[发明专利]一种光纤宏弯测试绕线装置及其测试方法

权利要求书

1.一种光纤宏弯测试绕线装置的测试方法，其特征在于，装置包括放线组件、舞蹈轮、张力轮和绕线组件；

所述放线组件包括放线轮；所述舞蹈轮设于放线轮的上方，所述舞蹈轮与摇臂相连，所述摇臂连接有压力调节组件，所述压力调节组件驱动所述舞蹈轮横向移动；所述张力轮与舞蹈轮位于同一水平面上，且所述张力轮位于绕线组件的上方，所述张力轮上设有张力传感器；

所述放线轮恒定转动将待测光纤经过所述舞蹈轮和所述张力轮绕制于绕线组件上；

所述压力调节组件包括气缸和压力调节器；所述压力调节器与气缸相连，所述气缸的活塞杆与所述摇臂相连；

所述摇臂与角度传感器相连；

所述绕线组件包括用于缠绕待测光纤的测试滚筒；所述测试滚筒水平放置，测试滚筒内部设有花键槽；所述测试滚筒内穿设有一根与花键槽配合的花键轴；所述测试滚筒的边端与旋转件固定连接；所述旋转件与定位件转动连接；所述花键轴依次穿过测试滚筒、旋转件、定位件并与旋转电机相连；所述旋转电机后端安装有与所述花键轴同轴转动的旋转编码器；

所述旋转件上开设有旋转环槽；所述定位件上设有多个连接件，所述连接件包括连杆和旋转头；所述连杆一端与定位件固定相连，其另一端与旋转头固定相连；所述旋转头位于所述旋转环槽内，并与所述旋转环槽转动相连；所述旋转件和定位件上均开设有供花键轴穿过的中心孔；

所述定位件的底部与滑块顶部固定连接；所述滑块的底部开设有螺纹孔，螺纹孔内穿设有一根丝杆导轨；所述丝杆导轨的边端与排线电机转动相连，所述排线电机后端安装有与所述丝杆导轨同轴转动的排线编码器；

还包括衰减检测仪；所述衰减检测仪的输出端和输入端分别与激光发射引纤和激光接收引纤相连；缠绕于所述测试滚筒上的待测光纤的两端分别与所述激光发射引纤和激光接收引纤熔接相连；

所述张力传感器、压力调节器、角度传感器、旋转电机、旋转编码器、排线电机、排线编码器和衰减检测仪均与计算机电性相连；

测试方法包括以下步骤：

S1、恒定转动放线轮，将待测光纤从放线轮中放出，待测光纤依次经过舞蹈轮和张力轮绕制于测试滚筒上；

S2、同时启动旋转电机、旋转编码器、排线电机和排线编码器，测试滚筒匀速的进行待测光纤的缠绕，同时，丝杆导轨带动滑块、定位件和测试滚筒匀速的进行横向移动，将所述待测光纤在所述测试滚筒上进行等间距的缠绕；

S3、缠绕完成后，关闭旋转电机、旋转编码器、排线电机和排线编码器，将待测光纤从所述张力轮处切断，取出测试滚筒，将测试滚筒上的待测光纤的两端分别与所述激光发射引纤和激光接收引纤熔接相连；

S4、衰减检测仪从激光发射引纤发射波长为1548nm的激光，激光接收引纤接收波长为1548nm的激光强度对应的激光功率，记为Y₁₁₅₄₈；然后波长逐渐增加1nm进行发射和接收，并循环进行N次，N为循环次数；

S5、将待测光纤从测试滚筒中取下并进行平铺，并在光纤的尾端盘一个大于280mm的光纤环；

S6、衰减检测仪从激光发射引纤发射波长为1548nm的激光，激光接收引纤接收波长为1548nm的激光强度对应的激光功率，记为Y₂₁₅₄₈；然后波长逐渐增加1nm进行发射和接收，并循环进行N次；

S7、计算步骤S4与步骤S6中相同波长在光纤中传输对应功率的衰减差，并以该衰减差作为纵坐标，波长作为横坐标进行绘图，以拟合得到波长在光纤中传输的功率衰减差的曲线图；

S8、基于所述曲线图拟合得到波长功率衰减公式：

φ=Ae^Bx+C

C=Y₁

Y₁=Y₁₁₅₄₈-Y₂₁₅₄₈

其中，φ为波长在光纤中传输的功率衰减差；A、B和C为待定系数，e为自然常数，x为波长，Y₁为1548nm波长在光纤中传输的功率衰减差；

S9、对波长功率衰减公式进行变形：

φ-C=Ae^Bx

对两边进行取对：

Ln(φ-C) = Bx+lnA

令U = ln(φ-C) Z=lnA，则有：

U = Bx + Z

计算其偏差绝对值：

其中，为第i次测试的理论衰减功率差，为第i次测试的实际衰减功率差，n为总共的测试次数，i为测试序号；

偏差绝对值最小，即偏导数为0：

由此计算得到：

。