光缆(特别是架空光缆)在安装使用过程中,受到拉力而延伸.此时,其中的束管也将同步伸长,为保证光纤受到的可能拉伸不超过标准要求,必须保证在光纤二次套塑过程中,光纤在束管中保留一定的余长.传统的光纤余长的测量方法要求测量人员非常熟练地操作,并且要求每次测量的重复性、稳定性、一致性很好,测量结果才准确,因此传统的测量方法难以满足生产的需求.这就需要一种实时性好和高精度的在线测量方法.激光多普勒测量技术以其非接触测量、高精度、高分辨率和动态响应快等特点在流体流速的测量方面已经取得了良好的效果,基于激光多普勒测量技术在速度测量领域的发展,使这种技术用于光纤余长测量成为可能.激光多普勒测长系统的核心部分是激光多普勒测速系统.该文从激光多普勒测速原理出发,分析了激光多普勒在线测长的原理以及它与激光多普勒测速的区别.在测长系统的光路部分,该文介绍了几种激光多普勒测速光路结构并分析了它们的优缺点,并根据光纤二次套塑中余长的在线测量的实际需要,设计了双光束型光路系统以及光路各个部分的器件选择方法.在在线测长系统的信号处理部分,该文介绍了几种常用的激光多普勒信号处理系统以及它们的优缺点,并采用了频率跟踪器实现对多普勒信号的实时跟踪.为了在线测出光纤余长测量值,该文自行设计基于单片机的激光多普勒信号频率测量器和基于PC机的中心数据处理系统,PC机采用串口方式来与单片机通信的.该中心数据处理系统是在Visual C++6.0的开发环境中调用win32串口通信的API函数来实现的,并使用重叠I/O方式来对串口进行读写操作来实现与单片机的串口通信.文章最后分析了双光束法测量中光纤瞬时抖动对测量结果影响;分析了投射到光纤上的入射光束直径D的大小对余长测量的影响;分析了入射光束的带宽对测量的影响;分析了光纤线速度方向与两束入射光线的角平分线不垂直时对测量结果的影响等.对于这些影响测量结果的因素,文章提出了相应的解决办法.长度测量是基于速度测量的,因为长度是速度关于时间的积分,但是它们之间存在着重要的区别,速度测量一般允许断续的,而在长度测量中是不允许长时间的信号脱落,否则会造成很大的测量误差.为了解决光纤余长在线测量的信号脱落问题,该文采用了软件方法检测信号脱落,并采用最小二乘法的算法进行长度补偿.该文在基于激光多普勒测量技术的光纤余长测量系统方面的所做研究为进一步研究光纤余长在线测量系统奠定了基础.