CN102445330A - 塑料光纤生产在线监测损耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明塑料光纤生产在线监测损耗的方法，该方法是将塑料光纤通过一个包含有至少一个光敏接收元件构成的接收积分球，将发射光源发射出的被测光线从塑料光纤侧面的包层外注入到塑料光纤中，在塑料光纤中传输的光的一部分从塑料光纤包层外泄漏出，经过接收积分球中的光敏接收元件接收并转换成电信号输出，塑料光纤中的杂质及芯包界面缺陷会导致塑料光纤损耗变化，从而使包层外的散射光能量发生变化，该变化即转作为塑料光纤生产在线即时的监测损耗。本发明可以即时监测到通过仪器的光纤损耗的变化情况，并进行统计，得到完整的整盘光纤的损耗波动情况。

Description

塑料光纤生产在线监测损耗的方法

技术领域：

本发明属于光信息传输与测试领域，与塑料光纤生产过程中在线监测损耗的方法有关。

背景技术：

目前塑料光纤的测试方法多采用截断法测试，即先测出一段光纤的光功率值，再截断光纤，留下1～2米测出光功率值，相减后除以光纤长度得到这段光纤的衰减系数。这是目前通用的测试方法，由于塑料光纤损耗较大，通常最多只能测试100米的衰减系数，而相对于长度大大超出100米的整盘光纤来说，有很大长度不能测试衰减系数。

在申请号92112632.8“测量光纤光谱透射率的装置”中报道过将积分球壁开设两孔，将光纤连接到两孔上，用于测量这段光纤的光谱透射率。在申请号89212572.1 “光缆探头式在线辨色传感装置”中报道过将积分球和Y型光纤用于生产线上非接触式在线测量产品颜色和色差。   

目前尚未见到将积分球用于接收塑料光纤表面散射光来在线非接触式测量光纤的损耗的报道。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种可以即时监测到通过仪器的光纤损耗的变化情况，并进行统计，得到完整的整盘光纤的损耗波动情况的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，

本发明的目的是这样来实现的：

本发明塑料光纤生产在线监测损耗的方法，该方法是将塑料光纤通过一个包含有至少一个光敏接收元件构成的接收积分球，将发射光源发射出的被测光线从塑料光纤侧面的包层外注入到光纤中，在塑料光纤中传输的光的一部分从塑料光纤包层外泄漏出，经过接收积分球中的光敏接收元件接收并转换成电信号输出，塑料光纤中的杂质及芯包界面缺陷会导致塑料光纤损耗变化，从而使包层外的散射光能量发生变化，该变化即转作为塑料光纤生产在线即时的监测损耗，接收积分球可设置在距离发射光源0.1～2米内,距离也可不限于此。

上述的发射光源直接将光注入到塑料光纤中，或将发射光源设置在发射积分球内将光注入到塑料光纤中。 

上述的积分球为内表面涂有均匀漫反射涂层的空心球，涂层材料为聚四氟乙烯或硫酸钡等，积分球为已知的光学器件，是具有高反射性内表面的空心球体，又称为光通球，是一个中空的完整球壳，内壁涂白色漫反射层，通常为聚四氟乙烯PTFE、硫酸钡BaSO4等材料，且球内壁各点漫射均匀，在球内任一方向上的照度均相等，在积分球内壁设置发光二极管LED或激光LD光源，可作为发光积分球用；在内壁设置能将光转换为电信号的光敏元件或光敏芯片，如半导体材料硫化镉（CdS）等，可作为接收积分球使用，积分球经常被用作LED、灯泡的光色及均匀性、照度、光通量等性能的测试，在距离光源0.1～2米内设置接收积分球，但距离不限于此。 

上述的发射光源为单色光源、如蓝色短波长光源，或为混合光色的白光光源。 

上述的光敏接收元件材料为半导体材料硫化镉，在接收积分球的内表面涂有均匀漫反射涂层，以保证反射出的光线均匀，并在积分球内壁设置接收光敏元件，将接收到的泄露光线转换为电信号输出。 

上述的被测塑料光纤是通过积分球中央而不是固定在积分球壁上。 

上述的发射光源发射出的光线在接近塑料光纤截面的切线方法进入，以保证耦合进更多的光线，光源需要是稳定功率的光源，减少非光纤本身的影响因素，最好是蓝色短波长的单色光源，但不限于此，同样也可采用在发射积分球中设置光源的方式，以获得四周均匀的光线。 

上述的发射光源、接收积分球和位于发射光源和接收积分球间或前、后的塑料光纤置于墨盒子内，从光源发光到积分球接收泄露光这部分最好放置在黑盒子内，避免外界光线干扰，同时使光源位置和积分球位置保持相对固定。 

将光线从塑料光纤包层外、而不是塑料光纤芯层导入到塑料光纤中。这是由于在生产过程中无法在塑料光纤的纤芯中心部位设置光源导入光。虽然塑料光纤的传输原理是在光纤芯层进行全反射传输，但是由于包层材料属于透明材料，因此在包层外进行光照射，也可使一小部分光耦合到光纤中。进入到光纤的这部分光在塑料光纤中全反射传输，但在芯层和包层界面的地方，仍会有少部分光在那里进行散射，从而进入到包层中，并在包层外的空气中散射出来。积分球的用途就在于将从光纤包层外表面的散射光收集起来，并通过由半导体硫化镉等材料做成的光敏接收元件，将散射的光能转化为电信号输出。光纤内部的杂质等因素会导致光纤的损耗增加，并因此在包层外散射出的光能量发生变化，因此用此方法可以间接测试到光纤的损耗。 

本发明可以即时监测到通过仪器的光纤损耗的变化情况，并进行统计，得到完整的整盘光纤的损耗波动情况。 

附图说明：

图1为本发明方法流程示意图。

图2为本发明方法另一流程示意图。 

具体实施方式：

实施例1：

如图1所示，塑料光纤5一端绕过导轮2通过有光敏接收元件6的接收积分球4的中央。采用发射光源7将输入光线1沿接近塑料光纤截面的切线方向注入到塑料光纤5中。随塑料光纤5进入到接收积分球4中，在这期间，部分泄露光线3会从塑料光纤包层处泄露出来，经过接收积分球4的漫反射到光敏接收元件6中，被转化成电信号输出。根据光纤损耗的变化情况并进行统计，得到完整光纤的损耗波动情况。发射光源7、导轮2、接收积分球4以及塑料光纤5放置在黑盒子8内。

实施例2： 

如图2所示，塑料光纤5一端通过发射积分球9的中央、有光敏接收元件6的接收积分球4的中央。采用带发射光源7的发射积分球9将输入光线1沿接近塑料光纤截面的切线方向注入到塑料光纤5中、随塑料光纤5进入到接收积分球4中。在这期间，部分泄露光线3会从塑料光纤包层处泄露出来，经过接收积分球4的漫反射到光敏接收元件6中，被转化成电信号输出，根据光纤损耗的变化情况并进行统计，得到完整光纤的损耗波动情况。带发射光源7的发射积分球9、接收积分球4以及塑料光纤5放置在黑盒子8内。

上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。 

Claims (8)

1.塑料光纤生产在线监测损耗的方法，该方法是将塑料光纤通过一个包含有至少一个光敏接收元件构成的接收积分球，将发射光源发射出的被测光线从光纤侧面的包层外注入到塑料光纤中，在塑料光纤中传输的光的一部分从塑料光纤包层外泄漏出，经过接收积分球中的光敏接收元件接收并转换成电信号输出，塑料光纤中的杂质及芯包界面缺陷会导致塑料光纤损耗变化，从而使包层外的散射光能量发生变化，该变化即转作为塑料光纤生产在线即时的监测损耗。

2.如权利要求1所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于发射光源直接将光注入到塑料光纤中，或将发射光源设置在发射积分球内将光注入到塑料光纤中。

3.如权利要求1或2所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于积分球为内表面涂有均匀漫反射涂层的空心球。

4.如权利要求1或2所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于发射光源为单色光源，或为混合光色的白光光源。

5.如权利要求1或2所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于光敏接收元件材料为半导体材料硫化镉。

6.如权利要求1或2所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于被测塑料光纤是通过积分球中央。

7.如权利要求1或2所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于发射光源发射出的光线在接近塑料光纤截面的切线方向进入。

8.如权利要求1或2所述的塑料光纤生产在线监测损耗的方法，其特征在于发射光源、接收积分球和位于发射光源和接收积分球间或前、后的塑料光纤置于墨盒子内。

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