本发明涉及测量来自光缆的光的方法。 光进入光纤缆时,通常是从光纤缆的一端进入的。然而,在相连的两条光纤情况下,希望光从光纤的中间位置进入光纤。如图1所示,在相连的两条光纤2和3中,两条光纤2和3的各自末端2A和3A相对于它们的光轴互相重合,之后,将两末端2A和3A熔化并连接在一起。在两光纤2和3的重合光轴情况中,光源1的光加到光纤2,使光纤2中的光通过末端2A和3A而传送到光纤3。用光检测器4测量光纤3另一端的光强。调整光纤2和3的光轴,使检测器4能获得最大的输出。但光纤长度可从一直到几十公里,因此,在伸展得如此之长的两条相连的光纤中,因为光检测器4远离光源1,图1所示的上述办法显然无法胜任。为了容易调整光纤的轴,曾经用过局部光施加法,使用此法时,在靠近光纤2的末端2A的位置将光加到光纤里。在常用的局部光施加法中,光纤在靠近末端2A处弯曲成圆形,光从光源5通过光纤6和涂敷在光纤2上的匹配油块施加到弯曲部分2B。
在图2的装置里,光的传输效率在光纤6的末端6A、匹配油7和光纤2的弯曲部分2B处起变化,因而,调整光纤2和3的轴是很麻烦的。而且还须要在光纤2上涂敷匹配油。此外,光纤2被匹配油沿污。再者,光传输效率的变化,也减少光检测器4处的光检测效率。
本发明的一个主要目的是给光纤提供一种施加光的方法,此法在光纤缆系统中改进了局部光施加系统的光检测效率。
本发明的另一个目的是要提供一种检测光纤的光的方法,在光纤里使用了局部光施加系统,并改进了其中的光检测效率。
本发明再一个目的是要提供一种改进了的装置,它将光施加到光纤和/或检测光纤中的光而能改进检测和施加效率。
根据本发明,提供一种将光施加到光纤的方法,它包括
一个以连续光滑曲率弯曲光纤的步骤,
一个沿光纤弯曲部分放置光色散构件的步骤,以及
一个通过光色散构件将光施加到光纤弯曲部分的步骤。
根据本发明,还再提供一种从光纤测量光的方法,包括
一个以连续光滑曲率弯曲光纤的步骤,
一个沿光纤任一位置将光施加到光纤的步骤,
一个沿光纤弯曲部分放置一光色散构件的步骤,以及
一个通过光色散构件从光纤弯曲部分测量光的步骤。
根据本发明,还再装备有一个测量光纤光的装置,它包括:一个外罩;一个可动地装在外罩里的活动底板;一个在活动底板上构成的凸出部分,用以啮合光纤的中间部分以形成光纤的弯曲部分;以及一个光处理器,它至少有一个用以在光纤的弯曲部分施加或接收光的任意的光源和光检测器。
图1是一个示意图,说明一种调整两条光纤的光轴的方法例子,
图2是一个示意图,说明将光加到局部光施加系统上的例子,
图3是一个侧视图,说明一个根据本发明的将光加到光纤的方法的实施例,
图4是一个平面图,说明一个根据本发明的光接收部分的实施例,
图5是一个侧视图,说明一个根据本发明的将光加到光纤的装置的实施例,
图6是图5所示装置的透视图,
图7是图5所示的将光加到光纤的装置的平面图,其中的光纤拉向光源。
在进行叙述之前,请注意这里用相同的参考号码来给相同的部件编号,
参考图3,在靠近光纤3的部分,将光纤2围绕一圆形物体8平滑地弯曲,光纤3通过末端2A和3A连到光纤2。光纤2的弯曲部分的形状可以按需选择,只要光纤能够弯得平滑就行。弯曲部分可以是椭圆形状或是抛物线形状。
圆形物体8的直经在6mm到8mm之间是最适于简化通过弯曲部分2B将光源12的光加到光纤2的。
沿光纤2弯曲部分2B以符合光纤2弯曲部分的曲率的形状将光色散构件11安装在光纤2上。光色散构件11由像丙烯酸树脂、聚氯乙烯带、乙烯带这类材料做成,用以色散入射到该处的光。在光色散构件11形成中凹的弧形以包围弯曲部分2B情况下,可以增加光的入射效率。由于入射到光色散构件11的光可从在三维方向色散,故光的施加效率可以改进,光源12一般以径向方向将光加到光色散构件11。另一个光源一般沿着光色散构件11的周边方向将光加到光色散构件11。在上述的实施例中,装有两光源12和13以增加入射到光色散构件11的光量,便于用检测器4来测量光,而光源的数目可以随意选择。光源12和13的光无需使用匹配油一类物就可将光加到光色散构件11,然后加到光纤2。
另一方面,还有一个光色散构件21安装在光纤3上,如图4所示,安装的位置和图3所用的装置相似,是在光纤3沿物体22周围弯曲地方。光检测器23装在光色散构件21上,以接收被光色散构件21色散的光。
在图3和4的装置中,当光加到光色散构件11上时,光从光色散构件11加到光纤2,而入射光则通过连接的表面2A和3A传送到光纤3并到达光色散构件21。光加到光色散构件21并由光检测器23检测。
当光检测器放在离光纤3的弯曲部分3B的中心C的30°的位置时,入射到光检测器23的光最强。
由上述方法,因光是通过光色散构件加到光纤或离开光纤,可经光纤和光色散构件之间的接触部分,收集来自光纤弯曲部分的光,也可以高效率地将光加到光纤或从光纤接收光。因而,可以高效率地完成局部光施加或局部测量。
也因为不需要用匹配油涂盖光纤,故能防止沾污光纤。
参考图5和7,在通常呈方形的外罩31里,一直而长的活动底板可以滑动地装在外罩31的底壁所确定的长直导向槽33里。
与物体8和22相似的具有圆形形状的物体34伸入在活动底板32的中间位置。连在一起成一细弦丝的光纤2和3绕在物体34上。定位器35卡在活动底板32的外端,以使在活动底板32完全退入外罩31时,限制活动底板的移动。光纤锚36(optical fiber anchor)可折地卡在活动底板32上,通过从上压动光纤,将光纤2固定在适当的位置。
一个包含光源37a和光检测器37b的光处理器37放置在外罩底壁上,当活动底板32适当退入外罩,以致光源37a或光检测器37b接近光纤2时,以便将光加到光纤2的弯曲部分,或者从光纤2的弯曲部分接收光。
将光色散构件21放在规定的位置,当移动活动板32,而物体34到达光处理器件37附近时,围绕物体34周围的光纤就能够和光色散构件21接触。
在上述的装置中,将该器件用作光施加器件时,接通光源,将光加到光纤2。将光纤2绕物体34啮合半匝,以便光纤2以其平行伸展于物体34和光纤锚36之间的直长部分2X伸向光处理器件37,而且以光纤锚36将光纤2固定在活动底板32上。于是,活动底板32可移向光处理器件37。当定位器35紧靠底壁31a的边缘时,活动板停止移动,而光纤2的弯曲部分就接近与光色散构件21接触的光源37a。当定位器35紧靠底壁31a时物体34周围的光纤2的弯曲部分,应放在使光源的光能够高效率地加到光纤2的位置。因而,通过光色散构件21和弯曲部分2B,可将光源37a的光加到光纤2。传过光纤2的光可在适当的地方,例如在光纤2的末端处用光检测器(未示出)来测量。
当器件用作光测量器件时,关断光源37a,而起动光检测器37b。将光加到光纤2的适当位置,例如在光纤2的末端,而通过光纤2的光,从弯曲部分2B经光色散构件21投射到光检测器37b,因而,从弯曲部分2B投入的光量可以用光检测器37b测量。在这种情况下,也要这样来确定围绕物体34的光纤2弯曲部分2B的位置,即要使来自光纤2′弯曲部分2B的光源37a的光,当定位器35紧靠底壁31a的边缘时,能够高效率地加到光检测器37b。
光源37a和光检测器37b在光源37a的相关光发射表面和光检测器37b的光接收表面上装有光色散构件21,如图4所示,以获得与图6和7所示的上述实施例相同的效果。
根据图5至7中所示的器件,由于围绕物体34周围的光纤仅用移动底板32就可处于适当的位置来进行局部光检测,这就容易在最适当的位置安放光纤的测量点。大量的光纤测量可以在高效率和均匀一致的条件下加以检测。