光纤长度标准装置及其结果修正研究

来源：计量学报杂志2024年第12期北京时间：

作者：袁伟炳,孟飞,林百科,杨凯,陈亮,方占军

单位：1. 中国计量大学光学与电子科技学院,浙江杭州310018; 2. 中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所,北京100029; 3. 国家市场监管重点实验室时间频率与重力计量基准,北京100029;

摘要：为了更好地满足国内光时域反射计(OTDR)的长度量值计量需求,研制了一套基于调制相移法原理的光纤长度标准。装置采用模块化设计,实现了激光器驱动、信号调制、光电转换及频率变换等主要系统单元,并增加了1550nm窗口的长度测量能力。通过独立测量光纤温度修正系数及波长修正系数,在国内已报道的光纤长度标准研究结果中实现对温度及通信窗口测试光源波长不同而引起长度量值变化的归一化修正,并给出完整的不确定度评估结果,为面向OTDR检定领域的光纤长度量值溯源提供了实验依据及新的思路和方法。实验结果表明,光纤长度测量结果不确定度在1310nm窗口和1550nm窗口下分别为U=(0.016+7.2×10-6L)m(k=2)和U=(0.028+7.2×10-6L)m(k=2)。使用该标准标定OTDR传递标准用14km光纤,不确定度为0.13m(k=2),相较于现行标准指标提升近1倍。

关键词：几何量计量; 光纤长度;光时域反射计;温度修正;波长修正

基金资助：国家重点研发计划(2021YFF0603802);中国计量科学研究院质量技术基础能力建设(ANL2014)