本发明涉及光纤连接器,具体为光纤连接器反射损耗测量系统及其方法。
背景技术:
1、随着光纤通信技术的飞速发展,光纤连接器作为光纤与光纤之间进行可拆卸连接的关键器件,其性能对光传输系统的可靠性和各项性能具有重要影响。光纤连接器的基本要求是将光纤的两个端面精密对接,以最大限度地耦合发射光纤输出的光能量到接收光纤中,并尽量减少由于连接器介入光链路而对系统造成的影响。因此,准确测量和评估光纤连接器的反射损耗成为保障光纤通信系统性能的重要环节。光纤连接器的反射损耗是指光信号在通过连接器时,由于连接器端面的不平整、污染或折射率不匹配等原因,部分光信号被反射回源端而产生的功率损耗。反射损耗的大小直接影响光信号的传输质量和系统的稳定性。在现有技术中,测量光纤连接器反射损耗的方法多种多样,但普遍存在着测量精度与成本之间的矛盾。简单的测量设备虽然成本低廉,但测量精度往往无法满足高精度应用的需求;而高精度的测量设备虽然精度较高,但成本也相应增加,不利于大规模推广应用。
2、在申请公布号为cn105978621a的中国发明申请中,公开了光纤连接器反射损耗测量系统,包括第一测量单元,所述第一测量单元用于测量光分路器插损;第二测量单元,所述第二测量单元用于测量光纤跳纤点损耗;第三测量单元,所述第三测量单元用于光纤熔纤点损耗;第四测量单元,所述第四测量单元用于测量光纤衰耗;计算单元,所述计算单元用于对光纤连接器反射损耗进行计算,实现了光纤连接器反射损耗测量系统测量精度较高的同时系统成本较低的技术效果。
3、在以上发明申请中,通过对光纤连接器的插损、光纤跳纤点损耗、光纤熔纤点损耗和测量光纤衰耗分别测量,虽然提升了测量反射损耗的精度,但也大大增加了测量反射损耗的工作量,增加了测量的复杂性和时间成本,并且为了实现高精度的测量,可能需要使用多种高精度的测量设备和仪器。这些设备的购置和维护成本通常较高,增加了系统的整体成本。
4、为此,本发明提供了光纤连接器反射损耗测量系统及其方法。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了光纤连接器反射损耗测量系统及其方法,本发明通过调整激光源的控制参数,构建波动实验数据集,计算此次激光源的光源校正系数gja,对不同光纤连接器清理前后端面散射总强度和前后反射损耗进行检测,构建端面清洁实验数据集,计算此光纤连接器的端面清洁校正系数dqj,可以避免光纤连接器表面的污染造成影响测量结果的准确性,使光纤连接器不必每次测量前都需要对端面进行清洁,减少每次测量前对连接器端面的清洁需求,提高整体工作效率与测量精度。并且依据第一输出功率ed和第二输出功率es,计算光纤连接器的粗反射损耗fsc,结合端面清洁校正系数dqj和光源校正系数,计算光纤连接器的精确反射损耗jfs,可以显著提高测量结果的精度,且在后续光纤分路器的反射损耗测量中,由于校正数据集数据量足够多,已经不需每次还要分析校正系数,只需按照常规测量方式测量后,进行计算即可,显著提高测量结果的精度的同时也并未增加工作量,从而解决了背景技术中记载的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:光纤连接器反射损耗测量方法,包括如下步骤:
5、调整激光源的控制参数,构建波动实验数据集,并对此次使用激光源的输出进行检测获得测量波动深度cb,从波动实验数据集中提取出与测量波动深度cb最接近的输入波动深度bsa和其对应的反射损耗bha,计算此次激光源的光源校正系数gja;
6、对不同光纤连接器清理前后端面散射总强度和前后反射损耗进行检测,构建端面清洁实验数据集,从端面清洁实验数据集中提取出与测量端面散射总强度cs最接近的10个前端面散射总强度qsj数据,计算此光纤连接器的端面清洁校正系数dqj;
7、依据第一输出功率ed和第二输出功率es,计算光纤连接器的粗反射损耗fsc,结合端面清洁校正系数dqj和光源校正系数gja,计算光纤连接器的精确反射损耗jfs。
8、进一步的,调整激光源的控制参数,引入同种功率下不同程度的光源波动,使用高精度的光功率计对光纤连接器的输入和输出进行连续监测,获得输入波动深度bsi和每种光源波动条件下的反射损耗bhi,构建波动实验数据集。
9、进一步的,使用高精度的光功率计对此次使用激光源的输出进行连续监测,获得测量波动深度cb,从波动实验数据集中提取出与测量波动深度cb最接近的输入波动深度bsa和其对应的反射损耗bha,计算此次激光源的光源校正系数gja:
10、
11、其中,i表示每种光源波动条件的顺序编号,i=1、2、…、m,且编号越小的光源波动越小,a表示波动实验数据集中与测量波动深度cb最接近的输入波动深度的编号。
12、进一步的,使用光散射检测设备,将光信号照射光纤连接器的清理前和清理后端面上测量散射光的总强度,记为前端面散射总强度qsj和后端面散射总强度hsj,并使用高精度的光功率计对光纤连接器的输出进行连续监测,获得前端面散射总强度qsj和后端面散射总强度hsj下对应的光纤连接器的前反射损耗qhj和后反射损耗hhj,构建端面清洁实验数据集;其中,j表示不同前端面散射总强度的顺序编号,j=1、2、…、n,且编号越小的前端面散射总强度数值越小。
13、进一步的,使用光散射检测设备对进行反射损耗测量的光纤连接器进行检测,获得测量端面散射总强度cs,从端面清洁实验数据集中提取出与测量端面散射总强度cs最接近的10个前端面散射总强度qsj数据,以及其对应的后端面散射总强度hsj、前反射损耗qhj和后反射损耗hhj,重新编号后记为待定前端面散射总强度dqsk、待定后端面散射总强度dhsk、待定前反射损耗dqhk和待定后反射损耗dhhk。
14、进一步的,获取待定前端面散射总强度dqsk、待定后端面散射总强度dhsk、待定前反射损耗dqhk和待定后反射损耗dhhk,计算前后端面散射强度差异sck、反射损耗差异fc和前后差异指数yc:
15、
16、其中,k表示待定前端面散射总强度dqsk的顺序编号,k=1、2、…、10。
17、进一步的,获取前后端面反射损耗差异fck和前后差异指数yc,计算此光纤连接器的端面清洁校正系数dqj:
18、
19、对应的此光纤连接器的端面清洁校正系数dqj的计算公式如上。
20、进一步的,在不连接待测光纤连接器的情况下,使用光功率计在输出端测量获得第一输出功率ed,在连接待测光纤连接器后,使用光功率计在输出端测量获得第二输出功率es,计算光纤连接器的粗反射损耗fsc:
21、
22、其中p标为标准光纤的输出功率。
23、进一步的,获取光纤连接器的粗反射损耗fsc、端面清洁校正系数dqj和光源校正系数gja,计算光纤连接器的精确反射损耗jfs:
24、jfs=fsc(1+dqj+gja)
25、对应的光纤连接器的精确反射损耗jfs的计算公式如上。
26、光纤连接器反射损耗测量系统及其方法,包括:
27、光源校正模块,调整激光源的控制参数,构建波动实验数据集,并对此次使用激光源的输出进行检测获得测量波动深度cb,从波动实验数据集中提取出与测量波动深度cb最接近的输入波动深度bsa和其对应的反射损耗bha,计算此次激光源的光源校正系数gja;
28、端口清洁校正模块,对不同光纤连接器清理前后端面散射总强度和前后反射损耗进行检测,构建端面清洁实验数据集,从端面清洁实验数据集中提取出与测量端面散射总强度cs最接近的10个前端面散射总强度qsj数据,计算此光纤连接器的端面清洁校正系数dqj;
29、精确反射损耗计算模块,依据第一输出功率ed和第二输出功率es,计算光纤连接器的粗反射损耗fsc,结合端面清洁校正系数dqj和光源校正系数gja,计算光纤连接器的精确反射损耗jfs。
30、(三)有益效果
31、本发明提供了光纤连接器反射损耗测量系统及其方法,具备以下有益效果:
32、1、调整激光源的控制参数,构建波动实验数据集,并对此次使用激光源的输出进行检测获得测量波动深度cb,从波动实验数据集中提取出与测量波动深度cb最接近的输入波动深度bsa和其对应的反射损耗bha,计算此次激光源的光源校正系数gja,可以精确控制光纤连接器的反射损耗,帮助提升产品性能和市场竞争力,为不断优化产品设计和生产工艺,降低反射损耗并提高信号传输质量提供依据。
33、2、对不同光纤连接器清理前后端面散射总强度和前后反射损耗进行检测,构建端面清洁实验数据集,从端面清洁实验数据集中提取出与测量端面散射总强度cs最接近的10个前端面散射总强度qsj数据,计算此光纤连接器的端面清洁校正系数dqj,可以避免光纤连接器表面的污染造成影响测量结果的准确性,使光纤连接器不必每次测量前都需要对端面进行清洁,减少每次测量前对连接器端面的清洁需求,提高整体工作效率与测量精度。
34、3、依据第一输出功率ed和第二输出功率es,计算光纤连接器的粗反射损耗fsc,结合端面清洁校正系数dqj和光源校正系数gja,计算光纤连接器的精确反射损耗jfs,可以显著提高测量结果的精度,使评估光纤连接器性能更加准确可靠,更准确地判断光纤连接器的性能状态。
1.光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
6.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
7.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
8.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
9.根据权利要求1所述的光纤连接器反射损耗测量方法,其特征在于:
10.光纤连接器反射损耗测量系统及其方法,用于实现权利要求1至9中任一项所述方法,其特征在于:包括: