專利名稱：光纖母材的纖芯部非圓率測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為光纖原材料使用的光纖母材的纖芯部非圓率的測(cè)量方法。在允許結(jié)合參考文獻(xiàn)的指定國(guó)，要求將以下專利申請(qǐng)說明書所記載的 內(nèi)容結(jié)合到本申請(qǐng)中并作為本申請(qǐng)的一部分。特愿2005 - 045329號(hào)申請(qǐng)日2005年2月22曰 背景技術(shù)近年來，作為限制光通信的長(zhǎng)距離化以及高速化的主要因素，偏振模 色散(Polarization Mode Dispersion、以下簡(jiǎn)稱為r PMD」)的影響逐漸 受到矚目。PMD是指在光纖中，當(dāng)兩個(gè)具有相互垂直的偏振面的模，以微小 的速度差進(jìn)行傳播時(shí)，使在光纖中傳播的入射脈沖寬度逐漸展寬的現(xiàn)象。當(dāng)PMD的影響增大時(shí)，在光通信中不同的信號(hào)光脈沖出現(xiàn)部分重疊， 這樣接收部無法判別脈沖。因此，在縮小脈沖寬度進(jìn)行更高速通信時(shí)，出 現(xiàn)無法以目標(biāo)的脈沖寬度進(jìn)行通信，或在進(jìn)行長(zhǎng)距離通信時(shí)信號(hào)脈沖重合 而導(dǎo)致通信異常的可能性增大。通常的單模光纖由屈折率比周圍高的纖芯部以及包裹纖芯部的纖殼部 構(gòu)成，光主要在纖芯部中傳播。當(dāng)纖芯部為真圓時(shí)，所述具有垂直的偏振 面的兩個(gè)模退化而無法判別，但如纖芯部不是真圓，或光纖及光纜的制造 中纖芯部發(fā)生變形而導(dǎo)致纖芯部的對(duì)稱性被破壞時(shí)，在光纖中傳播的兩個(gè) 模之間出現(xiàn)速度差，從而引起PMD。作為管理PMD的方法，有測(cè)量光纖母材的纖芯部的非圓率，并管理該 非圓率的方法。作為測(cè)量非圓率的方法，在專利文獻(xiàn)l中公開了一種方法， 即在匹配油液中浸泡光纖母材， 一邊旋轉(zhuǎn)該光纖母材， 一邊/人側(cè)面照射平 行光，接受并攝像透過光線，并從其亮度分布測(cè)量纖芯部的外徑，從圓周 方向的纖芯外徑值計(jì)算出纖芯部的非圓率。專利文獻(xiàn)1特開2003 - 042894號(hào)公報(bào)當(dāng)用光纖母材的纖芯部的非圓率管理PMD時(shí)，有必要對(duì)作為光纖時(shí)的 PMD進(jìn)行預(yù)測(cè)。為此，需要很仔細(xì)地測(cè)量纖芯的非圓率。關(guān)于光纖母材的測(cè) 量間隔，對(duì)lkm的光纖而言，在外徑80mm的光纖母材中的測(cè)量間隔為 2. 4mm左右的長(zhǎng)度，而纖芯外徑為18mm的纖芯母材時(shí)的測(cè)量間隔為0. 2mm 左右的長(zhǎng)度。
在專利文獻(xiàn)1中公開了對(duì)旋轉(zhuǎn)的光纖母材的纖芯部外徑進(jìn)行測(cè)量的方 法，而當(dāng)測(cè)量完1周之后，需要移動(dòng)到下一測(cè)量位置及停止的時(shí)間，即便是自動(dòng)化的場(chǎng)合，如其每個(gè)移動(dòng)時(shí)間需要1秒，當(dāng)以lmm間隔測(cè)量長(zhǎng)度 1000mm的纖母材時(shí)，僅移動(dòng)就花費(fèi)16分鐘以上，而以0, 2mm間隔對(duì)長(zhǎng)度 5 0Omm的纖芯母材進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其移動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4 0分鐘以上。對(duì)纖芯部的 外徑進(jìn)行測(cè)量所需時(shí)間除了上述移動(dòng)時(shí)間之外，還需要加上旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間 以及計(jì)算所需時(shí)間，這樣所需時(shí)間變得非常長(zhǎng)。作為其對(duì)策，提高光纖母材的旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)速度，但盛滿匹配油的測(cè)量 部容器雖然用具有彈力的密封材密封，但時(shí)有從光纖母材的插入部泄露匹 配油的情況發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在解決上述問題，其目的在于提供一種可高速測(cè)量光纖母材 的纖芯部非圓率的光纖母材的纖芯部非圓率測(cè)量方法。本發(fā)明的纖芯部非圓率測(cè)量方法是光纖母材的纖芯部的非圓率測(cè)量方 法，其包括從垂直于纖芯部中心軸的方向， 一邊向浸泡在匹配油中的光 纖母材照射光線， 一邊使光纖母材向平行于中心軸的方向移動(dòng)，對(duì)光線中 透過纖芯部的透過光線的寬度變化連同與光纖母材的移動(dòng)量的關(guān)系進(jìn)行記 錄，獲得光纖母材有關(guān)長(zhǎng)度方向的纖芯部的相對(duì)外徑值分布的相對(duì)外徑值 分布測(cè)量步驟；每當(dāng)繞著中心軸使光纖母材旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，執(zhí) 行相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟，并記錄多個(gè)相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度的相對(duì)外徑值分 布的相對(duì)外徑值分布積累步驟；根據(jù)在相對(duì)外徑值分布積累步驟中積累的 多個(gè)相對(duì)外徑值分布，計(jì)算出與光纖母材長(zhǎng)度方向有關(guān)的纖芯部的多個(gè)非 圓率的非圓率計(jì)算步驟。根據(jù)該方法，由于是在各個(gè)角度上升或下降的同時(shí)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，而不是在長(zhǎng)度方向上的各測(cè)量位置停止及旋轉(zhuǎn)后測(cè)量， 因此在測(cè)量時(shí)，沒有必要在各角度上向長(zhǎng)度方向?qū)?zhǔn)其測(cè)量位置后進(jìn)行測(cè) 量。從而，可排除定位精度的限制帶來的移動(dòng)速度的限制，使光纖母材的 高速移動(dòng)和測(cè)量成為可能。另外，在上述非圓率測(cè)量方法中，規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度為，例如將光纖母 材相對(duì)于中心軸的一次旋轉(zhuǎn)分割為7~20個(gè)的角度。當(dāng)分割數(shù)少于7時(shí)， 計(jì)算出的非圓率的精度顯著降低。而分割數(shù)增加至超過20，所得出的非圓 率的精度幾乎沒有變化。因此，為了既獲得高精度的非圓率，又快速得出 非圓率，最好將分割數(shù)設(shè)為7~20的范圍之內(nèi)。另外，在上述非圓率測(cè)量方法中，關(guān)于相對(duì)外徑值分布通過多項(xiàng)式逼 近計(jì)算出近似值，最好將對(duì)于大幅超出預(yù)先設(shè)定的近似值容許范圍的測(cè)量 值，作為異常值進(jìn)行排除后計(jì)算纖芯部的非圓率。這樣就避免了計(jì)算出的
非圓率受到偶發(fā)的異常測(cè)量值的影響。另外，上述近似值最好通過具有6-10次的次數(shù)的多項(xiàng)式逼近進(jìn)4亍計(jì) 算。這樣，可迅速獲得高精度的近似值。另外，在上述非圓率測(cè)量方法中，相對(duì)外徑值分布可通過在平行于中 心軸的方向上以任意間隔測(cè)量的多個(gè)相對(duì)外徑值之間，才艮據(jù)鄰接各個(gè)相對(duì) 外徑值的相對(duì)外徑值進(jìn)行插值而生成。這樣，可進(jìn)一步提高實(shí)際的測(cè)量精 度。上述發(fā)明內(nèi)容未列舉本發(fā)明的全部必要特征，而這些特征的結(jié)合也可 成為發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的光纖母材的纖芯部非圓率測(cè)量方法，可對(duì)長(zhǎng)距離通信以 及高速通信中尤為重要的PMD管理所需的光纖母材的纖芯部非圓率進(jìn)行高 速測(cè)量。


圖1為用于測(cè)量光纖母材的非圓率的非圓率測(cè)量器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為表示本發(fā)明中纖芯徑測(cè)量步驟的流程圖。 圖3為表示測(cè)量數(shù)據(jù)的插值整形處理步驟的流程圖。 圖4為在某個(gè)角度上測(cè)量的長(zhǎng)度方向的纖芯部相對(duì)外徑值(實(shí)測(cè)值曲 線)及其多項(xiàng)式逼近值(多項(xiàng)逼近曲線)的曲線圖。圖5為對(duì)圖4中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行插值整形后的結(jié)果的曲線圖。圖6為在跨越圓周方向360°的纖芯部的外徑測(cè)量例(數(shù)據(jù)1 )的曲線圖。圖7為在跨越圓周方向360°的纖芯部的外徑測(cè)量例(數(shù)據(jù)2)的曲線圖。圖8為表示當(dāng)使用實(shí)測(cè)值時(shí)的圓周分割數(shù)以及圓周分割數(shù)為20時(shí)的纖 芯橢圓率比之間的關(guān)系的曲線圖。圖9為表示當(dāng)使用實(shí)測(cè)值的近似值時(shí)的圓周分割數(shù)以及圓周分割數(shù)為 2 0時(shí)的纖芯橢圓率比之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明的權(quán)利范圍并不限定 于以下實(shí)施例，而且實(shí)施例中i兌明的特征的組合并不一定都是本發(fā)明的必 要特征。圖1為用于測(cè)量光纖母材1的非圓率的非圓率測(cè)量器的結(jié)構(gòu)示意圖。 光纖母材1通過可上下移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)自如的吊具2保持垂直，并浸泡在盛滿 匹配油3的容器4內(nèi)。容器4的上部設(shè)有可觀察從側(cè)面入射的平行光的透
過光線的測(cè)量窗5。后述的相對(duì)外徑值是對(duì)光纖母材1的浸泡在匹配油3中 的部分進(jìn)行測(cè)量的。首先，由光源6對(duì)光纖母材1的浸泡在匹配油3中的部分照射激光， 并通過接收部7接收透過光纖母材1的光線。通過從接收部7接收的圖像 的亮度分布，獲得纖芯部的相對(duì)于整個(gè)光纖母材1外徑的相對(duì)外徑值。而 且，在上升或下降光纖母材1的同時(shí)，對(duì)光纖母材1的長(zhǎng)度方向進(jìn)行數(shù)次 的相對(duì)外徑值測(cè)量，并將測(cè)量值和測(cè)量位置一起進(jìn)行記錄。這樣，就獲得 了關(guān)于光纖母材1長(zhǎng)度方向的纖芯部的相對(duì)外徑值分布。其次，將光纖母材1繞著其長(zhǎng)度方向的中心軸旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度后，重 復(fù)進(jìn)行測(cè)量纖芯部的相對(duì)外徑值分布的相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟。這樣， 對(duì)一個(gè)光纖母材l，在不同的角度測(cè)量并獲得多個(gè)相對(duì)外徑值分布，并將這 些進(jìn)行積累。另外，從所積累的多個(gè)相對(duì)外徑值分布中，提取位于光纖母材1長(zhǎng)度 方向的特定位置中的各角度上的纖芯部的相對(duì)外徑值，并根據(jù)其相對(duì)外徑 值計(jì)算出該位置上的纖芯部的非圓率。通過在光纖母材1的長(zhǎng)度方向的多 個(gè)位置進(jìn)行這種非圓率計(jì)算，得出光纖母材l的跨越全長(zhǎng)的非圓率。如上所述，在本發(fā)明的方法中，不需要將光纖母材1在其長(zhǎng)度方向的 各個(gè)位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而是每次將光纖母材1旋轉(zhuǎn)^L定角度后，重復(fù)進(jìn)行對(duì) 光纖母材1的有效長(zhǎng)度，沿著長(zhǎng)度方向連續(xù)測(cè)量相對(duì)外徑值而得出相對(duì)外 徑值分布的相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟。這樣，就不需要像現(xiàn)有技術(shù)中為了 測(cè)量而不停地進(jìn)行光纖殘母材1的旋轉(zhuǎn)和停止，從而使測(cè)量變得高速。另 外，測(cè)量時(shí)的光纖母材l的移動(dòng)是在上部開口的容器內(nèi)沿著垂直方向進(jìn)行， 故無需設(shè)置光纖母材1和盛滿匹配油的容器之間的密封部，不必?fù)?dān)心匹配 油漏泄。這樣還可提高光纖母材l的移動(dòng)速度。在一次相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟中，對(duì)光纖母材1的長(zhǎng)度方向，優(yōu)選 以盡量小的間隔測(cè)量纖芯部的相對(duì)外徑值。另外，通過對(duì)測(cè)量的相對(duì)外徑 值分布實(shí)施后述的處理，可不對(duì)長(zhǎng)度方向的測(cè)量位置進(jìn)行定位，而是一邊 上升或下降， 一邊對(duì)可采集的纖芯部相對(duì)外徑值進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量出的相對(duì) 外徑值與長(zhǎng)度方向的測(cè)量位置一起記錄在存儲(chǔ)器或者其它記錄媒體中，并 作為相對(duì)外徑值分布進(jìn)行保存。圖2為相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟以及相對(duì)外徑值分布積累步驟的流程 圖。如圖所示，首先將光纖母材1安裝在測(cè)量裝置上，上升或下降的同時(shí)， 沿著光纖母材l的長(zhǎng)度方向，對(duì)跨越規(guī)定長(zhǎng)度的纖芯徑進(jìn)行連續(xù)連續(xù)測(cè)量。 將該最初測(cè)量的角度位置設(shè)為基準(zhǔn)角度(0° ),按照所測(cè)量的圓周方向的 分割數(shù)(以下、簡(jiǎn)稱為圓周分割數(shù))所對(duì)應(yīng)的角度旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行相對(duì)外徑值 分布的測(cè)量，并重復(fù)進(jìn)行相同步驟。通過將此作業(yè)重復(fù)進(jìn)行圓周分割數(shù)同
樣的次數(shù)，可得出對(duì)應(yīng)于圓周分割數(shù)的相對(duì)外徑值分布。其中，有效的非圓率測(cè)量?jī)?yōu)選將測(cè)量相對(duì)外徑值分布次數(shù)，即圓周分割數(shù)設(shè)定為7~20。這樣，將360°除以該圓周分割數(shù)所得出的數(shù)值作為角 距，測(cè)量各分割角度上的沿著光纖母材l的長(zhǎng)度方向的纖芯部相對(duì)外徑值。 假如，需要高速求出大概的非圓率時(shí)將圓周分割數(shù)例如設(shè)為5，而需要得出 正確度高的測(cè)量值時(shí)，則將圓周分割數(shù)設(shè)為例如20。而如果將圓周分割數(shù) 設(shè)為16時(shí)，可進(jìn)行F F T (高速傅立葉變換)，從而可容易進(jìn)行對(duì)纖芯部的 形狀的詳細(xì)4企測(cè)。另夕卜，通常的測(cè)量時(shí)，考慮到正確性和測(cè)量速度的因素， 優(yōu)選將分割數(shù)設(shè)為IO左右。適合將圓周分割數(shù)設(shè)為7~20的根據(jù)，在后述 的具體實(shí)施例中進(jìn)行說明。本發(fā)明中，為了獲得纖芯非圓率計(jì)算所需的同一圓周上不同方向上的 纖芯徑數(shù)據(jù)，不需要在長(zhǎng)度方向的各測(cè)量位置停止及旋轉(zhuǎn)后再進(jìn)行測(cè)量， 而是在各角度上升或下降的同時(shí)進(jìn)行連續(xù)的測(cè)量。因此，包含在各相對(duì)外 徑值分布的測(cè)量值并不一定是在光纖母材1長(zhǎng)度方向的同樣的位置進(jìn)行測(cè) 量。實(shí)際上，相對(duì)外徑值是隔著一定間隔進(jìn)行取樣的離散值。但是，通過 對(duì)所測(cè)量的相對(duì)外徑值分布進(jìn)行插值整形處理，可獲得對(duì)光纖母材的長(zhǎng)度 方向具有規(guī)定間隔并有效的相對(duì)外徑值。這樣，移動(dòng)速度不必受到定位精 度要求帶來的限制，測(cè)量時(shí)可高速移動(dòng)光纖母材l。下面，對(duì)該定位精度進(jìn)行說明。各角度上的相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟 中，每次對(duì)長(zhǎng)度方向的測(cè)量位置進(jìn)行定位時(shí)，需要一邊監(jiān)視測(cè)量位置信息， 一邊對(duì)在規(guī)定的位置取得外徑測(cè)量值進(jìn)行控制。為此，測(cè)量預(yù)定位置和實(shí) 測(cè)位置之差足夠小于測(cè)量間隔，光纖母材的移動(dòng)速度不得不降到低速。例如，進(jìn)行0. 2mm間隔的測(cè)量時(shí)，Wi設(shè)位置誤差的容許量為測(cè)量間隔 的1/10，且測(cè)量值的取得速度為20微秒/點(diǎn)時(shí)，0. 02mm/20微秒=lmm /秒，為了保證定位精度，移動(dòng)速度需要設(shè)在l隨/秒以下，這樣，以移動(dòng) 速度lmm/秒對(duì)長(zhǎng)度500mm的光纖母材1用圓周分割數(shù)10進(jìn)行測(cè)量時(shí)，1 個(gè)分割角度的測(cè)量需要8分鐘以上，全周需要80分鐘以上的時(shí)間。而且， 還需要母材移動(dòng)至下一角度的測(cè)量開始位置的移動(dòng)時(shí)間，在上述例子中根 據(jù)圓周分割數(shù)要加上9次的移動(dòng)時(shí)間，完成整個(gè)測(cè)量需要很長(zhǎng)的時(shí)間。而上述本發(fā)明的方法中，即使是0. 2mm間隔的測(cè)量，不用考慮光纖母 材1的長(zhǎng)度方向的位置，通過以測(cè)量間隔的1 / 2左右連續(xù)取得數(shù)據(jù)，并以 后述的方法插值并整形lt據(jù)，從而(0. 2mmxl/2) / 20樣￡秒=5mm/sec， 即進(jìn)行上述位置定位時(shí)，可取得5倍的高速化。另外，例如將角度分割數(shù) 設(shè)定為7,對(duì)纖芯部以0. 25卿間隔測(cè)量800mm的光纖母材1時(shí)，需要不足 17分鐘的時(shí)間，而當(dāng)以lmm間隔對(duì)長(zhǎng)度800mm的光纖母材1進(jìn)行測(cè)量時(shí)需 要12. 5分鐘左右的時(shí)間，就可完成跨越全長(zhǎng)的非圓率的計(jì)算。
而以專利文獻(xiàn)1所述的方法進(jìn)行相同的非圓率測(cè)量時(shí)，獲得整個(gè)光纖母材l的非圓率估計(jì)需要10個(gè)小時(shí)以上的時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)中，不可能花這么長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量非圓率，故只能采用降低測(cè)量精度等其他方法。圖3為非圓率計(jì)算前的相對(duì)外徑值的插值以及整形步驟的流程圖。該 插值是對(duì)包含各相對(duì)外徑值分布中的測(cè)量值進(jìn)行關(guān)于長(zhǎng)度方向位置的插 值。即，對(duì)基于離散的測(cè)量值形成的相對(duì)外徑值分布，插值成連續(xù)的值， 從而在任意截面的非圓率計(jì)算，可獲得同一位置上的相對(duì)外徑值。這樣， 通過sin2 6擬合或傅立葉解析而求出纖芯部的非圓率。但是，當(dāng)光纖母材1的移動(dòng)速度提高時(shí)，在測(cè)量位置上的值的平均化 變得困難，這樣，匹配油中的雜質(zhì)或光纖母材1表面的刮痕導(dǎo)致的異常纖 芯外徑值(Noise:雜訊)的去除變得困難。纖芯部的非圓率以圓周方向上 的纖芯徑的變化顯示，故存在雜訊引起的異常值時(shí)該部分的非圓率變大， 無法正確反映本來的非圓率，有可能把良好的光纖母材1判斷為不良。另一方面，沿著光纖母材1的長(zhǎng)度方向上的纖芯徑比較流暢地連續(xù)變 化，因此可通過鄰接數(shù)據(jù)之間的比較而判斷出異常值。優(yōu)選為判斷包含鄰 接數(shù)據(jù)的3點(diǎn)的平均值是否在規(guī)定的容許偏差之內(nèi)，對(duì)超過容許偏差的值的長(zhǎng)度方向的外徑值，以位置為x，纖芯徑為y進(jìn)行多項(xiàng)式逼近，判斷其 近似值是否在規(guī)定的容許偏差之內(nèi)。根據(jù)該方法，可對(duì)應(yīng)大跨度的纖芯徑 變化。多項(xiàng)式逼近最好為6次-10次，當(dāng)小于6次時(shí)無法追蹤本來的纖芯 徑變動(dòng)，正常值容易被判斷為異常值。此外，而大于10次時(shí)，容易拾取連 續(xù)的異常值，異常值有可能被判斷為正常值，故不宜采用。另外，對(duì)測(cè)量出的纖芯徑測(cè)量值，有必要進(jìn)行長(zhǎng)度方向的纖芯徑數(shù)據(jù) 的整形處理。該插值沿著長(zhǎng)度方向以所需間隔對(duì)纖芯徑的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值， 使用所要獲得非圓率的長(zhǎng)度方向位置的前后數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。關(guān)于插值方 法，將特定位置設(shè)為X,特定位置的外徑設(shè)為Dx,該位置之前數(shù)據(jù)的位置 和外徑分別為x,、 D,、該位置之后數(shù)據(jù)的位置和外徑分別為x2、 D2時(shí)，通 過下式進(jìn)行計(jì)算。數(shù)1<formula>formula see original document page 8</formula>下面，說明對(duì)纖芯部相對(duì)外徑值進(jìn)行插值整形的例子。圖4為整形處 理前的某個(gè)角度上沿長(zhǎng)度方向的纖芯部相對(duì)外徑值(圖中的實(shí)測(cè)值曲線) 以及其多項(xiàng)式逼近值(圖中的多項(xiàng)逼近曲線)使用曲線顯示的圖形，在長(zhǎng) 度方向200 ~ 300ran的位置有其變化明顯脫離周圍變動(dòng)的點(diǎn)。圖5為對(duì)實(shí)測(cè) 值用8次多項(xiàng)式進(jìn)行近似，容許偏差設(shè)為± 0. 25mm時(shí)的其插值整形結(jié)果，
將存在于200 ~ 300mm位置上的明顯變化的點(diǎn)作為異常點(diǎn)進(jìn)行排除并以l隨 間隔進(jìn)行了插值整形。另外，如上所述，圓周分割數(shù)優(yōu)選為7~20。這是，將圓周分割數(shù)多次 改變，并在各個(gè)圓周分割數(shù)通過傅立葉解析得出纖芯部的橢圓率，觀察數(shù) 值穩(wěn)定的情況而確定其合適的范圍。其方法如下。長(zhǎng)度方向的某一位置上的跨越360°圓周方向的纖芯部外徑測(cè)量例(數(shù) 據(jù)1、 2)分別如圖6、圖7所示。因這些數(shù)據(jù)中含有雜訊，進(jìn)行8次的多 項(xiàng)式逼近，對(duì)其值作為近似值數(shù)據(jù)也表示在各自圖中。對(duì)這些數(shù)據(jù)l、 2，在3~40中改變圓周分割數(shù)，求出其與圓周分割數(shù) 20之間的纖芯橢圓率比。結(jié)果，直接使用測(cè)量值時(shí)的圓周分割數(shù)和圓周分 割數(shù)20之間的纖芯橢圓率比如圖8所示，而使用測(cè)量值的近似值時(shí)的圓周 分割數(shù)和圓周分割數(shù)20之間的纖芯橢圓率比如圖9所示。當(dāng)圓周分割數(shù)為20以上時(shí)，數(shù)據(jù)1、 2的纖芯橢圓率均沒有明顯的變 化。這些結(jié)果中可看出，要進(jìn)行正確測(cè)量，分割成20最佳，即使超過20 纖芯部橢圓率也不會(huì)發(fā)生變化。如果可接受雜訊影響導(dǎo)致的小于10%的誤 差率，將圓周分割數(shù)設(shè)為7~20也可以。另外，減少圓周分割數(shù)時(shí)，最好 將圓周分割數(shù)設(shè)為奇數(shù)。即，在綜合考慮測(cè)量速度和正確度的基礎(chǔ)上，可 在7 20之間適當(dāng)選擇圓周分割數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，因可高速測(cè)量光纖母材的纖芯徑非圓率，從而可快速預(yù) 測(cè)光纖中的PMD。
權(quán)利要求
1、一種光纖母材的纖芯部非圓率測(cè)量方法，其特征在于包括相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟，為從垂直于所述纖芯部中心軸的方向向浸泡在匹配油中的所述光纖母材照射光線，同時(shí)使所述光纖母材向平行于所述中心軸的方向移動(dòng)，對(duì)所述光線中透過所述纖芯部的透過光線的寬度變化連同與所述光纖母材的移動(dòng)量的關(guān)系進(jìn)行記錄，獲得有關(guān)所述光纖母材的長(zhǎng)度方向的所述纖芯部的相對(duì)外徑值分布；相對(duì)外徑值分布積累步驟，其每當(dāng)繞著所述中心軸，使所述光纖母材旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，執(zhí)行所述相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟，并記錄相應(yīng)于所述旋轉(zhuǎn)角度的多個(gè)所述相對(duì)外徑值分布；以及非圓率計(jì)算步驟，其根據(jù)在所述相對(duì)外徑值分布積累步驟中積累的多個(gè)所述相對(duì)外徑值分布，計(jì)算出有關(guān)所述光纖母材長(zhǎng)度方向的所述纖芯部的多個(gè)非圓率。
2、 如權(quán)利要求1所述的纖芯部非圓率測(cè)量方法，其特征在于其中所述 的規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度為將所述光纖母材相對(duì)于所述中心軸的一次旋轉(zhuǎn)分割為7 20個(gè)的角度。
3、 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的非圓率測(cè)量方法，其特征在于其 中對(duì)于所述相對(duì)外徑值分布通過多項(xiàng)式逼近計(jì)算出近似值，將相對(duì)于所述 近似值大幅脫離預(yù)先設(shè)定的容許范圍的測(cè)量值作為異常值排除后，計(jì)算所 述纖芯部的非圓率。
4、 如權(quán)利要求3所述的非圓率測(cè)量方法，其特征在于其中所述近似值 通過具有6 ~ 10次的次數(shù)的多項(xiàng)式逼近進(jìn)行計(jì)算。
5、 如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的光纖母材的纖芯部非圓率測(cè)量向上以任意間隔測(cè)量后的多個(gè)相對(duì)外徑值的各個(gè)之間:、艮據(jù)鄰接于各個(gè)所述相對(duì)外徑值的所述相對(duì)外徑值進(jìn)行插值而生成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光纖母材(1)的纖芯部非圓率測(cè)量方法，其包括從垂直于纖芯部中心軸的方向，一邊向浸泡在匹配油(3)中的光纖母材(1)照射光線，一邊使光纖母材(1)向平行于中心軸的方向移動(dòng)，對(duì)光線中透過纖芯部的透過光線的寬度變化連同光纖母材(1)的移動(dòng)量的關(guān)系進(jìn)行記錄，獲得光纖母材(1)有關(guān)長(zhǎng)度方向的纖芯部的相對(duì)外徑值分布的相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟；每當(dāng)繞著中心軸，使光纖母材(1)旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，執(zhí)行相對(duì)外徑值分布測(cè)量步驟，并記錄多個(gè)相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度的相對(duì)外徑值分布的相對(duì)外徑值分布積累步驟；根據(jù)在相對(duì)外徑值分布積累步驟中積累的多個(gè)相對(duì)外徑值分布，計(jì)算出多個(gè)對(duì)于光纖母材(1)長(zhǎng)度方向的纖芯部的多個(gè)非圓率的非圓率計(jì)算步驟。
文檔編號(hào)G01M11/00GK101120231SQ20058004828
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者乙坂哲也, 小山田浩, 飛坂優(yōu)二 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社