光纤表征测试是光纤制造和应用中的核心环节,其重要性贯穿于研发设计、生产控制、质量保证、工程应用及故障诊断全生命周期。
特种光纤制造涉及的主要测试环节为光纤预制棒折射率分析、光纤剖面折射率分析、光纤几何尺寸分析、光纤涂层几何尺寸分析、光纤衰减测试等五项关键分析测试技术,这些技术覆盖了从原材料(预制棒)到成品光纤的核心特性评估。测试的核心目标确保光纤的光学性能(低损耗、特定模式特性)、机械可靠性以及几何精度,满足光纤通信、光纤传感及光纤激光器等应用需求。
此类测试设备长期被国外垄断,聚合光子联合国内著名高校和科研机构在该领域投入研发,系统性解了相关技术问题,打破欧美多年的技术封锁,技术团队通过多年的不懈努力,陆续推出商业化特种光纤测设备10余种,并且与国内绝大多数特纤企业及光纤激光企业形成了紧密合作,在国产特种光纤制造领域确保了供应链的安全。
1. 光纤预制棒折射率分析测试
预制棒的折射率分布直接决定了最终拉制出的光纤的折射率分布(纤芯直径、数值孔径、色散特性等),是光纤设计能否实现的关键验证点。预制棒阶段发现折射率缺陷,可以避免后续拉丝和测试的浪费。

光纤预制棒折射率测试仪(PRIP-80)
光纤预制棒折射率测试仪(PRIP-80)可以对预制棒不同位置的折射率分布进行高速、自动测量,其测量原理是采用在光纤行业广泛使用的光束偏转测量法,通过对入射光线的折射角轨迹追迹计算出折射率的变化量。
PRIP-80可以测量光纤预制棒的折射率分布,并集成了几何测试功能,可提供包括相对折射率、等效折射率、包层和芯层直径、不圆度、同心度误差等指标的测试结果。
产品主要指标:
测试预制棒直径 5~80mm
径向分辨率 5um
折射率重复性 优于0.00005
直径重复性 <50um
同心度误差重复性 <50um
垂直方向行程 1200mm
测试时间 <90s
2. 光纤折射率分析测试
光纤折射率分析仪直接验证成品光纤的光学波导结构是否符合设计规范,是光纤分选、质量控制和失效分析的关键手段。光纤折射率直接反映成品光纤的核心光学特性,是验证设计实现和拉丝工艺稳定性的黄金标准之一。
光纤折射率测量通常采用的两种测量方法包括:折射近场法精度最高但光纤样品准备过程繁琐,对切割端面角度要求高;全息干涉法可无损沿长度测量但精度略低。

光纤剖面分析仪(RIP-100)
光纤剖面分析仪(RIP-100)采用全息干涉法对光纤的折射率分布进行高速、自动测量,可以测量光纤的折射率分布,并集成了几何测试功能,可提供包括相对折射率、等效折射率、包层和芯层直径、不圆度、同心度误差等指标的测试结果。
产品特点
二维重建测试时长3分钟以内,测试效率较同类型产品大幅提高。综合测试时间(样品准备时间+测试时间)与基于端面图像的其他几种光纤折射率测试设备相当。
保偏光纤纤芯结果优化。通过专门开发的算法消除应力区对纤芯折射率的影响,实测折射率二维分布以及NA值与设计值更接近。
纤芯结果优化。可在数据层自动与RIP-E600联用,交叉校验折射率数据从而提高对纤芯复杂结构的测试准确性。
产品主要指标:
折射率精度 ±0.0001
空间分辨率 优于0.3μm
测量波长范围 典型值 632nm (波长可定制)
光纤直径 60μm-800μm
光纤材料 石英,塑料,其他透明材料
光纤类型 单/多模,大模场面积,掺稀土,包层泵浦,微结构,保偏等光纤
测量时间 ≤3min(360角度精细测量)
测量方式 全自动化无损测量
温度在线监测功能 实时监控匹配油温度,对匹配油的折射率值进行实时温度补偿
