专利名称：光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法
技术领域：
本发明涉及通过双向OTDR测量法对光纤的长度方向上的弯曲损耗的分布进行测量的方法、使用该测量方法来检测弯曲损耗的不良位置的光线路的试验方法、利用该弯曲损耗分布的测量方法来制造弯曲损耗小的光纤的方法以及光纤的实际弯曲损耗的长度方向分布的测定方法。
本申请基于2010年8月20日向日本国提出的特愿2010-185320号主张优先权， 并将其内容援用至此。
背景技术：
作为测量光纤的长度方向分布的特性的方法，已知有被称作双向OTDR测量法的方法(参照非专利文献1、2)。
通常的OTDR测量法是取得根据从光纤的一端部射入的脉冲光的后方散射光的时间分布而得到的长度方向上的后方散射光波形(0TDR波形)，从而得到光纤的长度方向上的异常部分、连接位置、损耗等信息的方法。
在双向OTDR测量法中，从光纤的两端部射入脉冲光，在两端部取得双向的2个 OTDR波形。进而，通过计算处理这2个OTDR波形，能够取得光纤的长度方向上的相对折射率差或者模场直径(以下记作MFD)等的分布。
由于双向OTDR测量法能够不破坏地对光纤的长度方向上的特性分布进行测量， 所以在实用上是非常有用的工具。
迄今为止，在使用了双向OTDR测量法的对光纤的光学特性的长度方向分布进行测量的方法中，已知有对相对折射率差、MFD、截止(cutoff)波长、材料色散进行测量的方法。但是，不知道对作为光纤的重要光学特性之一的弯曲损耗的长度方向分布进行测量的方法。
另一方面，例如可以考虑在光纤的长度方向上的多个位置实施非专利文献3所记载的弯曲损耗的测量方法的方法。但是，在该方法被实施的位置上，将光纤实际弯曲来测量弯曲损耗。因此，产生了能够测量弯曲损耗的位置被限定，或者用于得到所希望的位置的弯曲损耗的作业变得复杂等问题。
近些年，提出了一些弯曲损耗改善型光纤的方案，弯曲损耗特性的重要性在不断提高。因此，能够在光线路内掌握弯曲损耗特性分布或者在光线路内确定弯曲损耗高的位置的方法被期望。
非专利文献1 信学技報0SC2005-89
非专利文献 2 ITU-勧告 G. 650. 1 (06/2004)
非专利文献3 IEC 標準書 IEC60793-l-47Ed. 3
非专利文献4 ((DffDM光測定技術》69 71页波平宜敬編才卜二夕^社发明内容
本发明为解决上述课题而提出，通过双向OTDR测量法，实现对光纤长度方向上的弯曲损耗分布的测量，利用该测量方法得到能够检测出已设置的光线路的弯曲损耗分布与其异常点的光线路的试验方法，进而，利用该测量方法得到制造弯曲损耗小的光纤的方法。
为了解决上述的课题，本发明的第1方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，根据通过光纤的双向OTDR测量而得到的2个后方散射光的位置χ处的2个后方散射光强度计算出算术平均值I (χ)，根据由所述算术平均值算出的所述位置χ处的模场直径 2ff(x)与相对折射率差Δ (χ)，得到所述位置χ处的弯曲损耗值。
在本发明的第1方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法中，优选在得到所述弯曲损耗值时，将成为测量对象的光纤当作具有与所述光纤的折射率分布等效的阶梯型折射率分布的光纤，根据具有所述阶梯型折射率分布的光纤的标准化频率V、纤芯半径a 和所述模场直径2W的关系式，计算出所述位置χ处的所述弯曲损耗值。
在本发明的第1方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法中，优选在得到所述位置X处的所述模场直径2W(X)时，使用所述光纤中的任意选择的2点参照点处的所述模场直径，根据所述算术平均值I (χ)得到所述模场直径2W(x)。
在本发明的第2方式的光纤实际的弯曲损耗的长度方向分布的测量方法中，优选使用通过上述的方法得到的弯曲损耗的长度方向分布、与在所述长度方向上任意选择的点上实际测量到的弯曲损耗的值，得到所述长度方向上的所述位置X处的实际的弯曲损耗值。
本发明的第3方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，使用根据通过光纤的双向OTDR测量而得到的2个后方散射光波形的位置χ处的2个后方散射光强度算出的算术平均值I (χ)，导出模场直径2W(x)，基于预先求出的模场直径2W(x)与弯曲损耗值的相关关系来求取所述位置χ处的弯曲损耗值。
在本发明的第1方式 第3方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法中， 优选测量对象的光纤由弯曲损耗改善型光纤构成。
在本发明的第1方式 第3方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法中， 优选所述弯曲损耗改善型光纤是带空孔的光纤、带槽的光纤或者带微细气泡的光纤。
在本发明的第1方式 第3方式的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法中， 优选光纤被铺设。
本发明的第3方式的光线路的试验方法使用第1方式 第3方式的测量方法来检测并确定被铺设的光线路的弯曲损耗缺陷位置。
本发明的第4方式的光缆的制造方法由光纤线制造光缆(第一工序)，通过使用第1方式 第3方式的测量方法检测所述被制造的光缆的弯曲损耗缺陷位置，来测量所述被制造的光缆的特性(第二工序)。
本发明的第5方式的光纤软线(fibercord)的制造方法由光纤线制造光纤软线 (第一工序)，通过使用第1方式 第3方式的测量方法检测所述被制造的光纤软线的弯曲损耗缺陷位置，来测量所述被制造的光纤软线的特性(第二工序)。
本发明的第6方式的光纤线的制造方法制造光纤线(第一工序)，通过使用第1方式 第3方式的测量方法检测所述被制造的光纤线的弯曲损耗的缺陷位置，来测量所述被制造的光纤线的特性(第二工序)。
根据本发明的测量方法，能够不破坏地测量作为光纤的重要光学特性之一的弯曲损耗的长度方向分布。
另外，根据本发明的光线路的试验方法，能够保持光纤实际被使用的状态，即保持光纤、光缆或者光纤软线在现场被铺设的状态，不用移动光纤或者撤去光纤等，来测量弯曲损耗的长度方向分布。进而，在实际被铺设的光线路中，也能够检测、确定光线路中的由弯曲损耗引起的缺陷位置。
进而，根据本发明的制造方法，能够测量光纤的弯曲损耗的长度方向分布，由于可以除去超过某阈值的位置，所以能够实现不包含弯曲损耗高的位置的光纤，能够使高品质光纤的制造成为可能。
图1是表示实施例1中的光纤的长度方向上的MFD的分布的曲线图。
图2是表示实施例1中的光纤的长度方向上的有效包层折射率的分布的曲线图。
图3是表示实施例1中的光纤的长度方向上的相对弯曲损耗的分布的曲线图。
图4是表示实施例1中的光纤的长度方向上的弯曲损耗值的分布的曲线图。
图5是表示实施例2中的MFD与弯曲损耗值的关系的曲线图。
具体实施方式
以下对本发明的技术要素进行说明。
由双向OTDR测量法得到的算术平均值I (χ)能够根据2个后方散射光波形中的位置(X)处的2个后方散射光强度求得。公知该算术平均值一般被称作构造不匹配损耗，是与后方散射光的捕获率相关的项。
后方散射光的捕获率与光纤的MFD相关，该关系使用某个参照点(Xtl)处的MFD与算术平均值I (Xtl)用下面的式(1)表示。
数1
权利要求
1.一种光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，其特征在于，根据通过光纤的双向OTDR测量而得到的2个后方散射光的位置χ处的2个后方散射光强度计算出算术平均值I (χ)，根据由所述算术平均值算出的所述位置χ处的模场直径2W(x)与相对折射率差△ (X)， 得到所述位置χ处的弯曲损耗值。
2.根据权利要求1所述的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，其特征在于，在得到所述弯曲损耗值时，将成为测量对象的光纤看作具有与所述光纤的折射率分布等效的阶梯型折射率分布的光纤，从具有所述阶梯型折射率分布的光纤的标准化频率V、纤芯半径a与所述模场直径2W 的关系式，算出所述位置χ处的所述弯曲损耗值。
3.根据权利要求1或2所述的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，其特征在于， 在得到所述位置χ处的所述模场直径2W(x)时，使用所述光纤中的任意选择的2点参照点处的所述模场直径，根据所述算术平均值I (χ)得到所述模场直径2W(x)。
4.一种光纤实际的弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，其特征在于，使用通过权利要求1 3中任意一项所述的方法而得到的弯曲损耗的长度方向分布、 与在所述长度方向上任意选择的点处实际测量到的弯曲损耗的值，得到所述长度方向上的所述位置χ处的实际的弯曲损耗值。
5.一种光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，其特征在于，使用根据通过光纤的双向OTDR测量而得到的2个后方散射光波形的位置χ处的2个后方散射光强度算出的算术平均值I (χ)，导出模场直径2W(x)，基于预先求得的模场直径2W(x)与弯曲损耗值的相关关系，求出所述位置χ处的弯曲损耗值。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法， 其特征在于，测量对象的光纤由弯曲损耗改善型光纤构成。
7.根据权利要求6所述的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，其特征在于， 所述弯曲损耗改善型光纤是带空孔的光纤、带槽的光纤或者带微细气泡的光纤。
8.根据权利要求1 7中任意一项所述的光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法， 其特征在于，光纤被铺设。
9.一种光线路的试验方法，其特征在于，使用权利要求1 8中任意一项所述的测量方法，检测并确定被铺设的光线路的弯曲损耗的缺陷位置。
10.一种光缆的制造方法，其特征在于， 由光纤线制造光缆，通过使用权利要求1 8中任意一项所述的测量方法，检测所述被制造的光缆的弯曲损耗的缺陷位置，来测量所述被制造的光缆的特性。
11.一种光纤软线的制造方法，其特征在于， 由光纤线制造光纤软线，通过使用权利要求1 8中任意一项所述的测量方法，检测所述被制造的光纤软线的弯曲损耗的缺陷位置，来测量所述被制造的光纤软线的特性。
12. —种光纤线的制造方法，其特征在于， 制造光纤线，通过使用权利要求1 8中任意一项所述的测量方法，检测所述被制造的光纤线的弯曲损耗的缺陷位置，来测量所述被制造的光纤线的特性。
全文摘要
本发明涉及一种光纤弯曲损耗的长度方向分布的测量方法，根据通过光纤的双向OTDR测量而得到的2个后方散射光的位置x处的2个后方散射光强度计算出算术平均值I(x)，从由所述算术平均值计算出的所述位置x处的模场直径2W(x)与相对折射率差Δ(x)，得到所述位置x处的弯曲损耗值。
文档编号G02B6/02GK102519707SQ201110240969
公开日2012年6月27日 申请日期2011年8月18日 优先权日2010年8月20日
发明者中岛和秀, 五藤幸弘, 仓嶋利雄, 松井隆, 松尾昌一郎, 清水智弥, 石田格, 谷川庄二 申请人:日本电信电话株式会社, 株式会社藤仓