CN110702263B - 一种大芯径多模光纤的测温装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种大芯径多模光纤的测温装置及方法,其特征在于,所述装置包括:扫频光源,用于为所述装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;第一光纤耦合器,用于将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;辅助干涉模块,接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;主干涉模块,接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;数据采集模块,接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,并输出至数据处理模块;数据处理模块,基于所述数据采集模块所接收的信号,生成所述大芯径多模光纤的温度数据。从而简单快捷地实现对大芯径多模光纤温度的测量,大大提升了测量效率,降低了测量成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光纤传感领域,尤其涉及对大芯径特种多模能量光纤进行温度测量的一种大芯径多模光纤的测温方法及装置。
背景技术
随着能量光电子技术的不断进步,各种新型高功率激光器与激光加工设备不断涌现,激光设备采用光纤输出激光的方式已经取代传统输出方式,尤其是能量传输光纤及其套件的需求,也越来越大。能量光纤拥有的优良特性,使其在高功率光能量传输领域有了很好的应用,如激光传输、激光耦合、激光焊接、激光切割、激光医疗领域等。
在激光传输领域,大芯径特种多模传能光纤不仅可以作为激光器的输出光纤,同时也能实现远距离传输能量,而传输高功率能量信号的同时,必须要考虑高功率能量信号是否会使光纤内部温度增高,影响光纤的结构特性,例如光纤涂覆层可能会吸收传输的能量,或是传输的高功率信号可能导致光纤弯折处局部温度过高,引发光纤结构故障等。因此,对大芯径传能光纤温度的检测就显得尤为重要,通过对反映结构健康状态的温度指标进行检测,可以实现对结构损伤的早期预警。
然而,发明人在实现本发明的过程中发现,现有的一些光纤温度测量技术都是基于单模光纤而构建的,对于大芯径多模光纤,如何高效地进行温度测量,是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种大芯径多模光纤的测温方法及装置,解决了大芯径特征多模能量光纤的温度测量问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种大芯径多模光纤的测温装置,包括:
扫频光源,可以用于为所述装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;
第一光纤耦合器,可以用于将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;
辅助干涉模块,可以接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;
主干涉模块,可以接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;
数据采集模块,可以接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,并输出至数据处理模块;
数据处理模块,基于所述数据采集模块所接收的信号,可以生成所述大芯径多模光纤的温度数据。
可选的,所述主干涉仪可以包括:
第二光纤耦合器,偏振控制器、大芯径多模环形器、待测光纤、模式匹配器、第三光纤耦合器,偏振分束器、光电探测器;其中:
第二光纤耦合器将所述第二扫频光信号分为两路,一路经由所述偏振控制器得到参考臂信号,进入所述第三光纤耦合器;另一路经由所述大芯径多模环形器的第一端口、所述待测光纤、所述大芯径多模环形器的第二端口、所述大芯径多模环形器的第三端口、所述模式匹配器得到信号臂信号,进入所述第三光纤耦合器;
所述第三光纤耦合器对所述参考臂信号和所述信号臂信号进行混频,输出至所述偏振分束器,以得到相互正交的第一光信号和第二光信号,并将所述第一光信号和所述第二光信号输出至所述光电探测器;
所述光电探测器将所述第一光信号和所述第二光信号转换成电信号,并输出至所述数据采集模块。
可选的,所述模式匹配器可以包括:
相互串联的第一级模式匹配器和第二级模式匹配器;其中:
所述第一级模式匹配器的输入端连接105μm/125μm特种多模光纤,输出端连接62.5μm/125μm多模光纤;
所述第二级模式匹配器的输入端连接所述62.5μm/125μm多模光纤,输出端连接10μm/125μm单模光纤。
可选的,所述待测光纤可以包括大芯径多模传能光纤。
可选的,所述辅助干涉模块可以包括马赫-曾德干涉仪。
通过本发明所提出的大芯径多模光纤的测温装置,利用OFDR技术,能够有效对大芯径特种多模传能光纤进行温度测量,在拓展OFDR技术应用的同时,大大降低了测量成本。
第二方面,本发明实施例还提供了一种大芯径多模光纤的测温方法,所述方法可以包括:
利用扫频光源为所述装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;
利用第一光纤耦合器将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;
利用辅助干涉模块接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;
利用主干涉模块接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;
利用数据采集模块接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,以生成所述大芯径多模光纤的温度数据。
可选的,所述主干涉仪可以包括:
第二光纤耦合器,偏振控制器、大芯径多模环形器、待测光纤、模式匹配器、第三光纤耦合器,偏振分束器、光电探测器;其中:
第二光纤耦合器将所述第二扫频光信号分为两路,一路经由所述偏振控制器得到参考臂信号,进入所述第三光纤耦合器;另一路经由所述大芯径多模环形器的第一端口、所述待测光纤、所述大芯径多模环形器的第二端口、所述大芯径多模环形器的第三端口、所述模式匹配器得到信号臂信号,进入所述第三光纤耦合器;
所述第三光纤耦合器对所述参考臂信号和所述信号臂信号进行混频,输出至所述偏振分束器,以得到相互正交的第一光信号和第二光信号,并将所述第一光信号和所述第二光信号输出至所述光电探测器;
所述光电探测器将所述第一光信号和所述第二光信号转换成电信号,并输出至所述数据采集模块。
可选的,所述模式匹配器可以包括:
相互串联的第一级模式匹配器和第二级模式匹配器;其中:
所述第一级模式匹配器的输入端连接105μm/125μm特种多模光纤,输出端连接62.5μm/125μm多模光纤;
所述第二级模式匹配器的输入端连接所述62.5μm/125μm多模光纤,输出端连接10μm/125μm单模光纤。
可选的,所述待测光纤可以包括大芯径多模传能光纤。
可选的,所述辅助干涉模块可以包括马赫-曾德干涉仪。
通过本发明所提出的大芯径多模光纤的测温方法,利用OFDR技术,能够有效对大芯径特种多模传能光纤进行温度测量,在拓展OFDR技术应用的同时,大大降低了测量成本。同时解决了在大芯径多模光纤进行温度传感时,从大芯径多模光纤向小芯径单模光纤传输光信号时***损耗过大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供大芯径多模光纤的测温装置的结构示意图;
图2为本发明另一实施例提供的大芯径多模光纤的测温装置的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的大芯径多模光纤的测温装置的优选的多模器件部分的结构示意图。
附图标记:
1-扫描光源;2-辅助干涉模块;3-主干涉模块;4-DAQ数据采集模块;5-数据处理模块;6-马赫-曾德干涉仪;7-第一光纤耦合器;8-第二光纤耦合器;9-偏振控制器;10-第三光纤耦合器;11-时钟信号;12-模式匹配器;13-大芯径多模环形器;14-待测光纤:大芯径多模传能光纤;15-偏振分束器;16-光电探测器;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明旨在搭建一套基于大芯径特种多模传能光纤的测温装置,其特征在于改变单模OFDR***中的关键器件,解决大芯径多模光纤进行温度传感时,从大芯径多模光纤向小芯径单模光纤传输光信号时***损耗过大的问题,从而拓展了OFDR***的应用场景。
图1示出了一种大芯径多模光纤的测温装置的结构示意图,如图1所示,整个***由扫频光源、辅助干涉模块、主干涉模块、数据采集模块四部分组成,辅助干涉仪、主干涉仪均可选用马赫-曾德干涉仪。其中,扫频光源为***提供中心波长为1550nm的线性扫频光,该扫频光被分为两路,一路进入辅助干涉仪,产生数据采集模块所用的外部时钟信号,另一路进入主干涉仪,产生数据采集模块最终要采集的拍频干涉信号,最后输入数据处理模块(例如,PC机),经过计算处理得到温度数据。
图2示出了所述大芯径多模光纤的测温装置的较为具体的结构示意图,所述测温装置包括:
扫频光源,用于为所述装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;
第一光纤耦合器c1,用于将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;两路扫频光信号分别进入辅助干涉模块(分支)和主干涉模块(分支);
辅助干涉模块,接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;可以通过马赫-曾德干涉仪来作为辅助干涉仪,对所述第一扫频光信号进行干涉,以生成时钟信号;
主干涉模块,接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;
当第二扫频光信号进入主干涉模块时,可以通过马赫-曾德干涉仪来作为主干涉仪,对所述第一扫频光信号进行干涉,然后输入至第二光纤耦合器c2;或者直接将所述第二扫频光信号输入至所述第二光纤耦合器c2;
第二光纤耦合器c2将所述第二扫频光信号分为两路,一路经由偏振控制器得到参考臂信号,进入所述第三光纤耦合器c3;另一路经由大芯径多模环形器的第一端口、所述待测光纤、所述大芯径多模环形器的第二端口、所述大芯径多模环形器的第三端口、所述模式匹配器得到信号臂信号,进入所述第三光纤耦合器c3;其中,由于光频域反射OFDR效应,信号臂中的瑞利后向散射信号与参考臂中的光信号,由于存在光程差引入了时延,因此两路信号所携带光信号的频率不同,会在第三光纤耦合器c3中进行混频。
混频信号进入偏振分束器后,分为相互正交的两路光S光、P光(以消除偏振衰落效应带来的影响),并在光电探测器的光敏表面发生拍频干涉,同时光电探测器将干涉光信号转换为电信号,输入到数据采集卡中,完成信号的采集。
DAQ数据采集模块,例如可以是DAQ数据采集卡,接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,并输出至数据处理模块;
数据处理模块,例如可以是个人电脑或服务器等具有计算能力的设备,基于所述数据采集模块所接收的信号数据,经过预订算法,计算得到所述大芯径多模光纤的温度数据。
该温度测量装置在进行温度传感时,需要进行2次波长扫描。一次作为参考数据,另外一次是温度发生变化时的测量数据。每次扫描获得的原始数据是整个传感光纤长度上散射光和反射光集合在扫描波长范围上的分布,因此需要通过傅里叶变换将其转化为沿光纤长度上散射和反射光强的分布,然后将参考数据与测量数据进行互相关运算获取瑞利散射谱频移的变化信息,由于频谱的移动是外界温度变化引起的,因此可以获得整段待测传能光纤上的温度变化信息。通过这种方式能够有效地计算出大芯径多模光纤的温度数据。
通过本发明所提供的这种大芯径多模光纤温度测量装置,能够高效快捷地实现大芯径多模光纤的温度测量,***复杂度低,成本低,效率高,同时解决了在大芯径多模光纤进行温度传感时,从大芯径多模光纤向小芯径单模光纤传输光信号时***损耗过大的问题。
优选地,图3示出了大芯径多模光纤的测温装置的多模器件部分的结构示意图,我们对模式匹配器进行了改进,采用两级串联的模式匹配器来进行模式转换。
参见图3,基于大芯径多模传能光纤我们对单模OFDR***做出改进,其中,扫频光从单模光纤进入大芯径多模环形器1端口中(光信号从小芯径单模光纤传入大芯径多模光纤时,***损耗极小可以忽略),经由环形器2端口进入待测光纤大芯径多模传能光纤中,同时2端口接收待测光纤返回的瑞利散射信号,并经由环形器3端口输出。此时输出的瑞利散射信号是在105μm/125μm特种多模光纤中传输的,需经过模式匹配器进行转换,才可以接入单模耦合器中。由于直接将105μm/125μm特种多模光纤和10μm/125μm单模光纤进行匹配时芯径直径差过大,导致***损耗过大,因此采用两级模式匹配器:第一级模式匹配器为105μm/125μm特种多模光纤转62.5μm/125μ,第二级模式匹配器为62.5μm/125μ转10μm/125μm,经过两级模式匹配器后,瑞利散射信号由单模光纤输出,进入单模耦合器中。采用上述大芯径多模环形器和待测传能光纤直接相连,再经由两级模式匹配器转换输出的方式,降低了光信号从大芯径多模光纤进入小芯径单模光纤的***损耗,该方法仅改变了OFDR单模***中的部分关键器件,就可以实现大芯径多模传能光纤的温度传感,在拓展OFDR应用的同时,降低了成本。
另一方面,本发明提出了一种大芯径多模光纤的测温方法。参见图1-2可以看出,所述方法具体包括:
利用扫频光源为所述装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;
利用第一光纤耦合器将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;两路扫频光信号分别进入辅助干涉分支和主干涉分支;
利用辅助干涉仪接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;可以通过马赫-曾德干涉仪来作为辅助干涉仪,对所述第一扫频光信号进行干涉,以生成时钟信号;
利用主干涉仪接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;当第二扫频光信号进入主干涉模块时,可以通过马赫-曾德干涉仪来作为主干涉仪,对所述第一扫频光信号进行干涉,然后输入至第二光纤耦合器c2;或者直接将所述第二扫频光信号输入至所述第二光纤耦合器c2;
第二光纤耦合器c2将所述第二扫频光信号分为两路,一路经由偏振控制器得到参考臂信号,进入所述第三光纤耦合器c3;另一路经由大芯径多模环形器的第一端口、所述待测光纤、所述大芯径多模环形器的第二端口、所述大芯径多模环形器的第三端口、所述模式匹配器得到信号臂信号,进入所述第三光纤耦合器c3;其中,由于光频域反射OFDR技术,信号臂中的瑞利后向散射信号与参考臂中的光信号,由于存在光程差引入了时延,因此两路信号所携带光信号的频率不同,会在第三光纤耦合器c3中进行混频。
混频信号进入偏振分束器后,分为相互正交的两路光S光、P光(以消除偏振衰落效应带来的影响),并在光电探测器的光敏表面发生拍频干涉,同时光电探测器将干涉光信号转换为电信号,接入到数据采集卡中,完成信号的采集。
利用数据采集模块接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,以生成所述大芯径多模光纤的温度数据。
该温度测量方法在进行温度传感时,需要进行2次波长扫描。一次作为参考数据,另外一次是温度发生变化时的测量数据。每次扫描获得的原始数据是整个传感光纤长度上散射光和反射光集合在扫描波长范围上的分布,因此需要通过傅里叶变换将其转化为沿光纤长度上散射和反射光强的分布,然后将参考数据与测量数据进行互相关运算获取瑞利散射谱频移的变化信息,由于频谱的移动是外界温度变化引起的,因此可以获得整段待测传能光纤上的温度变化信息。通过这种方式能够有效地计算出大芯径多模光纤的温度数据。
参见图3,基于大芯径多模传能光纤,我们对单模OFDR***做出改进,其中,扫频光从单模光纤进入大芯径多模环形器1端口中(光信号从小芯径单模光纤传入大芯径多模光纤时,***损耗极小可以忽略),经由环形器2端口进入待测光纤大芯径多模传能光纤中,同时2端口接收待测光纤返回的瑞利散射信号,并经由环形器3端口输出。此时输出的瑞利散射信号是在105μm/125μm特种多模光纤中传输的,需经过模式匹配器进行转换,才可以接入单模耦合器中。由于直接将105μm/125μm特种多模光纤和10μm/125μm单模光纤进行匹配时芯径直径差过大,导致***损耗过大,因此采用两级模式匹配器:第一级模式匹配器为105μm/125μm特种多模光纤转62.5μm/125μ,第二级模式匹配器为62.5μm/125μ转10μm/125μm,经过两级模式匹配器后,瑞利散射信号由单模光纤输出,进入单模耦合器中。采用上述大芯径多模环形器和待测传能光纤直接相连,再经由两级模式匹配器转换输出的方式,降低了光信号从大芯径多模光纤进入小芯径单模光纤的***损耗,该方法仅改变了OFDR单模***中的部分关键器件,就可以实现大芯径多模传能光纤的温度传感,在拓展OFDR应用的同时,降低了成本。
通过本发明所提供的这种大芯径多模光纤温度测量装置,能够高效快捷地实现大芯径多模光纤的温度测量,***复杂度低,成本低,效率高,同时解决了在大芯径多模光纤进行温度传感时,从大芯径多模光纤向小芯径单模光纤传输光信号时***损耗过大的问题。
本发明上述实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中,也可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
本发明实施例的电子设备以多种形式存在,包括但不限于:
(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能,并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机,以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴,有计算和处理功能,一般也具备移动上网特性。这类终端包括:PDA、MID和UMPC设备等,例如iPad。
(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如iPod),掌上游戏机,电子书,以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)服务器:提供计算服务的设备,服务器的构成包括处理器1010、硬盘、内存、***总线等,服务器和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(5)其他具有数据交互功能的电子装置。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
本发明实施例提供一种非易失性计算机可读存储介质,非易失性计算机可读存储介质存储有程序指令,当电子设备执行程序指令时,用于执行上述方法实施例中的方法和步骤。
本发明实施例提供了一种计算机程序产品,其中,计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,计算机程序包括程序指令,其中,当程序指令被电子设备执行时,使电子设备执行上述任意方法实施例中的方法。
在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机,服务器,或者网络装置等)或智能终端设备或处理器(Processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明所提供的上述实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如,多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
以上仅为本发明的实施例,但并不限制本发明的专利范围,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明专利保护范围之内。
Claims (2)
1.一种大芯径多模光纤的测温装置,其特征在于,所述装置包括:扫频光源,用于为所述装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;
第一光纤耦合器,用于将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;
辅助干涉模块,接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;
主干涉模块,接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;
数据采集模块,接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,并输出至数据处理模块;
数据处理模块,基于所述数据采集模块所接收的信号,生成所述大芯径多模光纤的温度数据;
其中,所述主干涉模块包括:第二光纤耦合器,偏振控制器、大芯径多模环形器、待测光纤、模式匹配器、第三光纤耦合器,偏振分束器、光电探测器;其中:第二光纤耦合器将所述第二扫频光信号分为两路,一路经由所述偏振控制器得到参考臂信号,进入所述第三光纤耦合器;另一路经由所述大芯径多模环形器的第一端口、所述待测光纤、所述大芯径多模环形器的第二端口、所述大芯径多模环形器的第三端口、所述模式匹配器得到信号臂信号,进入所述第三光纤耦合器;
所述第三光纤耦合器对所述参考臂信号和所述信号臂信号进行混频,输出至所述偏振分束器,以得到相互正交的第一光信号和第二光信号,并将所述第一光信号和所述第二光信号输出至所述光电探测器;
所述光电探测器将所述第一光信号和所述第二光信号转换成电信号,并输出至所述数据采集模块;
其中,所述模式匹配器包括:相互串联的第一级模式匹配器和第二级模式匹配器;其中:所述第一级模式匹配器的输入端连接105μm/125μm特种多模光纤,输出端连接62.5μm/125μm多模光纤;
所述第二级模式匹配器的输入端连接所述62.5μm/125μm多模光纤,输出端连接10μm/125μm单模光纤;
其中,所述待测光纤包括大芯径多模传能光纤;
所述辅助干涉模块包括马赫-曾德干涉仪。
2.一种大芯径多模光纤的测温方法,其特征在于,所述方法包括:
利用扫频光源为权利要求1所述测温装置提供中心波长为1550nm的线性扫频光;
利用第一光纤耦合器将所述线性扫频光分为第一扫频光信号和第二扫频光信号;
利用辅助干涉模块接收所述第一扫频光信号,以生成时钟信号;
利用主干涉模块接收所述第二扫频光信号,以生成拍频干涉信号;
利用数据采集模块接收所述时钟信号和所述拍频干涉信号,以生成所述大芯径多模光纤的温度数据;
其中,所述主干涉模块包括:第二光纤耦合器,偏振控制器、大芯径多模环形器、待测光纤、模式匹配器、第三光纤耦合器,偏振分束器、光电探测器;其中:第二光纤耦合器将所述第二扫频光信号分为两路,一路经由所述偏振控制器得到参考臂信号,进入所述第三光纤耦合器;另一路经由所述大芯径多模环形器的第一端口、所述待测光纤、所述大芯径多模环形器的第二端口、所述大芯径多模环形器的第三端口、所述模式匹配器得到信号臂信号,进入所述第三光纤耦合器;
所述第三光纤耦合器对所述参考臂信号和所述信号臂信号进行混频,输出至所述偏振分束器,以得到相互正交的第一光信号和第二光信号,并将所述第一光信号和所述第二光信号输出至所述光电探测器;
所述光电探测器将所述第一光信号和所述第二光信号转换成电信号,并输出至所述数据采集模块;
其中,所述模式匹配器包括:相互串联的第一级模式匹配器和第二级模式匹配器;其中:所述第一级模式匹配器的输入端连接105μm/125μm特种多模光纤,输出端连接62.5μm/125μm多模光纤;
所述第二级模式匹配器的输入端连接所述62.5μm/125μm多模光纤,输出端连接10μm/125μm单模光纤。
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