0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何确认光纤链路有损耗以及损耗大小

科技绿洲 来源:昊衡科技 作者:昊衡科技 2022-04-06 17:35 次阅读

近期,昊衡科技进行OFDR设备传感测量时,对用户碰到的共性问题:“若光纤链路有损耗,能否进行应变温度测量”,整理了一份测试经验报告,分享给大家。用户好评不断,反馈实用且很受启发,以下是报告内容。

当光纤链路存在光信号损耗时会影响光纤传感测试,在一些光纤传感测试工况中,光纤链路中不可避免存在宏弯损耗,比如在复合材料中嵌入光纤,光纤以S形布设成面阵;土木结构测试中,在钢筋笼里布设光纤有直角转弯。当光链路中存在损耗是能否继续测试,测试出的效果是否会受影响?本文针对这些问题结合实验进行分析,给出了测试指导建议。

1.如何确认光纤链路有损耗以及损耗大小

使用OFDR设备测量应变和温度,如何判断光纤链路有损耗以及损耗大小?以OSI-S高精度分布式光纤传感系统为例,试验装置如下:一个可调衰减器一端连接OSI设备DUT接口,另一端连接一个光纤拉伸梁装置。

poYBAGJNXmmAIAahAADkHUSA2qY375.png

图1. 试验装置图

在OSI系统的传感段选取界面,测量以上光纤链路,获得距离(横坐标)-散射强度(纵坐标)曲线。

零点位置对应设备DUT口,7.5m以后是无效信号,为设备底噪,约-130dB;7.5m以前是光纤链路的散射信号,衰减器约在1.5m附近,2.5m~7.5m为光纤传感段。

距离-散射强度曲线中,台阶可反映光信号的损耗,如衰减器两端台阶差值代表衰减器对光路带来的损耗。

pYYBAGJNXnuAeq4XAALlrFz7TBg589.png

图2. 光纤链路的距离-散射强度曲线

2.光纤链路有损耗能否继续测量?

光纤链路中有损耗,能否继续测量,需根据实际情况来评估,大致有以下三种情况。

1)光纤链路总损耗接近设备底噪,不能进行传感测量。通常此时的光纤链路已断开,原先的传感段进入底噪,因为探测不到有效信号,测量结果混乱、无规律可循。

2)光纤链路有少量损耗,光纤传感段散射信号高于设备底噪8dB以上,即信噪比大于8dB,应变测量不受影响,而且±12000με的应变范围也不会有损失,可以在此基础上继续加载实验。

3)光纤链路有较大损耗,信噪比低于8dB,测试可以继续,但是随着光纤链路的损耗增大,系统可准确测量的应变范围会降低。以光纤拉伸梁测试应变为例,对比不同信噪比条件下仪器能准确测量应变的最大范围,得出如图3所示的信噪比-应变范围曲线。

pYYBAGJNXo2AJKq1AACgqV3CBYA716.png

图3. 信噪比-应变范围曲线

对于不同待测结构和测试方案,由光纤链路损耗而导致的应变范围损失,情况有所不同。因此,我们建议当链路有损耗且信噪比低于8dB时,先查找损耗原因后再重新进行测试。

3.光纤链路产生损耗的主要原因

1)使用人员操作不当,如设备DUT接口污染或光纤跳线没有正确接入DUT接口,熔接点效果不佳,光纤跳线法兰连接有误等。

2)光纤链路某位置有小半径、小角度弯曲,可通过排除故障、减小宏弯或更换光纤传感器来降低损耗。另外,不同光纤类型其弯曲半径和损耗关系有较大差异。表1汇总了三种常见光纤应变传感器在波长1550nm时,弯曲半径和损耗的关系,以供参考。

poYBAGJNXqeAF7qzAADNlhyap2c280.png

3)光纤传感器在布设时,传感器、胶水以及两者相互作用有可能带来额外损耗,而且随着布设的光纤长度增加,链路累积的总损耗会增大。比如PI涂层光纤用502胶水布设20m以上会有损耗,可以通过换用AB胶,在保证应变传递效果的同时,改善光纤布设引起的损耗。

总结

使用OFDR设备测量应变和温度时,若光纤链路有损耗,能否继续测量以及如何改善测试结果,建议如下:

测试前先判断光纤链路损耗是否在合理范围内。若链路有少量损耗且信噪比大于8dB,OSI传感测量不受影响,若信噪比低于8dB,此时系统可测的应变范围有所下降,建议查找原因、排除故障、降低损耗后再测试。

若测试方案中光纤布设的路径存在小角度弯曲,如90°转弯,建议布设时尽可能使光纤弯曲半径大一些,降低损耗,或者选用耐弯曲光纤来支持更小的弯曲半径。

光纤传感器布设时,传感器、胶水以及两者相互作用有可能带来额外损耗,需结合实测的距离-散射强度曲线,调整方案。

审核编辑:彭菁
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 光纤传感器
    +关注

    关注

    16

    文章

    309

    浏览量

    34688
  • 衰减器
    +关注

    关注

    4

    文章

    635

    浏览量

    34305
  • 光纤链路
    +关注

    关注

    0

    文章

    56

    浏览量

    12459
  • 昊衡科技
    +关注

    关注

    1

    文章

    19

    浏览量

    363
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    光纤测试方法有哪三种

    光纤测试是确保光纤通信系统性能和可靠性的重要环节。光纤测试方法多样,主要包括插入损耗测试、回波损耗测试和
    的头像 发表于 09-24 09:31 546次阅读

    损耗一般多少算正常

    器的损耗是一个关键的性能指标,它反映了合器在将多路信号合成一过程中对信号功率的衰减程度。关于合
    的头像 发表于 08-13 14:57 477次阅读

    损耗的影响因素

    损耗是通信系统中常见的问题,它直接影响到信号的传输质量和系统的性能。 一、合损耗的定义 合器是一种将多个信号源的信号合并到一个输
    的头像 发表于 08-13 14:54 411次阅读

    涡流损耗大小与铁芯材料的性质有关吗

    涡流损耗大小与铁芯材料的性质密切相关。涡流损耗,又称为涡流损失或涡流热损失,是指在交变磁场作用下,导体内部产生的涡流所引起的能量损失。 一、涡流损耗的基本概念 1.1 涡流的定义 涡
    的头像 发表于 07-26 18:07 1091次阅读

    涡流损耗大小与什么有关

    涡流损耗,又称为涡流损耗或涡流热损失,是指在导体中由于交变磁场的作用而产生的涡流所引起的能量损耗。涡流损耗在许多领域都有应用,如电机、变压器、感应加热等。本文将探讨涡流
    的头像 发表于 07-26 16:43 1550次阅读

    减少磁滞损耗的措施?减少涡流损耗措施?

    一、磁滞损耗和涡流损耗的基本概念 1.1 磁滞损耗 磁滞损耗是指在磁性材料中,由于磁化和去磁化过程中磁畴的重新排列而产生的能量损耗。这种
    的头像 发表于 07-26 16:33 1590次阅读

    涡流损耗大小与铁芯材料的性质

    涡流损耗是电机、变压器等电气设备中常见的一种损耗形式。当交变电流通过铁芯时,会在铁芯中产生涡流,这些涡流会消耗能量,导致设备效率降低。涡流损耗大小与铁芯材料的性质密切相关。 一、涡流
    的头像 发表于 07-26 15:15 1362次阅读

    高速信号传输损耗和均衡

    。均衡(Equalization)就是为了应对ISI抖动,而被广泛应用的黑科技。既然ISI抖动的根源,是传输对不同频率信号损耗的差异,均衡就是要想办法补偿掉这个差异,让不同频率信号的幅度都能保持均匀。根据均衡技术所使用的位置
    的头像 发表于 07-03 10:00 577次阅读
    高速信号传输<b class='flag-5'>链</b><b class='flag-5'>路</b>的<b class='flag-5'>损耗</b>和均衡

    如何识别光纤问题?

    问题至关重要。这篇文章讨论了识别光纤问题的方法以及解决这些问题的一些技巧。 识别光纤
    的头像 发表于 06-11 10:12 502次阅读

    如何辨别光纤的好坏?

    光学不连通。测试时,通常选择红色激光或其它可见光作为测试光源,观察光纤的末端监视光的输出。如果在光纤中有断裂或其他的不连续点,光功率会下降或根本没有光输出。 光功率损耗测试:光功率损耗
    的头像 发表于 04-11 11:48 943次阅读

    如何减少光纤弯曲损耗

    光纤损耗的主要原因是光纤在安装和布放过程中,光纤局部位置出现大角度弯曲,这是
    的头像 发表于 04-10 11:41 520次阅读
    如何减少<b class='flag-5'>光纤</b>弯曲<b class='flag-5'>损耗</b>

    为什么光纤能远距离传输而不损耗

    光纤能够远距离传输信号而不损耗的原因主要有以下两个方面: 全反射特性:光纤的传输基于全反射原理。光线在光纤内的传播方式是通过反复发生全反射来实现的。当光线沿着
    的头像 发表于 03-11 11:52 1176次阅读

    插入损耗是什么?回波损耗是什么?影响插入损耗和回波损耗的因素

    。 影响插入损耗和回波损耗的因素有以下几点: 1. 光纤本身的损耗光纤材料的本身会有一定的传输损耗
    的头像 发表于 12-27 15:17 2328次阅读

    光纤熔接时为何会产生损耗?如何有效降低光纤熔接损耗

    光纤熔接时为何会产生损耗?如何有效降低光纤熔接损耗光纤熔接是将两根光纤的端面精确对齐并加热融
    的头像 发表于 11-28 15:39 1492次阅读

    光纤弯曲损耗大小与哪些因素有关 光纤为什么不能过度弯曲

    光纤弯曲损耗大小与哪些因素有关 光纤为什么不能过度弯曲 如何减少光纤弯曲带来的损耗
    的头像 发表于 11-28 15:15 1724次阅读