光纤微裂纹检测仪（OLI）测试原理及案例分享

OLI是一款低成本高精度光学链路诊断系统。其原理基于光学相干检测技术，利用白光的低相干性可实现光纤链路或光学器件的微损伤检测。通过读取Z终干涉曲线的峰值大小，精确测量整个扫描范围内的回波损耗， 进而判断此测量范围内链路的性能。

该系统轻松查找并精准定位器件内部断点、微损伤点以及链路连接 点。其事件点定位精度高达几十微米，Z低可探测到-80dB光学弱信号， 广泛用于光纤或光器件损伤检测以及产品批量出货合格判定。

针对光纤微裂纹检测仪（OLI）我们有了初步的认识，那它在实际应用中有哪些特点？

测试原理

光纤微裂纹检测仪（OLI）基于光学相干检测技术与光外差检测技术相结合，其基本原理如下图所示。

图1. OLI光纤微裂纹检测基本原理

光源发出宽带连续光被耦合器分为两路，其中一束作为参考光，另一束作为探测信号光发射到待测光纤中。探测光在光纤中向前传播时会不断产生回波信号，这些回波信号光与参考光经过反射镜后反射回耦合器发生拍频干涉，并被光电探测器检测。电机控制反射镜Z移动进而改变参考光光程。

光电探测器检测到的光电流可以表示为：

其中，β为光电转换系数。上述表达式中前三项均被滤除（两项为直流项，一项为高频项），只剩Z后的拍频项。WL-WS为拍频频率fb，通过设计带通光电转换电路，检测拍频信号。

图2. OLI距离-反射率曲线

依照光干涉理论，要发生干涉现象，其光程差需在相干长度范围内，而宽谱光的相干长度非常短，当反射镜移动时，从DUT返回的回波信号与反射镜相等距离的反射信号发生拍频。通过处理Z终的拍频信号，DUT链路上每点反射回来信号的强度可以映射为该点的反射率（即曲线纵坐标），DUT的实际干涉位置对应反射镜Z移动的相应距离（即曲线横坐标），从而形成了OLI距离-反射率曲线。

测试案例

//案例1：测量FC/APC接头

图3. 盖紧的防尘帽

图4. 测试结果

防尘帽盖紧测量结果显示三个峰，第一个峰为FC/APC接头端面反射、第二个峰和第三个峰为防尘帽尾端两个反射，如图5所示。第一个峰和第二个峰之间相距1.47mm。

图5. 峰值示意图

图6. 防尘帽向后移动

向后移动防尘帽，测试结果如图7所示有三个峰，后两个峰值有所降低，因为光在空气中传输距离变长，损耗变大，第一个峰和第二个峰间距变为3.40mm，第二个峰和第三个峰的距离不变，峰值位置符合上述分析。

图7. 测试结果

以上峰值间距在折射率为n₁=1.467（设备默认折射率）下测得，则防尘帽向后移动距离L₁=(3.40mm-1.47mm)=1.93mm，但光在空气传播，折射率为n₂=1，所以防尘帽实际向后移动距离L₂=L₁*n₁/n₂=2.83mm。

//案例2：G-lens长度测量

图8. 单波长渐变折射率透镜与插芯耦合示意图

端面为斜8°的单波长渐变折射率透镜（G-lens）与带光纤的插芯耦合在一起，测量G-lens长度。

图9. 实际示意图

图10. OLI测量结果

测试结果如图10所示，第一个峰值为插芯与G-lens耦合面反射峰，第二个峰值为G-lens尾端反射峰，测试结果中dx=2.9mm为G-lens光程长度，是在折射率为n₁=1.467（设备默认折射率）下测得，而G-lens的实际折射率为n₂=1.6，则G-lens的实际长度为L=dx*n₁/n₂=2.66mm。

结论

光纤微裂纹检测仪（OLI）可以精确定位整个扫描范围内的回波损耗，实现微米级光纤链路或光学器件的微损伤检测。

如需了解更多详情，请随时联系我们的销售工程师！