一种多通道FBG的测试方法与流程

一种多通道fbg的测试方法
技术领域
1.本发明涉及光学领域，具体涉及一种多通道fbg的测试方法。


背景技术：

2.fbg全称为fiber bragg grating，即为光纤布拉格光栅，即在纤芯内形成的空间相位周期性分布的光栅，其作用的实质就是在纤芯内形成一个窄带的 (透射或反射)滤波器或反射镜。进一步地，多通道fbg610为具有多路光纤且每一路光纤均在纤芯内形成的空间相位周期性分布的光栅，并且多路光纤集成设置。
3.对fbg的检测，特别是多通道的fbg，需要对每一个通道进行单独光功率检测，就算有相关检测设备也需要对每一光纤进行单独操作，效率非常低下。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多通道fbg的测试方法，解决的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供多通道fbg的测试方法，所述测试方法包括测试装置，所述测试装置包括光源、第一分光组件、第一光学通道、光功率单元、第一待测接口和第二待测口，所述光源产生光信号经过第一分光组件并分成多路，并经过多路第一光学通道传输，所述第一光学通道汇聚至一个第一待测接口中，所述光功率单元设置有多路第一采样口，且多路所述第一采样口也汇聚至一个第二待测口中；
6.所述测试方法的步骤包括：
7.待测多通道fbg的两端分别装上第三待测接口和第四待测接口，形成待测物料；
8.将待测物料的第三待测接口和第四待测接口分别接入第一待测接口和第二待测口中；其中，一所述第一光学通道通过第一待测接口和第三待测接口连接配合与多通道fbg中的对应光纤连通，且多通道fbg中的一光纤通过第二待测口和第四待测接口连接配合与对应路的第一采样口连通；
9.开启光源并产生光信号，并通过第一分光组件分光至对应的第一光学通道中，再经过对应光纤、第一采样口入射至光功率单元；
10.光功率单元通过第一采样口采样并获取经过待测物料的光功率数据。
11.其中，较佳方案是：所述测试装置还包括多个第二分光组件和多个第二光学通道，每一所述第一光学通道均设置一第二分光组件，且第二光学通道的一端与第二分光组件的分光端连通，光信号经过第二分光组件分光，部分光信号沿着第一光学通道射出形成透射通道，部分光信号沿着第二光学通道射出形成反射通道。
12.其中，较佳方案是：所述光功率单元设置有多路第二采样口，多路所述第二光学通道也汇聚至另一个第一待测接口中，多路所述第二采样口也汇聚至另一个第二待测口中；其中，
13.所述测试方法的步骤包括：
14.将待测物料的第三待测接口和第四待测接口分别接入第二光学通道的第一待测接口和第二采样口的第二待测口中；其中，一所述第二光学通道通过第一待测接口和第三待测接口连接配合与多通道fbg中的对应光纤连通，且多通道fbg中的一光纤通过第二待测口和第四待测接口连接配合与对应路的第二采样口连通；
15.开启光源并产生光信号，并通过第一分光组件分光至对应的第一光学通道中，再经过第二分光组件入射至对应的第二光学通道中，再经过对应光纤、第二采样口入射至光功率单元；
16.光功率单元通过第二采样口采样并获取经过待测物料的光功率数据。
17.其中，较佳方案是：所述第一待测接口和第三待测接口分别为mpo公头连接器和mpo母头连接器，以及所述第二待测接口和第四待测接口也分别为 mpo公头连接器和mpo母头连接器，所述mpo公头连接器和mpo母头连接器之间通过mpo适配器连接。
18.其中，较佳方案是：待测多通道fbg的两端分别装上第三待测接口和第四待测接口的步骤包括：
19.利用光纤对准器，将多通道fbg的两端分别对准装配至第三待测接口和第四待测接口。
20.其中，较佳方案是：所述光源为扫描式光源，所述测试方法的步骤包括：
21.光功率单元在扫描式光源产生光信号的上升沿脉冲时启动，并开启内部 fpga的定时功能，以实现定时采样光功率数据；
22.其中，光功率单元与扫描式光源同步触发扫描模式。
23.其中，较佳方案是：所述测试方法的步骤包括：光功率单元通过内部的 fifo，使采样和数据处理同步进行，当扫描式光源扫描结束的瞬间，光功率单元已完成所有电压数据的采样，且已全部转换成mw光功率。
24.其中，较佳方案是：所述测试装置还包括处理计算机，所述光功率单元通过传输总线与处理计算机连接，所述处理计算机内置有解码模块，所述处理计算机在获取光功率单元传输的光功率数据，通过解码模块进行同步解码获取对应的数据信息。
25.其中，较佳方案是：所述处理计算机还与扫描式光源连接，所述处理计算机在完成解码操作后再分别控制扫描式光源产生新的光信号，以触发光功率单元的扫描模式，实现不间断扫描。
26.其中，较佳方案是：所述第一分光组件为1*16的分光器件，且所述第一分光组件的9个出光口与9路第一光学通道连通。
27.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过多通道fbg的测试方法实现光功率的快速检测，对多通道fbg的每一个通道进行检测，实现一次性对所有通道的检测，提高检测效率。
附图说明
28.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
29.图1是本发明测试装置的结构示意图；
30.图2是本发明待测物料的结构示意图；
31.图3是本发明多通道fbg的测试方法的流程示意图；
32.图4是本发明基于第二分光组件和第二光学通道的测试装置的结构示意图；
33.图5是本发明扫描式的测试方法的流程示意图；
34.图6是本发明基于处理系统的测试装置的结构示意图。
具体实施方式
35.现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
36.如图1至图3所示，本发明提供多通道fbg610的测试方法的优选实施例。
37.一种多通道fbg610的测试方法，通过测试装置实现，所述测试装置包括光源100、第一分光组件200、第一光学通道310、光功率单元500、第一待测接口410和第二待测口420，第一光学通道310设置有多个，第一分光组件200 分别与光源100和多个第一光学通道310连通，第一光学通道310第一待测接口410向外射出，第二待测口420与光功率单元500的多个采样口连通，光功率单元500通过对应采样口经过第二待测口420获取外部光信号，并进行光功率检测，所述光源100产生光信号经过第一分光组件200并分成多路，并经过多路第一光学通道310传输，所述第一光学通道310汇聚至一个第一待测接口 410中，所述光功率单元500设置有多路第一采样口510，且多路所述第一采样口510也汇聚至一个第二待测口420中。
38.所述测试方法的步骤包括：
39.步骤s11、待测多通道fbg610的两端分别装上第三待测接口621和第四待测接口622，形成待测物料600；
40.步骤s12、将待测物料600的第三待测接口621和第四待测接口622分别接入第一待测接口410和第二待测口420中；其中，一所述第一光学通道310 通过第一待测接口410和第三待测接口621连接配合与多通道fbg610中的对应光纤连通，且多通道fbg610中的一光纤通过第二待测口420和第四待测接口622连接配合与对应路的第一采样口510连通；
41.步骤s21、开启光源100并产生光信号，并通过第一分光组件200分光至对应的第一光学通道310中，再经过对应光纤、第一采样口510入射至光功率单元500；
42.步骤s22、光功率单元500通过第一采样口510采样并获取经过待测物料 600的光功率数据。
43.在本实施例中，为了便于多通道fbg610的快速安装以及测试，避免一根根光纤单独测试，提高整体检测效率，先对多通道fbg610进行初步整形，即通过步骤s11，在多通道fbg610的两端分别设置对应的待测接口，如第三待测接口621和第四待测接口622，形成一个可以直接装入测试装置中的待测物料600，在实际测试中，将待测物料600的第三待测接口621直接或间接插入第一待测接口410中，以及将测物料的第四待测接口622直接或间接插入第二待测接口中，使整个光路导通。
44.具体地，光源100的光输出口、第一分光组件200的光输入口、第一分光组件200的光输出口、第一光学通道310、第一待测接口410、第三待测接口 621、多通道fbg610的一光纤、第四待测接口622、第二待测接口、光功率单元500的采样口和光功率单元500依次连通，光从上述连通的光路路径中传输。具体操作参考步骤s21和步骤s22，光信号需要经过待测物料600的一光纤中的布拉格光栅，再入射至光功率单元500中，获取光信号的功率变化，从而完成测试。
45.本发明核心思路是，通过上述光功率检测方式，对多通道fbg610的每一个通道进行检测，实现一次性对所有通道的检测，提高检测效率。
46.在本实施例中，所述第一分光组件200为1*16的分光器件，且所述第一分光组件200的9个出光口与9路第一光学通道310连通，由于需要引出9 路光，通过标准1*16的分光器件实现，采用其中的9个出光口实现，降低生产制造成本，不需要额外定做9路出光的分光器件。同理，多通道fbg610为 9通道结构，通过测试装置一次性实现9通道fbg的快速检测。
47.在本实施例中，光功率单元500为多通道光功率计，光功率计(optical power meter)是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。
48.如图4所示，本发明提供第二分光组件321和第二光学通道322的优选实施例。
49.所述测试装置还包括多个第二分光组件321和多个第二光学通道322，每一所述第一光学通道310均设置一第二分光组件321，且第二光学通道322的一端与第二分光组件321的分光端连通，光信号经过第二分光组件321分光，部分光信号沿着第一光学通道310射出形成透射通道，部分光信号沿着第二光学通道322射出形成反射通道。
50.每一第一光学通道310均设置有一个可以分成至少两路的第二分光组件 321，一路光透射并沿着第一光学通道310向前传输，另一路光反射并沿着第二光学通道322向前传输，其中，多个第一光学通道310形成多通道fbg610 的透射检测，多个第二光学通道322形成多通道fbg610的发射检测，以满足检测标准，实现对多通道fbg610的多路透射和反射检测。
51.具体地，所述光功率单元500设置有多路第二采样口520，多路所述第二光学通道322也汇聚至另一个第一待测接口410中，多路所述第二采样口520 也汇聚至另一个第二待测口420中；其中，所述测试方法的步骤包括：将待测物料600的第三待测接口621和第四待测接口622分别接入第二光学通道 322的第一待测接口410和第二采样口520的第二待测口420中；其中，一所述第二光学通道322通过第一待测接口410和第三待测接口621连接配合与多通道fbg610中的对应光纤连通，且多通道fbg610中的一光纤通过第二待测口 420和第四待测接口622连接配合与对应路的第二采样口520连通；开启光源 100并产生光信号，并通过第一分光组件200分光至对应的第一光学通道310 中，再经过第二分光组件321入射至对应的第二光学通道322中，再经过对应光纤、第二采样口520入射至光功率单元500；光功率单元500通过第二采样口520采样并获取经过待测物料600的光功率数据。
52.相对于第一光学通道310的光传输检测，第二光学通道322的光传输检测原理基本一致，在此不再一一描述。其中，第一待测接口410和第二待测口 420所形成的检测位具有两个，一个是基于第一光学通道310的第一检测位，另一是基于第二光学通道322的第二检测位，需要待测物料600分别插入第一检测位和第二检测位实现检测。
53.当然，还可以有其他优选方案。
54.例如，第二分光组件321为主动可控分光器件，可以主动选择透射至第一光学通道310或者反射至第二光学通道322。以及，测试装置还包括两个集成可控器件，分别与两个第一待测接口410和两个第二待测接口集成设置，两个集成可控器件还可以直接与待测物料600的两端连通，通过集成可控器件将待测物料600的接入第一光学通道310中，也可以接入第二光学通道322，在检测过程都不需要两次拆装，直接一次拆装直接实现透射检测和反射检测。
55.在本实施例中，所述第一待测接口410和第三待测接口621分别为mpo 公头连接器和mpo母头连接器，以及所述第二待测接口和第四待测接口622 也分别为mpo公头连接器和mpo母头连接器，所述mpo公头连接器和mpo 母头连接器之间通过mpo适配器连接。其中，mpo连接器是光纤连接器类型的一种，常被用作高速传输标准的连接器类型，如针对40g/100g传输的ieee 802.3bm标准等。
56.mpo连接器等配套结构属于标准组件，本发明主要是利用其便于安装和拆装的特性，提高多通道fbg610的检测效率。
57.进一步地，待测多通道fbg610的两端分别装上第三待测接口621和第四待测接口622的步骤包括：利用光纤对准器，将多通道fbg610的两端分别对准装配至第三待测接口621和第四待测接口622。实际的，利用光纤对准器，将多通道fbg610的两端分别对准装配至mpo公头连接器或mpo母头连接器中。光纤对准器也称之为带纤对准器、带纤夹具、光纤对准耦合器等，实际是用于将带状多模尾纤fc头端和多通道测试仪连接起来，如将多通道fbg610 所对应的光纤与mpo连接器连接起来。具体地，将被测器件带状光纤用带纤夹具夹持依次放入热剥器、切割刀，热剥、切割后放在带状光纤对准器的活动端，让活动端自由移动使v槽中光纤自动对接，然后观察测试仪，即可测试被测器件的各项指标。
58.如图5和图6所示，本发明提供扫描式光源的优选实施例
59.所述光源100为扫描式光源，所述测试方法的步骤包括：
60.步骤s31、光功率单元500在扫描式光源产生光信号的上升沿脉冲时启动；
61.步骤s32、并开启内部fpga530的定时功能，以实现定时采样光功率数据。
62.其中，光功率单元500与扫描式光源同步触发扫描模式。核心方案是扫描式光源的光信号产生和光功率单元500的采集同步进行，以便于每个光信号都能被采集到并进行相关处理，提高检测效率，而实现两者同步的触发点为扫描式光源产生光信号的上升沿脉冲，当获取到脉冲信号的上升沿时，认为光信号产生，并会经过对应光路通道达到光功率单元500的对应采样口，此时光功率单元500应对采样口采集的数据进行存储、处理。
63.其中，fpga530(field programmable gate array)是在pal(可编程阵列逻辑)、gal(通用阵列逻辑)等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(asic)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
64.在本实施例中，所述测试方法的步骤包括：光功率单元500通过内部的 fifo540，使采样和数据处理同步进行，当扫描式光源扫描结束的瞬间，光功率单元500已完成所有电压数据的采样，且已全部转换成mw光功率。其中， fifo540为first input first output的缩写，先入先出队列，这是一种传统的按序执行方法，先进入的指令先完成并引退，跟着才执行第二条指令。fifo540 可实现快速储存和快速处理，满足采样和数据处理同步进行的条件。
65.为了进一步优化处理效率，所述测试装置还包括处理计算机700，所述光功率单元500通过传输总线与处理计算机700连接，所述处理计算机700内置有解码模块，所述处理计算机700在获取光功率单元500传输的光功率数据，通过解码模块进行同步解码获取对应的数据信息。所述处理计算机700还与扫描式光源连接，所述处理计算机700在完成解码操作后再分别控制扫描式光源产生新的光信号，以触发光功率单元500的扫描模式，实现不间断
扫描。
66.具体地，在处理计算机700的控制下，先通过光功率单元500和扫描式光源的同步配合，实现光信号的快速采样，同时结合内部fpga530和fifo540 实现数据的快速获取，并同步发送至处理计算机700，直接解码得到对应的光功率数据，完成一轮后重复上述操作，获取多次扫描的光功率数据。
67.其中，处理计算机700为俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
68.以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。