本發(fā)明屬于全光纖電流互感器器件性能測(cè)試領(lǐng)域，涉及一種全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置以及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

智能變電站的快速發(fā)展，推動(dòng)了電子式互感器的實(shí)用化和產(chǎn)品化的發(fā)展。作為電子式電流互感器主流技術(shù)方案之一的全光纖電流互感器由于其體積小、重量輕、絕緣性能優(yōu)良、抗電磁干擾能力強(qiáng)、便于實(shí)現(xiàn)智能化等一系列優(yōu)點(diǎn)，正在被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

根據(jù)全光纖電流互感器產(chǎn)品技術(shù)方案，光源發(fā)出的光需前后兩次經(jīng)過各光學(xué)器件到達(dá)光電探測(cè)器，而光學(xué)器件本身的損耗及各熔點(diǎn)損耗，導(dǎo)致最終到達(dá)光電探測(cè)器的光強(qiáng)較弱，為保證測(cè)試精度，確保到達(dá)光電探測(cè)器的光強(qiáng)滿足測(cè)試需要，要求反射鏡反射率>95％，并不受變溫環(huán)境的影響。因此反射鏡反射率在全溫環(huán)境(-40～+70℃)的穩(wěn)定性成為衡量反射鏡性能的關(guān)鍵參數(shù)。

目前，傳感光纖反射鏡反射率穩(wěn)定性數(shù)值一般由鍍反射鏡廠商直接提供，其測(cè)試方法均為間接測(cè)試法，即在進(jìn)行傳感光纖端面鍍反射鏡時(shí)同時(shí)在玻璃(或其它物質(zhì))上鍍反射鏡，通過測(cè)試玻璃上反射鏡的反射率來獲得傳感光纖反射鏡的反射率，該種測(cè)試方法存在不確定性，無法給出全溫環(huán)境下反射率的穩(wěn)定性參數(shù)，影響對(duì)傳感光纖反射鏡反射性能的判斷。

因此，為真實(shí)測(cè)試傳感光纖反射鏡反射率在全溫環(huán)境下的穩(wěn)定性，篩選出符合全光纖電流互感器制作需要的反射鏡，提高全光纖電流互感器產(chǎn)品成品率，設(shè)計(jì)一種傳感光纖反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試方法十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性測(cè)試裝置及測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)傳感光纖反射鏡反射率在全溫環(huán)境(-40～+70℃)的穩(wěn)定性的直接測(cè)量，將其測(cè)量結(jié)果作為篩選反射鏡的重要判據(jù)。

本發(fā)明采取的反射鏡反射率穩(wěn)定性測(cè)試裝置，包括SLD光源驅(qū)動(dòng)儀、SLD光源、三端光纖環(huán)行器以及用于容納傳感光纖反射鏡為其提供變溫環(huán)境的高低溫試驗(yàn)箱，其中三端光纖環(huán)行器的第一端、第二端分別作為入射光路的輸入端、輸出端，三端光纖環(huán)行器的第二端、第三端分別作為出射光路的輸入端、輸出端；SLD光源驅(qū)動(dòng)儀連接至SLD光源驅(qū)動(dòng)端，SLD光源尾纖與三端光纖環(huán)行器的第一端尾纖熔接，三端光纖環(huán)行器的第二端尾纖與待測(cè)傳感光纖不含反射鏡的一端尾纖熔接。

該反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置中，SLD光源驅(qū)動(dòng)儀用于為SLD光源產(chǎn)生高精度的可調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)電流范圍為0～150mA，恒流精度<0.1％，溫控精度<0.1℃。

該反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置中，SLD光源用于測(cè)試過程中提供穩(wěn)定的光源輸出，中心波長(zhǎng)1310nm，額定電流100mA，功率>1.5mW，功率穩(wěn)定度<0.5％。該反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置中，三端光纖環(huán)行器用于測(cè)試過程中根據(jù)測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)光束的定向傳輸，中心波長(zhǎng)1310nm，隔離度≥40dB，插入損耗≤0.7dB。

該反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置中，高低溫試驗(yàn)箱用于為傳感光纖反射鏡提供-40～+70℃的變溫環(huán)境。

利用該全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試的方法，包括以下步驟：

步驟一：將SLD光源驅(qū)動(dòng)儀連接至SLD光源，調(diào)節(jié)SLD光源驅(qū)動(dòng)儀的驅(qū)動(dòng)電流，測(cè)試此驅(qū)動(dòng)電流下SLD光源尾纖光功率，確保SLD光源驅(qū)動(dòng)儀及SLD光源處于正常工作狀態(tài)；

步驟二：將SLD光源尾纖與三端光纖環(huán)行器的第一端尾纖完成熔接，熔接完畢后測(cè)試三端光纖環(huán)行器的第二端尾纖光功率，確保三端光纖環(huán)行器工作正常；

步驟三：將三端光纖環(huán)行器第二端端尾纖與待測(cè)傳感光纖不含反射鏡的一端尾纖完成熔接，測(cè)試三端光纖環(huán)行器的第三端尾纖輸出光功率值；

步驟四：將傳感光纖反射鏡放置于高低溫試驗(yàn)箱中，三端光纖環(huán)行器、SLD光源及SLD光源驅(qū)動(dòng)儀放置于高低溫試驗(yàn)箱外；

步驟五：設(shè)置高低溫試驗(yàn)箱溫度在-40～+70℃范圍內(nèi)變化，并記錄光功率數(shù)值；

步驟六：測(cè)試完畢，在記錄的光功率值中選出最大光功率Pmax和最小光功率值Pmin，按如下公式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理獲得衡量傳感光纖反射鏡反射率穩(wěn)定性能的參數(shù)：

γ＝(Pmax-Pmin)/Pmin*100％。

γ值越接近0表明穩(wěn)定性能越好。

在上述的全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試方法中，在對(duì)SLD光源尾纖、三端光纖環(huán)行器的第二端尾纖、三端光纖環(huán)行器的第三端尾纖的光功率進(jìn)行測(cè)試前，先將尾纖插入裸纖適配器中，利用筆式切割刀對(duì)尾纖端面進(jìn)行處理，然后通過光功率計(jì)測(cè)試光功率，測(cè)試完畢后將尾纖從裸纖適配器中取出。

在上述的全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試方法中，SLD光源尾纖與三端光纖環(huán)行器的第一端尾纖之間以及三端光纖環(huán)行器第二端尾纖與待測(cè)傳感光纖不含反射鏡的一端尾纖之間的熔接均由光纖熔接機(jī)完成。

有益效果：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了傳感光纖反射鏡反射率在全溫環(huán)境(-40～+70℃)的穩(wěn)定性的直接測(cè)量，將其測(cè)量結(jié)果作為篩選反射鏡的重要判據(jù)，有效避免由于傳感光纖反射鏡性能不達(dá)標(biāo)而導(dǎo)致制作完畢產(chǎn)品質(zhì)量不合格的問題，提高光纖電流互感器產(chǎn)品成品率。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性測(cè)試框架圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，說明該發(fā)明的具體實(shí)施方式：

本發(fā)明全光纖電流互感器反射鏡反射率穩(wěn)定性的測(cè)試裝置，參見附圖1，包括SLD光源驅(qū)動(dòng)儀、SLD光源、三端光纖環(huán)行器以及用于容納傳感光纖反射鏡為其提供變溫環(huán)境的高低溫試驗(yàn)箱，其中三端光纖環(huán)行器的第一端、第二端分別作為入射光路的輸入端、輸出端，三端光纖環(huán)行器的第二端、第三端分別作為出射光路的輸入端、輸出端；SLD光源驅(qū)動(dòng)儀連接至SLD光源驅(qū)動(dòng)端，SLD光源尾纖與三端光纖環(huán)行器的第一端尾纖熔接，三端光纖環(huán)行器的第二端尾纖與待測(cè)傳感光纖不含反射鏡的一端尾纖熔接。

參照附圖1，本發(fā)明公布的傳感光纖反射鏡反射率穩(wěn)定性測(cè)試方法具體實(shí)施步驟如下：

步驟1：將SLD光源驅(qū)動(dòng)儀連接于SLD光源上，調(diào)節(jié)SLD高精度光源驅(qū)動(dòng)儀驅(qū)動(dòng)電流至80mA，將SLD光源尾纖插入裸纖適配器中，并利用筆式切割刀對(duì)尾纖端面進(jìn)行切割處理，通過光功率計(jì)顯示值檢查SLD光源是否正常工作；

步驟2：利用光纖切割刀對(duì)SLD光源尾纖和三端光纖環(huán)行器第一端端尾纖進(jìn)行切割處理，通過光纖熔接機(jī)完成熔點(diǎn)B的熔接，并通過裸纖適配器、筆式切割刀、光功率計(jì)參照步驟1中的光纖尾纖處理方法，對(duì)三端光纖環(huán)行器的第二端端尾纖進(jìn)行光功率測(cè)量，確保三端光纖環(huán)行器處于正常工作狀態(tài)；

步驟3：利用光纖切割刀對(duì)三端光纖環(huán)行器第二端端尾纖和待測(cè)傳感光纖不含反射鏡端尾纖進(jìn)行切割處理，通過光纖熔接機(jī)完成熔點(diǎn)C的熔接，通過裸纖適配器、筆式切割刀、光功率計(jì)對(duì)三端光纖環(huán)行器的第三端端尾纖進(jìn)行光功率測(cè)量，記錄此時(shí)光功率值；

步驟4：將傳感光纖反射鏡放置于高低溫試驗(yàn)箱中，三端光纖環(huán)行器、SLD光源及SLD高精度光源驅(qū)動(dòng)儀、光功率計(jì)放置于高低溫試驗(yàn)箱外；

步驟5：設(shè)置高低溫試驗(yàn)箱溫度在-40～+70℃范圍內(nèi)變化，每3min變化1℃，在-40℃與+70℃兩溫度點(diǎn)分別保溫2h，每15min記錄一次裝置③光功率計(jì)的數(shù)值；

步驟6：測(cè)試完畢后，在記錄的光功率值中選出最大光功率Pmax和最小光功率值Pmin，按如下公式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：

γ＝(Pmax-Pmin)/Pmin*100％；

計(jì)算得出的γ值即為衡量傳感光纖反射鏡反射率穩(wěn)定性能的參數(shù)。