本發(fā)明涉及光傳輸領(lǐng)域，特別是涉及一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法及其裝置。

背景技術(shù)：

光纖連接器，是光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸(活動(dòng))連接的器件，它把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來(lái)，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其介入光鏈路而對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最小，這是光纖連接器的基本要求。在一定程度上，光纖連接器影響了光傳輸系統(tǒng)的可靠性和各項(xiàng)性能。

光纖使用中引起的傳輸損耗主要有接續(xù)損耗和非接續(xù)損耗兩類(lèi)。光纖的傳輸損耗特性是決定光網(wǎng)絡(luò)傳輸距離、傳輸穩(wěn)定性和可靠性的最重要因素之一。接續(xù)損耗主要包括了光纖的固有損耗、熔接損耗和活動(dòng)接頭損耗等；非接續(xù)損耗主要包括了彎曲損耗和其它施工因素和應(yīng)用環(huán)境所造成的損耗等。

隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)光傳輸?shù)木嚯x和傳輸?shù)姆€(wěn)定性越來(lái)越高。能提高光傳輸?shù)木嚯x和傳輸?shù)姆€(wěn)定性最好的方法就是減少光傳輸過(guò)程的損耗。現(xiàn)在有很多檢查光損耗的方法，但在減少光傳輸工程中損耗的方法和裝置比較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法及其裝置，解決現(xiàn)有光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗大的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述問(wèn)題：

一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法，包括如下步驟：

步驟1：使用前纖徑檢測(cè)器檢測(cè)光纖連接器前段光纖半徑，并把檢測(cè)的前段光纖半徑傳給微處理器；

步驟2：使用后纖徑檢測(cè)器檢測(cè)光纖連接器后段光纖半徑，并把檢測(cè)的后段光纖半徑傳給所述的微處理器；

步驟3：使用光接收器接收前段光纖傳入光波，所述光接收器把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給全光波長(zhǎng)變換器并同時(shí)檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，把檢測(cè)的前段光纖波長(zhǎng)傳給所述的微處理器；

步驟4：所述的微處理器接收所述的前段光纖半徑和所述的前段光纖光波的波長(zhǎng)，根據(jù)光纖的歸一化頻率算式算出前段光纖歸一化頻率；

步驟5：所述的微處理器根據(jù)所述的前段光纖歸一化頻率和所述后段光纖半徑根據(jù)所述的光纖的歸一化頻率算式反算出后段光纖傳輸?shù)暮蠖喂饫w波長(zhǎng)；

步驟6：所述的微處理器把算出的所述的后段光纖波長(zhǎng)傳給所述的全光波長(zhǎng)變換器，所述的全光波長(zhǎng)變換器根據(jù)后段光纖波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成與后段光纖波長(zhǎng)相同波長(zhǎng)的光波，并把光波傳給光發(fā)射器；

步驟7：所述的光發(fā)射器接收所述的全光波長(zhǎng)變換器傳入的光波，并把該光波傳入到后段光纖中。

上述方案中，優(yōu)選的是步驟1中前纖徑檢測(cè)器檢測(cè)前段光纖半徑的方法為后向散射法，所述后向散射法的具體過(guò)程為：光源發(fā)出光波，經(jīng)過(guò)光纖耦合器進(jìn)入到光纖，經(jīng)過(guò)散射后的光波反射到光纖耦合器中，光纖耦合器檢測(cè)并傳給光電轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)過(guò)信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路分析出光纖的半徑。

上述方案中，優(yōu)選的是步驟4中的光纖的歸一化頻率算式為V為光纖的歸一化頻率常量，a為光纖的半徑，b為纖芯折射率，c為包層折射率，λ為光波的波長(zhǎng)。

上述方案中，優(yōu)選的是步驟3中的檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)的過(guò)程為，使用光譜儀進(jìn)行接收光波，所述光譜儀檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，并把檢測(cè)的波長(zhǎng)傳給所述的微處理器。

基于上述的一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法中的裝置，包括前纖徑檢測(cè)器、后纖徑檢測(cè)器、微處理器、光接收器、全光波長(zhǎng)變換器和光發(fā)射器；

所述前纖徑檢測(cè)器的檢測(cè)端與前段光纖連接；所述前段纖徑檢測(cè)器的輸出端與所述微處理器連接；所述前纖徑檢測(cè)器發(fā)射光波進(jìn)入到前段光纖并接收散射回來(lái)的光波，根據(jù)接收的散射光波分析出前段光纖半徑，并把前段光纖的半徑傳給所述的微處理器；

所述后纖徑檢測(cè)器的檢測(cè)端與后段光纖連接；所述后段纖徑檢測(cè)器的輸出端與所述微處理器連接；所述后纖徑檢測(cè)器發(fā)射光波進(jìn)入到后段光纖并接收散射回來(lái)的光波，根據(jù)接收的散射光波分析出后段光纖半徑，并把后段光纖的半徑傳給所述的微處理器；

所述光接收器的輸入端與前段光纖連接；所述光接收器的輸出端分別與微處理器和全光波長(zhǎng)變換器連接；所述光接收器用于接收前段光纖傳入的光波，并把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給全光波長(zhǎng)變換器并同時(shí)檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，把檢測(cè)的前段光纖波長(zhǎng)傳給所述的微處理器；

所述全光波長(zhǎng)變換器的控制端與微處理器連接；所述全光波長(zhǎng)變換器的輸出端與光發(fā)射器連接；所述全光波長(zhǎng)變換器用于接收光接收器傳入的點(diǎn)信號(hào)，并根據(jù)微處理器的指令進(jìn)行把電信號(hào)轉(zhuǎn)為相應(yīng)波長(zhǎng)的光信號(hào)，并把光信號(hào)傳給光發(fā)射器；

所述光發(fā)射器的輸出端與后端光纖連接；用于接收全光波長(zhǎng)變換器傳入的光信號(hào)，并把光信號(hào)發(fā)射入后端光纖中；

所述微處理器用于數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算。

上述方案中，優(yōu)選的是前纖徑檢測(cè)器包括脈沖發(fā)生電路、光源、光纖耦合器、光電檢測(cè)器和信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路；

所述脈沖發(fā)生電路的輸出端與光源的輸入端連接；所述脈沖發(fā)生電路用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并把脈沖信號(hào)傳給光源；

所述光源的輸出端與光纖耦合器連接；所述光源用于產(chǎn)生測(cè)試的光波信號(hào)，并把光波信號(hào)傳給光纖耦合器；

所述光纖耦合器的一輸出端與外部光纖連接；另一輸出端與光電檢測(cè)器連接；所述光纖耦合器用于接收光源傳入的測(cè)試的光波信號(hào)，并把測(cè)試的光波信號(hào)傳入外部光纖內(nèi)；用于接收外部光纖散射回來(lái)的光信號(hào)，并把散射回來(lái)的光信號(hào)傳給光電檢測(cè)器；

所述光電檢測(cè)器的輸出端與信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路連接；所述光電檢測(cè)器用于接收光纖耦合器傳入的光信號(hào)，并把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路；

所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路的輸出端與微處理器連接；用于接收光電檢測(cè)器傳入的電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理運(yùn)算進(jìn)一步分析出光纖的半徑。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

本發(fā)明提供一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法及其裝置，通過(guò)前纖徑檢測(cè)器和后纖徑檢測(cè)器分別檢測(cè)光纖連接器兩端光纖的半徑；使用光接收器檢測(cè)出前段光纖傳入的光波的波長(zhǎng)，使用光纖的歸一化頻率算式算出前段光纖的傳輸模式，再使用前段光纖的歸一化頻率反算出后段光纖的傳輸波長(zhǎng)，從而使得后段光纖和前段光纖的傳輸模式相同，可以大大減少由于傳輸模式多種而引起的色散損耗，可以很好的減少光在光纖中傳輸?shù)膿p耗，使得光傳輸更加遠(yuǎn)更加穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明前纖徑檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法，包括如下步驟：

步驟1：使用前纖徑檢測(cè)器檢測(cè)光纖連接器前段光纖半徑，并把檢測(cè)的前段光纖半徑傳給微處理器。前纖徑檢測(cè)器檢測(cè)前段光纖半徑的方法為后向散射法，所述后向散射法的具體過(guò)程為光源發(fā)出光波經(jīng)過(guò)光纖耦合器進(jìn)入到光纖，經(jīng)過(guò)散射后的光波反射到光纖耦合器中，光纖耦合器檢測(cè)到后傳給光電轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)過(guò)信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路可以分析出光纖的半徑。主要是經(jīng)過(guò)分析散射回來(lái)的散射光的強(qiáng)度，從而得出光纖的損耗系數(shù)，根據(jù)損耗系數(shù)判斷出光纖的半徑。

步驟2：使用后纖徑檢測(cè)器檢測(cè)光纖連接器后段光纖半徑，并把檢測(cè)的后段光纖半徑傳給所述的微處理器。后纖徑檢測(cè)器檢測(cè)后段光纖半徑的方法為前向散射法，所述前向散射法的具體過(guò)程為光源發(fā)出光波經(jīng)過(guò)光纖耦合器進(jìn)入到光纖，經(jīng)過(guò)散射后的光波反射到光纖耦合器中，光纖耦合器檢測(cè)到后傳給光電轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)過(guò)信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路可以分析出光纖的半徑。分析半徑中，主要是經(jīng)過(guò)分析散射回來(lái)的散射光的強(qiáng)度，從而得出光纖的損耗系數(shù)，根據(jù)損耗系數(shù)判斷出光纖的半徑。

步驟3：使用光接收器接收前段光纖傳入光波，所述光接收器把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給全光波長(zhǎng)變換器并同時(shí)檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，把檢測(cè)的前段光纖波長(zhǎng)傳給所述的微處理器。檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)的過(guò)程為，使用光譜儀進(jìn)行接收光波，所述光譜儀檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，并把檢測(cè)的波長(zhǎng)傳給所述的微處理器。

步驟4：所述的微處理器接收所述的前段光纖半徑和所述的前段光纖光波的波長(zhǎng)，根據(jù)光纖的歸一化頻率算式算出前段光纖歸一化頻率。光纖的歸一化頻率算式為V為前段光纖的歸一化頻率常量，a為前段光纖的半徑，b為前段纖芯折射率，c為前段包層折射率，λ為前段光波的波長(zhǎng)。

步驟5：所述的微處理器根據(jù)所述的前段光纖歸一化頻率和所述后段光纖半徑根據(jù)所述的光纖的歸一化頻率算式反算出后段光纖傳輸?shù)暮蠖喂饫w波長(zhǎng)。歸一化頻率算式反算的過(guò)程為V為前段光纖的歸一化頻率常量，a₁為后段光纖的半徑，b₁為后段纖芯折射率，c₁為后段包層折射率，λ₁為后段光波的波長(zhǎng)。從而可以得出后段光纖傳輸?shù)墓獠ǖ陌霃健?/p>

步驟6：所述的微處理器把算出的所述的后段光纖波長(zhǎng)傳給所述的全光波長(zhǎng)變換器，所述的全光波長(zhǎng)變換器根據(jù)后段光纖波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)與后段光纖波長(zhǎng)相同波長(zhǎng)的光波，并把光波傳給光發(fā)射器。

步驟7：所述的光發(fā)射器接收所述的全光波長(zhǎng)變換器傳入的光波，并把該光波傳入到后段光纖中。光發(fā)射器具有能量補(bǔ)充的高能發(fā)射的作用。

如圖1所示，基于上述的一種減少光傳輸過(guò)程中接續(xù)損耗的方法中的裝置，其特征在于：包括前纖徑檢測(cè)器、后纖徑檢測(cè)器、微處理器、光接收器、全光波長(zhǎng)變換器和光發(fā)射器。

如圖2所示，所述前纖徑檢測(cè)器的檢測(cè)端與前段光纖連接；所述前段纖徑檢測(cè)器的輸出端與所述微處理器；所述前纖徑檢測(cè)器用于發(fā)射光波進(jìn)入到前段光纖接收散射回來(lái)的光波，根據(jù)接收的散射光波進(jìn)行分析出前段光纖半徑，并把前段光纖的半徑傳給所述的微處理器。所述前纖徑檢測(cè)器包括脈沖發(fā)生電路、光源、光纖耦合器、光電檢測(cè)器和信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路。所述脈沖發(fā)生電路的輸出端與光源的輸入端連接；所述脈沖發(fā)生電路用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并把脈沖信號(hào)傳給光源。所述光源的輸出端與光纖耦合器連接；所述光源用于產(chǎn)生測(cè)試的光波信號(hào)，并把光波信號(hào)傳給光纖耦合器。所述光纖耦合器的一輸出端與外部光纖連接；另一端與光電檢測(cè)器連接；所述光纖耦合器用于接收光源傳入的測(cè)試的光波信號(hào)，并把測(cè)試的光波信號(hào)傳入外部光纖內(nèi)；用于接收外部光纖散射回來(lái)的光信號(hào)，并把散射回來(lái)的光信號(hào)傳給光電檢測(cè)器。所述光電檢測(cè)器的輸出端與信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路連接；所述光電檢測(cè)器用于接收光纖耦合器傳入的光信號(hào)，并把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路。所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路的輸出端與微處理器連接；用于接收光電檢測(cè)器傳入的電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理運(yùn)算進(jìn)一步分析出光纖的半徑。

所述后纖徑檢測(cè)器的檢測(cè)端與后段光纖連接；所述后段纖徑檢測(cè)器的輸出端與所述微處理器；所述后纖徑檢測(cè)器用于發(fā)射光波進(jìn)入到后段光纖接收散射回來(lái)的光波，根據(jù)接收的散射光波進(jìn)行分析出后段光纖半徑，并把后段光纖的半徑傳給所述的微處理器。所述后纖徑檢測(cè)器包括脈沖發(fā)生電路、光源、光纖耦合器、光電檢測(cè)器和信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路。所述脈沖發(fā)生電路的輸出端與光源的輸入端連接；所述脈沖發(fā)生電路用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并把脈沖信號(hào)傳給光源。所述光源的輸出端與光纖耦合器連接；所述光源用于產(chǎn)生測(cè)試的光波信號(hào)，并把光波信號(hào)傳給光纖耦合器。所述光纖耦合器的一輸出端與外部光纖連接；另一輸出端與光電檢測(cè)器連接；所述光纖耦合器用于接收光源傳入的測(cè)試的光波信號(hào)，并把測(cè)試的光波信號(hào)傳入外部光纖內(nèi)；用于接收外部光纖散射回來(lái)的光信號(hào)，并把散射回來(lái)的光信號(hào)傳給光電檢測(cè)器。所述光電檢測(cè)器的輸出端與信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路連接；所述光電檢測(cè)器用于接收光纖耦合器傳入的光信號(hào)，并把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路。所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理電路的輸出端與微處理器連接；用于接收光電檢測(cè)器傳入的電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理運(yùn)算進(jìn)一步分析出光纖的半徑。所述后纖徑檢測(cè)器與前纖徑檢測(cè)器結(jié)構(gòu)上基本相同，只是一個(gè)使用的后向發(fā)射一個(gè)是前向發(fā)射。

所述光接收器的輸入端與前段光纖連接；所述光接收器的輸出端分別與微處理器和全光波長(zhǎng)變換器連接；所述光接收器用于接收前段光纖傳入的光波，并把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)傳給全光波長(zhǎng)變換器并同時(shí)檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，把檢測(cè)的前段光纖波長(zhǎng)傳給所述的微處理器。檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)的過(guò)程為，使用光譜儀進(jìn)行接收光波，所述光譜儀檢測(cè)出光波的波長(zhǎng)，并把檢測(cè)的波長(zhǎng)傳給所述的微處理器。

所述全光波長(zhǎng)變換器的控制端與微處理器連接；所述全光波長(zhǎng)變換器的輸出端與光發(fā)射器連接；所述全光波長(zhǎng)變換器用于接收光接收器傳入的點(diǎn)信號(hào)，并根據(jù)微處理器的指令進(jìn)行把電信號(hào)轉(zhuǎn)為相應(yīng)波長(zhǎng)的光信號(hào)，并把光信號(hào)傳給光發(fā)射器。主要實(shí)現(xiàn)的是光電轉(zhuǎn)換的過(guò)程，并且轉(zhuǎn)換的過(guò)程為定向波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。所述全光波長(zhǎng)變換器使用型號(hào)為SOA-MZI-XPM的全光波長(zhǎng)變換器。

所述光發(fā)射器的輸出端與后端光纖連接；用于接收全光波長(zhǎng)變換器傳入的光信號(hào)，并把光信號(hào)發(fā)射入后端光纖中。光發(fā)射器具有能量補(bǔ)充的高能發(fā)射的作用。

所述微處理器用于數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算，所述微處理器使用的是FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片具有處理速度快和精度高等優(yōu)點(diǎn)。

以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。