【OLI测试案例分享】

来源：武汉东隆科技有限公司分类：商机 2024-05-14 10:30:07 20阅读次数

概述

光纤阵列（FA）因体积小、集成度高等优势在光纤通信领域应用广泛。它需要剥纤切割、点胶固化、研磨抛光等各种操作步骤制作。在剥纤和胶水固化等操作中，很容易因操作不当给光纤带来微裂纹或微损伤，经过较长时间或在恶劣的环境下，损伤裂化极易造成断裂，产生严重损耗或失效。而使用OLI能在每个产品制作完成后，对每个通道逐一进行扫描检测，规避生产过程中可能出现的损伤，大大减少后期因隐形损伤带来的稳定性问题。

下面的测试案例即是某客户使用OLI对其特殊定制的FA进行失效检测的结果分析。

样品测量

客户的FA结构示意图如下：

其中一段研磨成平面，并镀膜（增反或增透），每一通道的光纤为普通单模光纤，输出端夹角为特殊角（远大于8度）。

实际的测试接线示意图如下:

分别测量正常通道与异常通道，两种状态下得到的扫描曲线结果如下图所示：

其中，红色曲线为正常曲线结果，蓝色曲线为异常结果。

结果分析

为确定每一个峰值对应实际结构的具体位置和形成原因，我们把待测FA拿掉，得到结果曲线中只有一个峰，即转接跳线的Z后一个面，具体位置对应测量样品结果中Z左边的一个峰。

观察计算图中每个峰的间距如下：

正常曲线结果（红线）：可观察得到第1峰和第2峰间距为15mm（从左往右），与待测样品结构对应上（第1峰对应镀膜面，第2峰对应倾角面），但是除此之外，还有第3峰，这是怎么情况呢?

对于FA的输入面，其是一个平面还镀膜，它的反射较大，当光从有倾角的面返回时，部分光直接从镀膜面透过被设备检测到（即第2峰），还有部分光会在镀膜面再次反射，再次反射光会按照原光路多走一遍，即会多走一个FA的长度，即15mm，此二次反射光即对应第3峰。下图具体演示了每个反射峰对应的光路走法。

所以，结果曲线上显示每个峰之间间距为待测FA的长度15mm，而2次反射的峰也间隔15mm，我们可以推断，甚至还有3次反射（在15mm之后），只不过每反射一次，光信号被削弱一次，后面的峰因强度太低，没有检测到而已。

弄清楚以上光路行进过程以后，我们可以用更简单直观的图示分析方法来展示，二次反射可以用平面镜镜像来画图分析，如下所示：

异常曲线结果（蓝线）：可观察到第1'峰、第4'峰、第7'峰间距均为15mm（从左往右），根据以上正常结果曲线的分析，此三个峰分别对应正常结果（红线）的第1、2、3峰。除此之外，异常通道结果还有第2'、3'、5'、6'峰（本样品经客户拆解后用高倍显微镜观察得到，仅距镀膜面5mm处有一个破损点）。下面具体分析其成因。

第2'峰距离第1'峰5mm，说明在距离镀膜端5mm处有一个失效点（断裂或破损），由于端面镀膜，存在高反射，所以原光二次反射后，10mm处又会产生一个峰，此峰低于S次反射的强度，大约-68db左右，而异常点S次反射强度大约在38db左右。

同时一次反射、二次反射光除了部分直接通过镀膜面回来，还会有部分反射到倾角面，再次反射一遍，即在15mm以后再次出现两个峰，此两个峰即对应5'、6'峰。

由光路示意图和测量峰值结果可以看到，镜像峰和实际异常点产生的峰值回损成比例的降低，距离间隔一模一样，符合光的相关理论；假设入射光足够强（或者设备探测灵敏度无限低、测量长度足够长），还会有更多等比例减小的反射相干峰出现。此种现象非常类似多光束干涉情况。

总结

对于较复杂的光路探测情况，OLI可以很好的检测到光在每点的反射强度，甚至光在光路中有来回反射的情况均能有效的检测出来，对于分析样品内具体光的行进过程，理解样品的结构，有非常大的帮助和指导意义。开发人员或工程师可通过测量结果，分析内部结构、失效点位置和个数，失效点的具体回损值，样品结构中各个特殊面、点或结构之间的反射影响等。在新品开发、出货检测、故障品的失效分析等领域均可提供实测数据支撑，为后续的产品改进提升提供理论参考。

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