[发明专利]一种光纤的测量方法以及测量装置

权利要求书

1.一种光纤测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：利用混频信号获取干涉仪长臂长度和短臂长度之间的第一关系式；

所述第一关系式表示干涉仪接入待测光纤前，干涉仪长臂长度、短臂长度与射频信号中相差一个周期的两个频率之差的关系；

步骤2：将待测光纤接入干涉仪中的长臂，利用混频信号获取接入待测光纤后的干涉仪的长臂长度和短臂长度之间的第二关系式；

所述第二关系式表示干涉仪长臂接入待测光纤后，干涉仪长臂长度、短臂长度与射频信号中相差一个周期的两个频率之差的关系；

步骤3：根据所述第一关系式和第二关系式计算出已知待测光纤的长度L或者折射率n0时待测光纤的折射率n0或者长度L；

其中，步骤1和步骤2中使用的混频信号分别是待测光纤接入干涉仪前、接入干涉仪后通过将频率连续变化的射频信号的一路信号输入干涉仪，再将干涉仪的输出信号与所述射频信号的另一路信号进行混频处理后得到的；

其中，步骤1和步骤2中信号传递过程为：

将扫频信号源发射的频率连续变化的射频信号提取为相同的两路信号，所述相同的两路信号为第一信号和第二信号，利用所述第一信号对宽带光源进行调制并输入至干涉仪，干涉仪输出信号经过隔直流和移相处理后与所述第二信号混频，混频信号经过滤波处理后传输至采集模块，采集模块获取在射频信号的频率变化过程中，所监测的电信号功率数据中连续两个周期中每个周期内的电信号功率最小点，并获取两个电信号功率最小点对应的射频信号的频率；

其中，采集模块获取的两个电信号功率最小点对应的射频信号的两个频率之间相距一个周期，利用所述采样模块获取的频率以及所述采样模块的输入信号计算得到干涉仪长臂长度和短臂长度的关系式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射频信号的周期为2π时，所述第一关系式如下所示：

n · l 1 - n · l 2 = c ( f 11 - f 12 ) ]]>

所述第二关系式如下所示：

( n · l 1 + n 0 · L ) - n · l 2 = c ( f 21 - f 22 ) ]]>

得到已知待测光纤的折射率n0时，待测光纤的长度L的计算公式为：

L = c ( f 21 - f 22 ) - c ( f 11 - f 12 ) n 0 ]]>

得到已知待测光纤的长度L时，待测光纤的折射率n0的计算公式为：

n 0 = c / ( f 21 - f 22 ) - c / ( f 11 - f 12 ) L ]]>

其中，l1表示未接入待测光纤的干涉仪长臂的长度，l2表示干涉仪短臂的长度，c为真空中的光速，n为干涉仪的光纤折射率，f11和f12为步骤1中射频信号变化时采集模块测量的两个电信号功率最小点对应的射频信号的频率；f21和f22为步骤2中射频信号变化时采集模块测量的两个电信号功率最小点对应的射频信号的频率。