量装置。

背景技术：

如图1所示，光纤通常由裸纤11、内涂层13和外涂层15组成，内涂层一般质地柔软模量较低，外涂层一般坚硬模量较大，光纤内涂层用于保护裸纤产生应力时能得到释放，而外涂层可以保护光纤免受外界力的冲击。因此内外涂层的厚度和选择对光纤后期的使用非常重要，合适的涂层材料选择及涂覆厚度可以保证光纤短时间内受到较大的压应力时，光纤的附加损耗不明显，不当的涂层材料及涂覆厚度都会使光纤受到压应力时产生较大的附加损耗，严重时会使通信系统暂时瘫痪。

如何评估光纤涂层材料和涂覆厚度对光纤性能的影响，目前国内外还没有非常有效的办法，更多评估光纤涂层作用是通过测试光纤的微弯性能，但微弯性能的测试容易受试验条件的影响，尤其是光纤的微弯受力状态可重复性差，每次测量受力的结果都不相同，国际上对微弯的研究也仅限于研究报告。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤涂层耐压性能测试方法和装置，通过测试光纤所耐受的压力和附加损耗的变化来评估光纤涂覆层的适宜性，同时光纤附加损耗可重复稳定再现，可以评估不同光纤涂层结构对光纤性能的影响，为光纤生产厂商不断优化涂覆工艺提供参考。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种光纤涂层耐压性能测试方法，其特征在于：其包括以下步骤，

(1)取一根光纤截取等长的三段，形成三段待测光纤，分别为L1、L2、L3；

(2)将测试基板放置于稳定的工作平台上，将待测光纤L1长度方向的中间部位从所述测试基板表面通过，用胶带先把光纤L1的一个自由端固定在所述工作平台上，拉直光纤L1使得光纤L1与所述测试基板上的测试基准线重合，随后用胶带把光纤L1的另一个自由端固定在所述工作平台上；

(3)取与所述测试基板同规格的压板在不受力的状态下轻压在测试基板上，随后将光纤L1的两自由端与一光功率计电连接；

(4)记录此时光功率计的显示值，并依据IEC60793-1-40中的功率传输法测试光纤L1的光功率损失，记为X0；

(5)取适当配重放置于压板的中心部位，按照步骤(4)的方法测试放置配重后的光纤L1的光功率损失，记为X1；

(6)X1与X0之间的差值即为光纤L1在步骤(5)中放置的配重压力下的光功率损失，记为Δ1；

(7)依次按照步骤(2)～(6)测试待测光纤L2、待测光纤L3在与待测光纤L1相同配重压力下的光功率损失，分别记为Δ1、Δ2和Δ3，取Δ1、Δ2和Δ3三者的平均值作为整根待测光纤的光功率损失；

所述压板和测试基板两者接触于待测光纤的表面的表面粗糙度均为0.05～0.1um。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述压板和测试基板两者均为长方体结构的不锈钢板。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述测试基准线设置在测试基板的中心部位。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括步骤(2)～(6)的测试温度为20℃～28℃。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括步骤(2)～(6)的测试湿度为RH40％～60％。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述配重的重量为50～500g。

为达到上述目的，本发明的另一技术方案如下：一种用于权利要求1-6任一项所述测量方法的光纤涂层耐压性能测试装置，其特征在于：包括测试基板、压板、配重，光功率计和电脑，所述压板贴合设置在测试基板的正上方，所述配重的重量能够调整的设置在压板的中心部位，所述测试基板的宽度中心设有测试基准线，待测光纤的长度方向的中间部位与所述测试基准线重合的放置于所述测试基板上，所述待测光纤的两自由端与光功率计的信号采集端电连接，所述光功率计的信号输出端与电脑电连接。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述压板和测试基板两者接触于待测光纤的表面的表面粗糙度均为0.05～0.1um。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述压板和测试基板两者均为长方体结构的不锈钢板。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述测试基板边角上设有定位孔，所述压板上对应定位孔的位置设有定位销，所述定位销插入定位孔中时所述压板位置唯一的贴合在测试基板的正上方。

本发明的有益效果是:

其一、本发明的一种光纤涂层耐压性能测试方法，通过测试光纤所耐受的压力和附加损耗的变化来评估光纤涂层对光纤性能的影响，弥补了当前无法有效测试光纤涂层对光纤性能影响的测试空白；

其二、通过截取等长的三段样品光纤分别进行测试，取三段样品测试结果的平均值来评估光纤的性能，以此来提高测试结果的准确性和可靠性，同时减小测试误差；

其三、表面粗糙度为0.05～0.1um的压板和测试基板两者配合能够施加非常稳定、重复性良好的微弯力，施加微弯力作用于待测光纤上并配合优化设计的测试方法，能够获得非常稳定、可靠、重复性良好的测量结果，克服了当前各种微弯测试结构的重复性和稳定性差的问题；

其四、各样品测试时严格的对准测试基准线放置，一方面利于各样品测试的稳定性和可重复性，另一方面能够有效减小测量误差和测量结果的波动；

其五、配重严格要求放置于压板的中心位置，一方面利于各样品测试的稳定性和可重复性，另一方面能够有效提高测量精度和缩小测量误差；

其六、本发明的一种光纤涂层耐压性能测试装置，组成部件少，结构简单，各部件对测试结果的累积影响小，进一步提高其施加微弯力的稳定性和可重复性，测试使用方便、精度高；

其七、采用功率传输法来测试光功率的变化，能够非常直接地反映光纤附加衰减的变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是光纤的结构示意图；

图2是本发明优选实施例测量装置的结构示意图；

图3是本发明优选实施例测试基板的结构示意图；

图4是基于本发明的测量装置和测试方法下的不同光纤涂层耐压测试结果的曲线图。

其中，1-光纤，11-裸纤，13-内涂层，15-外涂层；

2-测试基板，4-压板，6-配重，8-光功率计，10-电脑，12-定位孔，14-定位销，16-测试基准线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图2、3所示，本实施例中公开了一种光纤涂层耐压性能测量装置，其包括测试基板2、压板4、配重6，光功率计8和电脑10，其中测试基板2和压板4均采用不锈钢板，前期将不锈钢板加工成长25-30mm，宽15-20mm，高20-30mm的长方体结构形成测试基板2和压板4，测试基板2和压板4两者接触于待测光纤1的表面(也就是测试表面)的表面粗糙度均为0.05～0.1um，在测试基板2宽度的中心做好测试基准线16，保证每次测试是光纤1沿测试基准线16放置。测量时所述压板4贴合设置在测试基板2的正上方，压板4和测试基板2之间准确定位，本发明在测试基板2边角上设有定位孔12，所述压板4上对应定位孔12的位置设有定位销14，所述定位销14插入定位孔12中时所述压板4位置唯一的贴合在测试基板2的正上方。所述配重6的重量能够调整的设置在压板4的中心部位，待测光纤1长度方向的中间部位与所述测试基准线16重合的放置于所述测试基板2上，所述待测光纤1的两自由端与光功率计8的信号采集端电连接，所述光功率计8的信号输出端与电脑10电连接。

实施例二

本实施例提供一种基于上述测量装置来测试光纤涂层耐压性能的测试方法，其包括以下步骤：

(1)取一根光纤截取等长的三段，长度为3-5m，形成三段待测光纤，分别为L1、L2、L3；

(2)在温度为20℃～28℃、湿度为RH40％～60％的测试条件下，将测试基板2放置于稳定的工作平台上，将待测光纤L1长度方向的中间部位从所述测试基板2表面通过，用胶带先把光纤L1的一个自由端固定在所述工作平台上，拉直光纤L1使得光纤L1与所述测试基板2上的测试基准线16重合，随后用胶带把光纤L1的另一个自由端固定在所述工作平台上，本实施例中使用的压板和测试基板均采用不锈钢板，且两者接触于待测光纤的表面的表面粗糙度均为0.05～0.1um；

(3)取与所述测试基板2同规格的压板4在不受力的状态下轻压在测试基板2上，随后将光纤L1的两自由端与光功率计8电连接；

(4)记录此时光功率计的显示值，并依据IEC60793-1-40中的功率传输法测试光纤L1的光功率损失，记为X0；

(5)取一个重量为50～500g的配重6放置于压板4的中心部位，按照步骤(4)的方法测试放置配重后的光纤L1的光功率损失，记为X1；

(6)X1与X0之间的差值即为光纤L1在一个配重压力下的光功率损失，记为Δ1；

(7)依次按照步骤(2)～(6)测试待测光纤L2、待测光纤L3在与待测光纤L1相同配重压力下的光功率损失，分别记为Δ1、Δ2和Δ3，取Δ1、Δ2和Δ3三者的平均值作为整根待测光纤的光功率损失。

实施例三

本实施例的步骤(2)～(4)与实施例一相同，

(5)取两个重量为50～500g的配重6放置于压板4的中心部位，按照步骤(4)的方法测试放置两个配重后的光纤L1的光功率损失，记为X2；

(6)X2与X0之间的差值即为光纤L1两个配重压力下的光功率损失，记为Δ1；

(7)依次按照步骤(2)～(6)测试待测光纤L2、待测光纤L3在两个配重压力下的光功率损失，分别记为Δ1、Δ2和Δ3，取Δ1、Δ2和Δ3三者的平均值作为整根待测光纤的光功率损失。

实施例四

本实施例的步骤(2)～(4)与实施例一相同，

(5)取三个重量为50～500g的配重6放置于压板4的中心部位，按照步骤(4)的方法测试放置三个配重后的光纤L1的光功率损失，记为X3；

(6)X3与X0之间的差值即为光纤L1三个配重压力下的光功率损失，记为Δ1；

(7)依次按照步骤(2)～(6)测试待测光纤L2、待测光纤L3在三个配重压力下的光功率损失，分别记为Δ1、Δ2和Δ3，取Δ1、Δ2和Δ3三者的平均值作为整根待测光纤的光功率损失。

如图4、表1和表2所示为基于本发明的测量装置和上述测试方法对三个样品进行测试的测量结果：

采用同样的方法对三根光纤进行测试，分别为样品1、样品2、样品3。

表1

表2

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。