OLI是一款低成本高精度光學(xué)鏈路診斷系統(tǒng)。其原理基于光學(xué)相干檢測技術(shù)，利用白光的低相干性可實現(xiàn)光纖鏈路或光學(xué)器件的微損傷檢測。通過讀取最終干涉曲線的峰值大小，精確測量整個掃描范圍內(nèi)的回波損耗， 進(jìn)而判斷此測量范圍內(nèi)鏈路的性能。

該系統(tǒng)輕松查找并精準(zhǔn)定位器件內(nèi)部斷點、微損傷點以及鏈路連接 點。其事件點定位精度高達(dá)幾十微米，最低可探測到-80dB光學(xué)弱信號，?廣泛用于光纖或光器件損傷檢測以及產(chǎn)品批量出貨合格判定。

針對光纖微裂紋檢測儀（OLI）我們有了初步的認(rèn)識，那它在實際應(yīng)用中有哪些特點？

測試原理

光纖微裂紋檢測儀（OLI）基于光學(xué)相干檢測技術(shù)與光外差檢測技術(shù)相結(jié)合，其基本原理如下圖所示。

圖1. OLI光纖微裂紋檢測基本原理

光源發(fā)出寬帶連續(xù)光被耦合器分為兩路，其中一束作為參考光，另一束作為探測信號光發(fā)射到待測光纖中。探測光在光纖中向前傳播時會不斷產(chǎn)生回波信號，這些回波信號光與參考光經(jīng)過反射鏡后反射回耦合器發(fā)生拍頻干涉，并被光電探測器檢測。電機(jī)控制反射鏡Z移動進(jìn)而改變參考光光程。

光電探測器檢測到的光電流可以表示為：

其中，β為光電轉(zhuǎn)換系數(shù)。上述表達(dá)式中前三項均被濾除（兩項為直流項，一項為高頻項），只剩最后的拍頻項。WL-WS為拍頻頻率fb，通過設(shè)計帶通光電轉(zhuǎn)換電路，檢測拍頻信號。

圖2. OLI距離-反射率曲線

依照光干涉理論，要發(fā)生干涉現(xiàn)象，其光程差需在相干長度范圍內(nèi)，而寬譜光的相干長度非常短，當(dāng)反射鏡移動時，從DUT返回的回波信號與反射鏡相等距離的反射信號發(fā)生拍頻。通過處理最終的拍頻信號，DUT鏈路上每點反射回來信號的強(qiáng)度可以映射為該點的反射率（即曲線縱坐標(biāo)），DUT的實際干涉位置對應(yīng)反射鏡Z移動的相應(yīng)距離（即曲線橫坐標(biāo)），從而形成了OLI距離-反射率曲線。

測試案例

//案例1：測量FC/APC接頭

圖3. 蓋緊的防塵帽

圖4. 測試結(jié)果

防塵帽蓋緊測量結(jié)果顯示三個峰，第一個峰為FC/APC接頭端面反射、第二個峰和第三個峰為防塵帽尾端兩個反射，如圖5所示。第一個峰和第二個峰之間相距1.47mm。

圖5.?峰值示意圖

圖6.?防塵帽向后移動

向后移動防塵帽，測試結(jié)果如圖7所示有三個峰，后兩個峰值有所降低，因為光在空氣中傳輸距離變長，損耗變大，第一個峰和第二個峰間距變?yōu)?.40mm，第二個峰和第三個峰的距離不變，峰值位置符合上述分析。

圖7.?測試結(jié)果

以上峰值間距在折射率為n?=1.467（設(shè)備默認(rèn)折射率）下測得，則防塵帽向后移動距離L?=(3.40mm-1.47mm)=1.93mm，但光在空氣傳播，折射率為n?=1，所以防塵帽實際向后移動距離L?=L?*n?/n?=2.83mm。

//案例2：G-lens長度測量

圖8.?單波長漸變折射率透鏡與插芯耦合示意圖

端面為斜8°的單波長漸變折射率透鏡（G-lens）與帶光纖的插芯耦合在一起，測量G-lens長度。

圖9. 實際示意圖

圖10. OLI測量結(jié)果

測試結(jié)果如圖10所示，第一個峰值為插芯與G-lens耦合面反射峰，第二個峰值為G-lens尾端反射峰，測試結(jié)果中dx=2.9mm為G-lens光程長度，是在折射率為n?=1.467（設(shè)備默認(rèn)折射率）下測得，而G-lens的實際折射率為n?=1.6，則G-lens的實際長度為L=dx*n?/n?=2.66mm。

結(jié)論

光纖微裂紋檢測儀（OLI）可以精確定位整個掃描范圍內(nèi)的回波損耗，實現(xiàn)微米級光纖鏈路或光學(xué)器件的微損傷檢測。