光纤微缺陷的激光检测方法

包 添

(长春理工大学光电工程学院，吉林长春,130022）



光纤微缺陷的激光检测方法

包 添

(长春理工大学光电工程学院，吉林长春,130022）

摘要：光纤是现代信息传递中的重要设备，光纤可以应用到长距离的信息传递中，主要是因为光纤传导较比传统的电线传导，具有损耗更低的特点，有效的避免信息的损失，提高信息的传输效率。但是光纤在制造时，会受到一些外在因素的，使得光纤存在一些微小的缺陷，影响光纤的信息传递质量，严重时会导致数据失真的情况。以下本文就光纤微缺陷展开探讨，并结合实际情况，科学的对激光检测方法进行选择，旨在为相关技术人员提供参考，促使光纤微缺陷可以得到有效的发现，并进行控制，促使光纤质量可以得到有效的提升，充分发挥光线的功能。

关键词：光纤；微缺陷；激光检测方法；光学检测

光纤是现阶段通信设备中的重要组成部分，光纤在实际的信息传递过程中，可以最大限度的降低对信息的损失情况，可以广泛的应用到信息的长距离传输中，具有传递效果安全可靠性，信息完整的特点。针对光纤制造产生的微缺陷，需要进行合理的控制，促使光纤可以满足信息传递的实际需求，为了获得光纤的微缺陷的真是情况，可以采用激光检测方法对其进行诊断，避免不合格的光纤流入到施工现场，从而使得光纤的通信的安全性、稳定性与数据信息的完整性可以得到保障，提高光纤的应用质量。

1　光纤微缺陷的相关概述

光纤现代通信的重要部分，是影响通信质量和通信效率的重要因素。主要是由纤芯、包层和涂覆层构成，光纤的纤芯直径很小且易碎，受到曲折后可能会发生断裂、光纤的包层是一层薄薄的塑料外套，主要承担对纤芯的保护作用。光纤制造过程中，会受到一些因素的影响，使得一些微小的缺陷产生。而且由于缺陷较小，使得光纤微缺陷不能得到及时的发现。光纤微缺陷主要有气泡、裂缝等微缺陷。为了提高光纤缺陷的实际情况，需要科学的对微缺陷的测试方法和微缺陷的基本结构展开探讨。

在实际的光纤中，微缺陷会对光纤的信息传输质量和传输效率造成影响，对于一些对信息传输质量较高的产业，需要严格的对光纤的微缺陷进行控制，微缺陷的较多的光纤是不能投入使用的。泡是光纤中的中药缺陷之一，一般位于光纤的包层内部。而裂缝主要位于包层的表面并与纤芯临近。为了提高光纤的应用质量，可以通过激光检测方法对光纤微缺陷进行测定。

2　光纤微缺陷的激光检测方法

2.1光纤维缺陷激光检测方法的优势

结合光纤微缺陷的实际情况，科学的对激光检测方法进行使用，促使光纤微缺陷可以及时被发现。较比显微镜成像的检测方法，激光检测法的操作更加单，而且缺陷的检测结果与显微镜成像的结果一致，在确保检测质量的基础上，有效的提高了检测的效率缩短了检测的时间。此外，通过激光检测方法，还能解决显微镜成像检测不能完成的项目，检测人员通过对激光干涉图样的分析，可以获得裂缝的据图树木和具体位置，有效的提高了光纤微缺陷的检测效果。

2.2光纤微缺陷的激光检测方法原理

图1：光纤微缺陷的激光检测方法原理图

光纤微缺陷的激光检测方法，是湿的激光通过光纤进行传输，并通过对光纤的受到激光光束横向入射后的激光分布情况和散射情况，对光纤的微缺陷进行检测，并利用光学原理获得这些分布和散射图像。通过计算机的相关软件，实现对各类图像的分析，从而有效的获得光纤微缺陷的实际情况，实现对微缺陷的位置、数目等的检测，是一种行之有效的光纤微缺陷的检测方法。下图为光纤微缺陷的激光检测法的原理图。

（1）光纤前向散射图样的组成：激光光束沿着光纤入射时，会产生前向散射的现象，这一现象的是光纤检测计算机软件分析的重要部分。激光光束在光纤中会发生干涉、衍射等现象，从而获得可以进行分析的图样。在进行干涉图样的分析是，需要对光纤的内部结构进行分析，对激光经过光纤内部实际情况进行判断，对于经过纤芯和不经过纤芯的部分，参与干涉的光线也是存在差异的。

（2）典型的微缺陷对激光干涉的光强分布特性的影响，受到缺陷的本身的影响，使得激光干涉的光强的分布特性存在差异，也就会导致激光干涉的图样存在差异，结合不同的图样信息，可以获得光纤微缺陷的具体类型和分布情况。其中光纤的典型微缺陷主要是指包层表面的裂缝，裂缝是以垂直于光纤的形式存在，是会导致光纤的传输效率受到影响。在进行激光干涉时，可以发现裂缝对光强分布特性是有很大的影响。下图为光纤典型微缺陷对激光干涉光强分布特性干扰图。

图2：光纤典型微缺陷对激光干涉光强分布特性干扰图

由于光纤微缺陷对激光检验方法的测试效果存在一定的影响，因此，需要采取适宜的干扰排除方法，促使测试的效果更加符合光纤微缺陷激光检测的实际需求，可以采用相减的方法，获得具有代表性的图样，从而有效的提高激光检测的效果和准确性，规避各类因素的干扰，促使光纤微缺陷检测的效果和质量更加满足实际需求。

3　光纤微缺陷激光检测方法的实验研究

为了确切的获得激光检测方法的有效性与可行性，可以采用实验的方式，对激光检测方法进行验证，促使激光检测方法可以得到有效的应用，规避各类干扰的，促使检测效果更加真实可靠。

3.1设备和参数的确定

实验设备的布置，为了实现光纤微缺陷的监测，需要严格的对实验设备进行控制，首先，需要选择具有较强能力的激光，实验采用准直He-Ne激光其波长为0.6328μm，作为激光检测方法的激光光源，并配置焦距为3.5cm的透镜与一块具有良好反射能力的平面镜、长为3cm的光纤、具有高清摄像功能的数码照相机。

由于实验采用准直He-Ne激光，用激光直接对光纤进行照射后，如果不经过处理，会出现宽度约为1mm的干涉图样，这样的干涉图样过于密集，使得检测人员不能直接的对图样进行识别，影响检测的效果。此外，激光的直径是大约光纤的直径的，光纤微缺陷的中的裂缝，多数为≤10μm，如果不经过处理，会使得实验的效果受到一定的影响，干涉图样不能有效的展示实验的结果。因此，需要科学的对透镜和平面镜进行应用。

3.2实验设备的布置

为了获得准确的光纤微缺陷测定结果，需要科学的对激光检测方法进行控制，通过合理的对透镜和平面镜的使用，降低激光直径和干涉图样密集的情况。下图为光纤微缺陷激光检测方法的实验图。

图3　光纤微缺陷激光检测方法的实验图

实验装置的布置，在规避各类影响因素的基础上，促使实验的效果更加满足光纤检测的实际需求，合理的对激光检测方法进行验证。

3.3实验结果分析

实验装置布置完成后，打开激光开关，并由数码照相机对激光的干涉图像进行记录，根据记录的实际情况，获得各类干涉图样，并从图样中选取具有代表性的图样信息，与理论假设进行对比，从而得到实验的结果与其相符合，具有一定的代表性。而且，经过对图样的处理后，得到光纤微缺陷的图片，并与光纤典型的微缺陷进行对比，发现二者的图样类型和形式相吻合，可以证明该缺陷类型为裂缝引起的。此外，在进行光纤微缺陷的分析时，可以科学的对计算机软件进行应用，通过计算机软件实现图样的处理和分析，可以自主的完成对光纤微缺陷的判断，并能够结合图样的具体信息，对裂缝的具体位置和分布情况进行确定，有效的提高了光纤微缺陷的检测水平和检测质量，具有良好的推广价值，可以广泛的应用到光纤微缺陷的检测中。

4　结束语

光纤是通讯设备中的重要组成部分，由于光纤本身的优点，光纤可以大范围的应用到信息的长距离传输中，避免信息的损失和失真情况。但是光纤在实际的制作过程中，会受到一些外在因素的影响，导致光纤微缺陷的产生。需要采用适宜的方法对光纤微缺陷进行检测，激光检测方法是一种有效的检测方法，较比显微镜成像法，激光检测的成本更低、检测效率更高，并能够清晰的对光纤微缺陷的位置信息和分布情况进行展示，可以有效的提高光纤的应用质量和应用水平。

参考文献

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Laser detection method of optical fiber micro defects

Bao Tian
(College of opto electronic engineering,Changchun University of Science and Technology,changchun,130022)

Abstract：Fiber is an important equipment in the modern information transmission,optical fiber can be applied to long distance transmission of information,mainly because of optical fiber transmission than traditional wire transmission has the characteristics of lower loss,can effectively avoid the information loss and improve the efficiency of information transmission.But in fiber manufacturing,will be affected by some external factors,the fiber has minor defects,affecting the quality of optical fiber information transmission,will lead to serious distortion of the data.Following optical fiber micro defects is discussed,and combined with the actual situation,science of laser detection method to choose to provide a reference for the related technical personnel,cause the optical fiber micro defects can be found to be effective, and control,prompted fiber quality can be effectively improved, and give full play to the light. Keywords：optical fiber;micro defect;laser detection method;optical detection