在实际使用过程中光纤都会不可避免地被弯曲,当弯曲半径小于光纤的最小弯曲半径后,光的传输途径会发生相应的改变,在弯曲处有一部分光会从基模中泄露,渗透到包层或穿过包层成为辐射模向外传输而引起光功率减小,从而产生弯曲损耗,其产生机理是因为光纤中传输光不满足全反射条件。其中弯曲半径越小,因弯曲而带来的弯曲损耗就会越大,且在弯曲半径相同时,不同波长下测试的弯曲损耗会不同,本文借助于国产自研的光矢量分析仪OCI-V能够测试光器件在不同波长下损耗的特点,对光纤进行不同弯曲状态下的损耗测试。
损耗测试
实验装置如图1所示,将被测光纤缠绕在不同直径的橡胶棒上,每种直径的橡胶棒上缠绕不同圈数的光纤,使用OCI-V的透射模式测试光纤在不同波长下的弯曲损耗,该仪器能有效测量的波长范围为1528nm~1612nm。
图1.不同波长下损耗实验装置图
将待测光纤两个接头分别接入OCI-V的透射端口,测试光纤在没有弯曲状态下的初始损耗,测试结果如图2所示,可以看出待测光纤在没有弯曲时的平均损耗约为0.65dB,且在不同波长下的损耗基本一致。
图2.无弯曲时在不同波长下的初始损耗
分别测试待测光纤缠绕在直径50mm、20mm、10mm和5mm的橡胶棒上,每种橡胶棒分别缠绕1圈、2圈和5圈。
表1为测试待测光纤缠绕在直径20mm、10mm和5mm的橡胶棒上,每种橡胶棒分别缠绕1圈、2圈和5圈,不同波长下的弯曲损耗情况,表中的损耗值为光纤弯曲带来的附加损耗值,是减去初始损耗后的结果。
表1.不同直径圈数波长下的损耗情况
从表中可以看出缠绕直径越小,缠绕圈数越多,待测光纤的弯曲损耗越大,在相同缠绕直径和缠绕圈数时,弯曲损耗会随着波长的加长而增大。
(a)缠绕1圈
(b)缠绕2圈
(c)缠绕5圈图
3. 弯曲直径10mm时在不同波长下的损耗
图3是直径10mm,缠绕1圈和2圈时不同波长下弯曲损耗的测试结果,从图中可以看出不管是缠绕1圈还是缠绕2圈,弯曲损耗都会随着波长的加长而增大,缠绕2圈带来的弯曲损耗约是缠绕1圈的两倍,两者在不同波长下弯曲损耗曲线趋势表现为一致。
由于OCI-V精准测试插损的动态范围为0dB~45dB,当缠绕5圈后,在长波长下的弯曲损耗超出仪器测试动态范围,出现震荡现象,导致1570nm波长以后的损耗曲线趋势和缠绕1圈2圈不一致。
测试结论
使用国产自研的OCI-V可以测试出光纤在不同波长下的弯曲损耗情况,弯曲损耗会随着弯曲半径的减小或缠绕圈数的增加而增大,在同一种弯曲状态下,弯曲损耗随着波长的加长而增大。通过OCI-V可以快速测试出光链路在不同波长下的损耗特性,为设计制造光链路提供可靠的数据支撑。











