昊衡科技：OFDR设备精确标定测量光纤长度的影响因素

8/31/2022，光纤在线讯，近日，昊衡科技分享了有关OFDR设备精确标定测量光纤长度的影响因素，分别有温度、折射率等因素对长度测量的影响。

01.OFDR测试光路长度

     使用OCI（1500）分别测量1m、3m和6m左右的光纤长度，将OCI仪器的扫频范围调到最大，光纤的有效折射率为1.4682，光纤静置在室温中。表1为光纤长度测量结果，每种长度的光纤测试10次，每次测量的标准差都在10-5量级，表明OCI测试光纤长度的重复性很好，高达99.99%。

表1. 光纤长度测量结果


02.温度对长度测量影响
     使用OCI仪器测试高精度控温光纤校准仪中光纤长度，其中光纤为丙烯酸酯涂层的G652D单模光纤，光纤长度在32m左右，光纤盘放在精准控温台上，仪器控温精度为0.01℃。表2为在不同温度下OCI测试光纤的长度数据，温度从20℃~40℃，每次增加5℃，每个温度稳定测试10次结果取平均，光纤温度—长度对应表如下：

表2. 光纤温度—长度对应表



图1. 光纤温度—长度对应图

     从测试结果可以看出随着温度升高，待测光纤长度呈线性增加，温度和长度的变化斜率为0.0002321m/℃，也就是每米光纤温度升高1℃，测试光纤长度增加7.265×10-6m。

03.折射率对长度测量影响

     使用OCI仪器测试如图2所示的光路长度，其中平面波导延长线为硅基波导，折射率为3.48，其他的光路为单模光纤，折射率为1.4682，测试整个光路时延，测试结果如图3所示。


图2. 测试示意图


图3. 测试结果图

     从图3中可以看出，从设备DUT口到平面波导延长线耦合点的时延为31.99662ns，平面波导延长线内部时延为30.10019ns，从平面波导延长线耦合点到断点的时延为6.78143ns，将不同折射率带入计算可得，平面波导延长线光路长1.29654m，总的光路长5.25563m。

04.结论

     使用OCI能精准测试出光纤的长度，在温度稳定和光纤有效折射率已知的情况下，OCI测量长度重复精度高达99.99％。精准测量光路长度时还要考虑到光路温度的变化，当温度升高时光纤长度会呈线性增加，每米光纤温度增加1℃，长度会相应增加7.265×10-6m。光路中有不同折射率的光波导时，可以测量光路时延和折射率来计算出光路实际长度。

昊衡科技

     一家集研发、生产、销售于一体的高科技公司，专业从事工业级自校准光学测量与传感技术开发，也是一家实现OFDR技术商用化的公司。
目前，昊衡科技已推出多款高精度高分辨率产品，主要应用于光学链路诊断、光学多参数测量、高精度分布式光纤温度和应变传感测试。已与全球多个国家和地区企业建立良好的合作关系，并取得诸多成果。
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