GB T 15972.34-2008 光纤试验方法规范.第34部分 机械性能的测量方法和试验程序.光纤翘曲.pdf

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1、ICS 3318010M 33 缮雷中华人民共和国国家标准GBT 1 5972342008部分代替GBT 159723-1998光纤试验方法规范第34部分：机械性能的测量方法和试验程序光纤翘曲Specifications for optical fibre test methods-Part 34：Measurement methods and test procedures for mechanicalcharacteristics-Fibre curl(IEC 60793134：2001，Optical fibres-Part 1-34：Measurement methodsand tes

2、t procedures-Fibre curl，MOD)2008-03-31发布 2008-1 101实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局蜜士中国国家标准化管理委员会覆仲目 次前言1范围2规范性引用文件3方法概述4装置5样品制备6程序7结果附录A(规范性附录) 方法A用侧视显微技术测量光纤的翘曲附录B(规范性附录) 方法B一用激光束散射法测量光纤的翘曲附录(：(资料性附录)光纤翘曲圆模型的推导GBT 159723420081111222368前 言GBT 15972342008GBT 15972(光纤试验方法规范由若干部分组成，其预期结构及对应的国际标准和将代替的国家标准为：第10部分第

3、19部分：测量方法和试验程序总则(对应1EC 60793110至IEC 607931+19；代替GBT 159721-一1998)；第20部分第29部分：尺寸参数的测量方法和试验程序(对应IEC 60793一l 20至IEC 60793129；代替GBT 1 59722 1998)；一一第30部分第39部分：机械性能的测量方法和试验程序(对应IEC 60793130至IEC 60793139；代替GBT 159723 1998)；第40部分第49部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序(对应IEC 60793140至IEC 60793149；代替GBT 159724 1998)；一第50部

4、分第59部分：环境性能的测量方法和试验程序(对应1EC 60793一l一50至IEC 60793159；代替GBT 1597251998)。其中GBT 159723由以下部分组成：第30部分：机械性能的测量方法和试验程序一光纤筛选试验；一第31部分：机械性能的测量方法和试验程序一抗张强度； 第32部分：机械性能的测量方法和试验程序涂覆层可剥性；第33部分：机械性能的测量方法和试验程序应力腐蚀敏感性参数；一第34部分：机械性能的测量方法和试验程序光纤翘曲。本部分为GBT 15972的第34部分，本部分修改采用国际电工技术委员会标准IEC 60793一l 34：2001光纤第134部分：测量方法和

5、试验程序一光纤翘曲。本部分与IEC 60793134：2001主要差异如下：一一按照我国标准的编排格式和表述要求，对一些内容安排做了调整，增加了“第3章方法概述”，删除了IEC版本中第6章、第8章，将其内容和第l章某些内容分别放在本部分的第3章、第7章和附录A的A33；在所有的规范性附录中均增加了“概述”一条；将附录B修改为规范性附录，并对章、条编排作了调整；一纠正了某些不恰当的叙述。本部分代替GBT 1597231998(光纤总规范第3部分：机械性能试验方法第18章、第19章。本部分与GBT1597231 998第18章、19章相比主要变化如下：一原正文中的两种试验方法详细描述分别用附录A和

6、附录B的形式给出(1998年版的18章、19章，本版的附录A、附录B)；旋转光纤的步幅由原来的10。15。改为10。20。(1998年版的1842，本版的62、A32、B32)；删除了式(B1)推导的附录(1998年版的附录D，式(24)的推导)；一试验标准大气条件改为：温度23C士5；相对湿度45土25(见本版的3章)。本部分的附录A、附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。本部分由中华人民共和国信息产业部提出。本部分由中国通信标准化协会归口。本部分起草单位：武汉邮电科学研究院。本部分主要起草人：陈永诗、刘泽恒、程淑玲。本部分为第一次修订，它与GBT 159723其他部分一起代替GBT 15

7、9723 1 998。m1范围光纤试验方法规范第34部分：机械性能的测量方法和试验程序光纤翘曲GBT 15972342008GBT 15972的本部分规定了测量未涂覆光纤翘曲或固有曲率半径的试验方法，确立了测量的统一试验程序和技术要求。本部分适用于对A1、A2、A3类多模光纤和B类单模光纤的测量。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 15972的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 15

8、97210一2008 光纤试验方法规范 第lo部分：测量方法和试验程序 总则(IEC 6079311：2002，Optical fibres Part 1-1：Measurement methods and test procedures Generaland guidanceMOD)3方法概述在使用无源对准熔融焊接机或有源对准批量熔融焊接机时，光纤翘曲度是影响连接损耗的一个重要参数。附录A和附录B分别给出了测量未涂覆光纤翘曲(或曲率半径)的两种试验方法：方法A：侧视显微技术；。方法B：激光束散射技术。侧视显微技术通过确定未支撑光纤端头绕纤轴旋转时产生的偏离量来测量未涂覆光纤的曲率半径。已知光

9、纤最大偏离量和从光纤夹具到测量点的悬空距离，用一个简单的圆模型就能计算光纤的曲率半径。计算公式推导见附录c。激光束散射技术通过激光束的散射测量光纤的翘曲。方法A是基准试验方法，用作仲裁试验。试验的环境条件依据GBT 1597210 2008规定的标准大气条件：温度；23士5C；相对湿度：45士25。4装置将未涂覆光纤一端安放在光纤夹具中，并使该端自由伸出夹具外一个规定的悬空距离x，光纤另一端插入可旋转固定夹具中。旋转光纤并测量端头绕中心位置的偏离来获得最大偏离距离4。与两种方法有关的详细描述在相关的附录A和附录B中给出。下面给出装置的共同技术要求。41光纤夹具使用一种合适的夹具，保持光纤在一个

10、恒定的轴上并允许光纤旋转360。夹具可以由一V型槽例如真空卡盘或一光纤套筒组成。若使用套筒，为减小测量偏离的易变性，需保证内径与光纤外径的配合GBT 15972342008公差足够小。42光纤旋转器采用一旋转夹具夹住光纤一端，并能提供将试样旋转360。的精确方法。该装置可以手动操作，或靠步进电机驱动。43端头测量装置根据附录A或附录B提供一个端头测量装置。44计算机(选件)可以用一台计算机进行过程控制、数据采集和计算。5样品制备使用一段适合仪器设计长度的未成缆光纤。一端除去足够长度的涂覆层，使能安装在光纤夹具中并有一定的悬空。6程序每一种方法的详细程序在附录A和附录B中给出。一般通用程序描述如

11、下。61安装光纤将光纤安放在光纤夹具中，使剥除涂覆层端头伸出夹具外适当的悬空距离以便于测量，典型悬空距离是10 mm20 mm。试样另一端固定在旋转装置上。62旋转光纤以每10。-20。的步幅旋转光纤360。，使用附录A和附录B详细程序，在每个角度位置测景和记录自由端的偏离量。63光纤翘曲计算完成附录A和附录B的详细计算。7结果71 试验结果报告应包括下列内容：试样名称；一一试样识别号光纤曲率半径；相对湿度和环境温度一试验日期和操作人员。72根据要求报告中也可包括下列内容用于确定翘曲的方法；设备的描述；一标定日期；应用程序中出现的任何偏差；失效或可接受的判据；要报告的其他资料。附录A(规范性附

12、录)方法A用侧视显微技术测量光纤的翘曲GBT 1597234-2008A1概述本方法通过确定未支撑光纤端头绕纤轴旋转时产生的偏离量来测量未涂覆光纤的曲率半径。已知光纤最大偏离量和从光纤夹具到测量点的悬空距离，用一个简单的圆模型就能计算光纤的曲率半径。A2装置典型的试验装置示于图A1、图A2和图A3。A21偏离测量装置提供一种测量光纤旋转360。时偏离的装置。该装置可由可视显微镜或如激光测微器类的光学测量仪器组成。若采用可视显微镜，要提供允许精确测量光纤偏离的方式，例如测微目镜或图像分析系统。A22摄相机和监视器摄相机和监视器可用于增强手动或自动操作的可视系统功能。A23视频分析仪采用视频图像分

13、析仪，可提供更精密的测量标线的定位。A3试验程序本程序给出了二种收集数据和计算光纤偏离量盈的方法。方法1是直接技术，但精度受到限制，可以确定单个的极限偏离；方法2是拟合的方法。A31方法1旋转试样直到偏离读数是在一最大位置，记录此时的偏离值为D；再旋转试样约180。直到偏离读数是在一最小位置，记录此时的偏离值为D。A32方法2记录试样在初始位置的偏离值D。和角度值00。以均等角度步幅旋转样品360。，记录每个步幅下的偏离值D。和角度步幅位置0。典型的角度步幅是10。20。A4计算A41方法1偏离量最的计算由下式计算光纤偏离量盈： 讲：也掣(A1)式中：D一和D一分别是最大偏离值和最小偏离值，单

14、位为毫米(ram)。A42方法2偏离量6，的计算把数据拟合成下列形式的正弦函数，使得拟合模型与测得的偏离数据之间的平方误差和最小，并确定最大光纤偏离量盈：D，=A+毋sin(E) (A2)3GBT 15972342008A43光纤翘曲计算光纤翘曲定义为曲率半径，当采用圆模型时，如下式表示：，。=(X3+讲)2函 式中：X光纤悬空距离i西一光纤偏离量。注：虽然偏离量典型地是以毫米为单位表示，但曲率半径值典型地是再换算成以米为单位表示。将测褥的光纤偏离量屏和悬空距离x代入式(A3)，即可计算出曲率半径r(。分析计数线监枧器卡盘光纤样鼎漫射悻旋转保持嚣图A1 采用光学显微镜测量光纤翘曲装置的示意图步

15、进电机 激光罚徽仪图A2 采用激光测微仪测量光纤翘曲装置的示意图1煳CCD摄像机GBT 15972342008廿纤 一受试光纤 r 1L1L旦 一l图A3样品夹持在套筒中测量光纤翘曲装置的示意图GBT 15972342008附录B(规范性附录)方法B用激光束散射法测量光纤的翘曲B1概述本方法规定了用激光束散射坝9量光纤的曲率半径(翘曲)的试验程序。B2装置典型试验装置示于图B1。B21光源采用分离的He-Ne激光束作光源。B22检测器采用像CCD线性传感器一类的图像传感器作检测器。B3试验程序B。31标定用一根非翘曲光纤给出系统的标定因子。B32测量用相等的步幅，典型是10。209，把光纤旋转

16、360。在每个步幅下，由线性传感器读出反射束的距离s并记录下来，将最大反射柬距离记作AS参看图B1。传癌嚣图B1 用激光束散射法测量光纤翘曲装置的示意图B4计算用最大反射束距离AS来计算光纤翘曲，如下式：2LZR一巫=面式中：L光纤和线传感器间的距离；Z入射束距离；S最大反射束距离。CBT 15972342008GBT 1 5972342008光纤翘曲圆模型如图C1所示。附录C(资料性附录)光纤翘曲圆模型的推导光纤保持器图c1光纤翘曲圆模型按照图c1，光纤曲率半径=R(翘曲参数)的推导如下：设X为悬空距离；蠡为离夹具X距离处光纤的偏离量if为由X、毋和c组成的直角三角形的斜边。所以c一(X2+占2)”2 (C1)c又与从圆心延伸的边R组成等腰三角形，从等腰三角形中平分C，则形成二个直角三角形。新形成的直角三角形的角a等于X、岛和c组成的直角三角形的角。因此8文 (c2)”2j一r把式(c1)代人式(c2)就可得到：R一(X2+群)2盈(C2)