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一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，從消光比的參數(shù)定義出發(fā)，通過(guò)改變兩束正交偏振光的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的消光比量值。工作原理是：使用一個(gè)偏振分束器將輸入光分成兩路正交的線偏振光，對(duì)其中一路的光功率進(jìn)行衰減，然后兩路光再通過(guò)一個(gè)偏振合束器進(jìn)行合束，這樣通過(guò)控制衰減器的衰減量就可以實(shí)現(xiàn)消光比量值可調(diào)。采用上述方案，利用偏振分束/合束原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩路正交偏振光的控制，通過(guò)調(diào)節(jié)兩路偏振光功率達(dá)到了消光比量值可調(diào)的目的。
【專利說(shuō)明】一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于消光比測(cè)試儀校準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]消光比測(cè)試儀是測(cè)試保偏光纖及偏振器件消光比參數(shù)的儀器，近年來(lái)隨著保偏光纖及其相關(guān)產(chǎn)品在傳感領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)消光比測(cè)試儀的擁有量不斷增加，對(duì)其進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)的需求量也日益增長(zhǎng)。消光比測(cè)試儀的工作原理是采用旋轉(zhuǎn)檢偏法，偏振光源發(fā)出的光經(jīng)保偏光纖后到達(dá)檢偏器，檢偏器以一定的速度高速旋轉(zhuǎn)，由光電探測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)通過(guò)檢偏器后偏振光功率的最大值與最小值，然后根據(jù)消光比計(jì)算公式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，顯示消光比的測(cè)量值。
[0003]目前消光比測(cè)試儀的校準(zhǔn)方法有兩種，一種是利用標(biāo)定好的保偏光纖進(jìn)行量值傳遞，對(duì)于一根保偏光纖來(lái)說(shuō)，其消光比量值是固定的，而要對(duì)消光比測(cè)試儀進(jìn)行有效校準(zhǔn)，就需要多根不同消光比量值的保偏光纖，這可以通過(guò)人為扭轉(zhuǎn)保偏光纖的偏振軸來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是會(huì)造成光纖中傳輸光的偏振態(tài)不穩(wěn)定，消光比量值容易受外界影響而產(chǎn)生很大變化。另一種是通過(guò)改變傳輸光的偏振態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的消光比量值，具體是使用一個(gè)起偏器和一個(gè)四分之一波片，起偏器產(chǎn)生的線偏振光經(jīng)過(guò)四分之一波片時(shí)，光軸之間的夾角不同會(huì)產(chǎn)生不同偏振態(tài)的偏振光，對(duì)應(yīng)的消光比量值也不同，這樣通過(guò)旋轉(zhuǎn)四分之一波片就可以得到不同的消光比量值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)消光比測(cè)試儀的校準(zhǔn)。此種方法采用空間型光學(xué)器件，解決了量值不穩(wěn)定的問(wèn)題，但是對(duì)角度旋轉(zhuǎn)的精度要求很高，而常規(guī)角度旋轉(zhuǎn)盤(pán)的分辨率僅為2°，通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)很難保證角度旋轉(zhuǎn)的精確性和重復(fù)性。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其中，包括以下步驟:
[0007]步驟1:將從寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)偏振分束器后，分為兩路正交的偏振光，其中一路光功率為P1的偏振光輸入到偏振合束器的一個(gè)輸入端，另一路光功率為P2的偏振光經(jīng)衰減器后光功率變?yōu)镻3，輸入到偏振合束器的另一個(gè)輸入端，兩路光功率為P1和P3的偏振光經(jīng)過(guò)合束后輸出到消光比測(cè)試儀；
[0008]步驟2:根據(jù)消光比的定義公式，當(dāng)光功率單位為dBm時(shí)，消光比ER = P1-P3 =P1-(P2-Pu-Ptffl)，其中P1和P2分別為經(jīng)過(guò)偏振分束器后兩路偏振光的功率，P3為光功率為P2的偏振光經(jīng)衰減器后的功率，Pil為衰減器的插入損耗，PdB為衰減器的衰減量；
[0009]步驟3:將衰減器的衰減量置為OdB，偏振合束器的輸出端與消光比測(cè)試儀相連，記錄消光比的測(cè)量值ERm，示值誤差A(yù)ER = ERm-ER0 ；
[0010]步驟4:通過(guò)調(diào)節(jié)衰減器的衰減量來(lái)改變消光比量值，得到不同消光比量值下被測(cè)消光比測(cè)試儀的示值誤差A(yù)ER = ERm-ERp
[0011]所述的實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其中，所述偏振分束器和
[0012]所述偏振合束器的輸入輸出均為保偏光纖。
[0013]所述的實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其中，所述寬帶光源的工作波長(zhǎng)和所述衰減器的工作波長(zhǎng)均為1310nm波段或1550nm波段；所述衰減器的衰減準(zhǔn)確度為±0.ldB。
[0014]所述的實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其中，所述步驟2中，所述Pp P2和Ptt使用功率計(jì)精確測(cè)得；當(dāng)衰減器的衰減量為OdB時(shí)，消光比量值ERtl為一個(gè)已知的定值；調(diào)節(jié)衰減器的衰減量PdB，得到不同的消光比量值ERi = ERfPtffl，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)消光比測(cè)試儀的校準(zhǔn)。
[0015]采用上述方案:
[0016]1、利用偏振分束/合束原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩路正交偏振光的控制，通過(guò)調(diào)節(jié)兩路偏振光功率達(dá)到了消光比量值可調(diào)的目的。
[0017]2、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便攜，所用的寬帶光源和衰減器均為光通信領(lǐng)域常用的儀器設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)消光比測(cè)試儀的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本發(fā)明從消光比的參數(shù)定義出發(fā)，通過(guò)改變兩束正交偏振光的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的消光比量值。工作原理是:使用一個(gè)偏振分束器將輸入光分成兩路正交的線偏振光，對(duì)其中一路的光功率進(jìn)行衰減，然后兩路光再通過(guò)一個(gè)偏振合束器進(jìn)行合束，這樣通過(guò)控制衰減器的衰減量就可以實(shí)現(xiàn)消光比量值可調(diào)。
[0022]具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示，寬帶光源101發(fā)出的光經(jīng)過(guò)偏振分束器102后，分為兩路正交的偏振光，其中一路光功率為P1偏振光輸入到偏振合束器104的一個(gè)輸入端,另一路光功率為P2的偏振光經(jīng)衰減器103后功率變?yōu)镻3輸入到偏振合束器104的另一個(gè)輸入端，兩路光功率為P1和P3的偏振光經(jīng)過(guò)合束后輸出到消光比測(cè)試儀105中。其中偏振分束器102和偏振合束器104的輸入輸出均為保偏光纖，寬帶光源101和衰減器103為光通信領(lǐng)域常用的儀器設(shè)備，對(duì)應(yīng)于消光比測(cè)試儀105的工作波長(zhǎng)，寬帶光源101的工作波長(zhǎng)和衰減器103的工作波長(zhǎng)均為1310nm波段或1550nm波段，衰減準(zhǔn)確度要求為±0.ldB。根據(jù)消光比的定義公式，當(dāng)光功率以對(duì)數(shù)方式表示，即單位為dBm時(shí)，消光比ER = P1-P3 =P1-(P2-Pu-Ptffl)，其中P1和P2分別為經(jīng)過(guò)偏振分束器后兩路偏振光的功率，P3為光功率為P2的偏振光經(jīng)衰減器后的功率，Ptt為衰減器的插入損耗，PdB為衰減器的衰減量。上述公式中的三個(gè)參量P:、P2和Pu可以使用功率計(jì)精確測(cè)得，因此對(duì)于特定的寬帶光源和衰減器，當(dāng)衰減器的衰減量為OdB時(shí)，此時(shí)的消光比為一個(gè)已知的定值E&。調(diào)節(jié)衰減器的衰減量PdB，就可以得到不同的消光比量值ERi = ERc^Ptffl，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)消光比測(cè)試儀的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)過(guò)程如下:
[0023]1.將衰減器的衰減量置為OdB，偏振合束器的輸出端與消光比測(cè)試儀相連，記錄消光比的測(cè)量值ERm，示值誤差A(yù)ER = ERm-ER00
[0024]2.通過(guò)調(diào)節(jié)衰減器的衰減量來(lái)改變消光比量值，可以得到不同消光比量值下被測(cè)消光比測(cè)試儀的示值誤差A(yù)ER = ERm-ERi0
[0025]采用上述方案:
[0026]1、利用偏振分束/合束原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩路正交偏振光的控制，通過(guò)調(diào)節(jié)兩路偏振光功率達(dá)到了消光比量值可調(diào)的目的。
[0027]2、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便攜，所用的寬帶光源和衰減器均為光通信領(lǐng)域常用的儀器設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)消光比測(cè)試儀的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:將從寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)偏振分束器后，分為兩路正交的偏振光，其中一路光功率為P1的偏振光輸入到偏振合束器的一個(gè)輸入端，另一路光功率為P2的偏振光經(jīng)衰減器后光功率變?yōu)镻3，輸入到偏振合束器的另一個(gè)輸入端，兩路光功率為P1和P3的偏振光經(jīng)過(guò)合束后輸出到消光比測(cè)試儀； 步驟2:根據(jù)消光比的定義公式，當(dāng)光功率單位為dBm時(shí)，消光比ER = P1-P3 =P1-(P2-Pu-Ptffl)，其中P1和P2分別為經(jīng)過(guò)偏振分束器后兩路偏振光的功率，P3為光功率為P2的偏振光經(jīng)衰減器后的功率，Pil為衰減器的插入損耗，Pde為衰減器的衰減量； 步驟3:將衰減器的衰減量置為OdB，偏振合束器的輸出端與消光比測(cè)試儀相連，記錄消光比的測(cè)量值ERm，示值誤差A(yù)ER = ERm-ER0 ； 步驟4:通過(guò)調(diào)節(jié)衰減器的衰減量來(lái)改變消光比量值，得到不同消光比量值下被測(cè)消光比測(cè)試儀的示值誤差A(yù)ER = ER01-ER1
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其特征在于，所述偏振分束器和所述偏振合束器的輸入輸出均為保偏光纖。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其特征在于，所述寬帶光源的工作波長(zhǎng)和所述衰減器的工作波長(zhǎng)均為1310nm波段或1550nm波段；所述衰減器的衰減準(zhǔn)確度為±0.ldB。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)消光比量值精確可調(diào)的方法，其特征在于，所述步驟2中，所述P1J2和Pu使用功率計(jì)精確測(cè)得；當(dāng)衰減器的衰減量為OdB時(shí)，消光比量值ERtl為一個(gè)已知的定值；調(diào)節(jié)衰減器的衰減量PdB，得到不同的消光比量值ERi = ERQ+PdB，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)消光比測(cè)試儀的校準(zhǔn)。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK104280212SQ201410486495
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】趙耀, 李國(guó)超, 鄭光金, 高業(yè)勝 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所