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光纤端面3D干涉仪原理
【摘 要】 对光纤端面3D 干涉仪的原理进行了分析,光纤端面3D 干涉仪由光纤代替镜头系统组成,有利于复用通道的扩展,具有广阔的应用前景.
【关键词】 光纤端面 3D 干涉仪 原理
一、引言
光纤端面3D 干涉仪是运用光学原理的仪器,是以光纤干涉现象为重要应用的设备,光纤端面3D 干涉仪由光纤代替镜头系统组成,光路柔和,可自由改变形状,传输距离较远,适用于各种易燃易爆的环境,光纤端面3D 干涉仪具有抗电磁干扰强的作用,可构建用于各种干涉仪,适用于多种功能设备,如光纤陀螺仪、光开关、光学定位仪等,光纤端面3D 干涉仪具有广阔的应用前景.
二、光纤端面3D 干涉仪的几何尺寸
确定光纤端面3D 干涉仪的几何尺寸.光纤端面3D 干涉仪取决于光纤物理连接的质量,这是连接器自身端面的几何形状的函数,具有可靠连接到网络. 光纤端面3D 干涉仪规定连接器的三个技术参数：曲率半径、顶点偏移 和光纤高度,光纤端面3D 干涉仪正确理解端面的尺寸是非常重要的.光纤端面3D干涉仪的曲率半径是描述与端面的芯轴的半径,也可以描述为：插入芯端面的半径,并且连接器通过弹簧压力接近纤维端部,且曲率半径是控制压缩力以维持纤维的中心匹配力.曲率半径的失效会增加或减小纤维压力,最终会使纤维中心与间距相匹配,甚至损坏光纤端面.插入损耗和回波变化将缓慢变化.二是光纤端面3D 干涉仪的顶点偏移.顶点偏移是芯面曲线与光纤芯轴距离的最高点.顶点偏移将增加光纤的有效耦合区域,增加插入损耗和回波损耗.三是光纤端面3D 干涉仪的纤维高度.纤维高度是从纤维端面到芯端面的距离.光纤高度用于测量光纤间的接触.当材料膨胀或缩短时,纤维将在纤维接触部之间形成气隙,改变光纤端面3D 干涉仪的回波损耗.光纤端面3D 干涉仪的纤维高度增加光纤间压力,影响性能的稳定性.光纤端面3D 干涉仪的高品质光纤连接器必须通过3D 测试,目前市面上销售的光纤连接器目前还没有通过干涉仪进行测试,通过3D 测试的光纤跳线及尾纤,加强光纤端面3D 干涉仪的高速网络建设.
三、光纤端面3D 干涉仪的原理
光纤端面3D 干涉仪是光纤传感应用的重要发展方向之一,光纤端面3D 干涉仪可用于测量折射率、温度和位移,实现了传感器温度和应力测量.
本文介绍了基于S 结构光纤干涉仪的多路传感系统,巧妙利用特殊的多模干涉效应实现自我图像,多种S 型光纤干涉仪直接并行,光纤端面3D 干涉仪通过精确控制实现了多通道光纤仪器的每个通道干涉长度,光纤端面3D 干涉仪对应不同波长的自我成像.
1. 光纤切割端面.光纤端面3D 干涉仪应用第一代FTTH单连接型,实现机械现场组装,光纤连接器直接通过切割面作为连接器端,通过精密光纤切割面优异,并且凸起对接端对接,光纤端面3D 干涉仪的连接性能取决于端面切割的质量,需要良好的光纤端面3D 干涉设备和熟练的操作人员进行保护.然而切割端面缺陷不能完全避免,光纤端面3D 干涉仪诸如端面碎裂、毛刺和斜面等缺陷会影响连接器的对接性能.
因此光纤端面3D 干涉仪检测工具在项目现场的普通配置中显示,光纤端面3D 干涉仪检查组装接头端面检测的质量,连接器的重复使用可重复组装光纤端头生产的特点,再次组装,可获得由连接器返回损耗,接器光纤端面是平坦的,仅用于FTTH,靠近ONU 的端部.
对于端面的曲率半径的测量,牛顿巡回法只能用于静态干涉图：R等于 r2k+m -r2k / mλ 式中,rk+m 和 r k 分别为第 k+m 级和第 k 级暗环的半径.
取第一个干涉图来计算曲面半径和顶点偏移量,首先进行二值化和边缘检测,可在芯的边缘中心和半径以及圆心的各个级别中检测边缘轮廓,以计算曲率半径和顶点偏移.重复测量后,曲率半径平均值为16.38mm.最大误差为0.33mm,平均顶点偏移量为40.24 m,最大误差为0.97 M.
2. 现场快速研磨与工厂研磨光纤端面.为进一步提高机械连接和现场组装光纤,实现有源连接器的插入损耗性能的分析,提出了一种现场快速型光纤连接器,以提高连接器光纤端面的质量.
四、结论
对基于光纤端面3D 干涉仪原理进行分析,不仅可获得较小的图像,因峰宽、长度和切割可以增加多模光纤的容差,有利于实现多路传感通道扩展.光纤传感复用系统的结构只需要普通耦合器和光纤切割焊接技术.
参 考 文 献
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光纤论文范文结:
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