Как он помогает мне найти место разрыва оптического волокна?
Процесс определения физического местоположения разрыва оптического волокна с помощью красного маркера (Visual Fault Locator, сокращенно VFL, или визуальный локатор неисправностей) основан на физическом эффекте утечки и рассеяния видимого лазерного излучения высокой яркости в точках резкого изменения геометрической структуры оптического волокна.
Его конкретный механизм работы и физический процесс заключаются в следующем:
1. Инжекция источника света и передача методом полного внутреннего отражения
Внутри красного маркера обычно интегрирован полупроводниковый лазерный диод (LD) высокой мощности, излучающий видимый лазерный луч стабильного красного цвета (типичная длина волны \lambda \approx 650\text{ nm} \pm 10\text{ nm} ).
В нормальном, неповрежденном оптическом волокне, благодаря тому, что показатель преломления сердцевины (Core) n_1 немного больше показателя преломления оболочки (Cladding) n_2 , инжектируемый красный свет на границе раздела сердцевины и оболочки удовлетворяет условию полного внутреннего отражения (Total Internal Reflection). Энергия света строго удерживается внутри сердцевины и передается вдоль оси, и снаружи оптического волокна практически невозможно наблюдать выход света.
2. Механизмы преломления и рассеяния в точке неисправности
Когда в оптическом волокне происходит разрыв, макроизгиб (слишком малый радиус изгиба) или плохое сращивание, физическое условие полного внутреннего отражения нарушается:
- Разрывы и трещины: Сердцевина оптического волокна становится прерывистой в месте разрыва, образуя границу раздела сред стекло-воздух. Когда передаваемый красный свет достигает этого поперечного сечения, из-за резкого изменения показателя преломления свет больше не отражается полностью, а подвергается сильному преломлению, отражению и диффузному рассеянию (Diffuse Scattering).
- Чрезмерный изгиб (потери на изгиб): Когда оптическое волокно подвергается механическому напряжению, превышающему допустимый радиус изгиба (например, изгиб), угол падения света на изгиб становится меньше критического угла полного внутреннего отражения \theta_c , и часть света преломляется, проходя через оболочку в покрытие, вызывая потери излучения на изгиб (Bending Loss).
3. Выход света и визуальное распознавание
Эти мощные красные лазерные лучи 650\text{ nm} , выходящие из сердцевины, проникают через тонкое пластиковое покрытие (например, обычный полиакрилат или полиимид) и проходят через полупрозрачную внешнюю оболочку оптического волокна (например, стандартную для одномодовых патч-кордов оболочку из ПВХ/LSZH диаметром 0.9\text{ mm} или 2.0\text{ mm} ). Поскольку эта длина волны находится в диапазоне чувствительности человеческого зрения, просачивающийся красный свет в месте разрыва или повреждения будет выглядеть как чрезвычайно яркое красное радиальное пятно или светящаяся красная точка . Находя это место утечки света, инженеры могут выполнить точное визуальное определение места разрыва оптического волокна с точностью до сантиметра (или даже миллиметра).
Уточнение принадлежности продукта
Необходимо особо отметить, что красный маркер (VFL) относится к универсальным базовым портативным измерительным инструментам в области волоконной инженерии и не входит в основную линейку продуктов Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®).
Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) специализируется главным образом на:
- Оптоволоконных решетчатых датчиках (например, датчиках, устойчивых к высоким и низким температурам, растяжению и микроизгибам) для различных суровых и экстремальных условий.
- Специальных высокотемпературных оптических волокнах и специальных кабелях.
- Высокоскоростных оптоволоконных решетчатых демодуляторах с большим количеством каналов и сопутствующих услугах по аренде оборудования для научных исследований.
Если при установке или прокладке систем оптоволоконных решетчатых датчиков Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) вы столкнетесь с проблемами непроходимости линии или чрезмерными потерями, красный маркер является практичным вспомогательным инструментом, часто используемым для первичного скрининга на месте и устранения изгибов и разрывов ближнего конца оптоволокна.