[发明专利]一种光纤特征参数测量仪器

权利要求书

1.一种光纤特征参数测量仪器，其特征在于，包括激光器(1)、第一、第二单模光纤(2、12)、第一、第二光纤准直器(3、8)、第一、第二分束器(4、9)、第一、第二相位板(5、6)、第一、第二光纤耦合器(7、11)、旋转多普勒效应发生器(10)和光电探测器(13)；其中：

所述的第一单模光纤(2)、第一光纤准直器(3)和第一分束器(4)依次设置在激光器(1)的输出光路上，第一单模光纤(2)用于将激光器(1)产生的激光输出，经第一光纤准直器(3)准直后耦合到自由空间，第一分束器(4)用于将接收到的第一光纤准直器(3)输出的准直光分成两路；

所述的第一相位板(5)设置在第一分束器(4)的其中一条输出光路上，用于给输入的光束加载上一个空间相位调制，将该路光束调制成某个指定的模式，要求该模式在待测光纤的本征模式范围之外，作为参考光；

所述的第二相位板(6)设置在第一分束器(4)的另外一条输出光路上，用于将该路光束调制成待测光纤本征模的叠加态，使其可以有效地激励出待测光纤中的各种本征模；

所述的第一光纤耦合器(7)与待测光纤和第二光纤准直器(8)依次设置在第二相位板(6)的输出光路上，第一光纤耦合器(7)的作用是将第二相位板(6)的输出光耦合到待测光纤中，用于激发待测光纤中的各种本征模；第二光纤准直器(8)用于将待测光纤的输出光向第二分束器(9)耦合；

所述的第二分束器(9)的两个输入端分别设置在第一相位板(5)和第二光纤准直器(8)的输出光路上，用于将这两路光束合成一路光束；

所述的旋转多普勒效应发生器(10)设置在第二分束器(9)的输出光路上，用于使不同的入射光模式转换成基模，并且发生相应的频移；不同的入射模式，产生的频移不同；

所述的第二光纤耦合器(11)、单模光纤(12)、光电探测器(13)依次设置在旋转多普勒效应发生器(10)的输出光路上，第二光纤耦合器(11)用于将旋转多普勒效应发生器(10)的输出光耦合到第二单模光纤(12)中，第二单模光纤(12)用于将旋转多普勒效应发生器(10)的输出光中的基模筛选出来；

光电探测器(13)用于检测单模光纤(12)的输出光；通过分析光电探测器(13)检测到的光能量曲线，能分析出待测光纤的模式传输常数和损耗；通过改变激光器输出的波长，能进一步分析待测光纤包括各个波长的模式传播常数，各个波长的模式损耗，各个波长的导模数目、带宽、模间色散和材料色散在内的其它光纤特征参数。

2.如权利要求1所述的光纤特征参数测量仪器，其特征在于，所述旋转多普勒效应发生器为一个反光面及与其固连的电机，反光面表面粗糙，以利于产生旋转多普勒效应；反光面其中心与电机转轴固连，在电机带动下匀速转动；反光面用于将待测光纤所支持的本征模转换成基模。

3.如权利要求1或2所述的光纤特征参数测量仪器，其特征在于，所述旋转多普勒效应发生器为设置在所述分束器的输出光路的空间光调制器件，该器件加载有匀速旋转的相位图。

4.如权利要求1或2所述的光纤特征参数测量仪器，其特征在于，所述分束器是平板光分束器、立方体光分束器或薄膜分光器。

5.如权利要求1或2所述的光纤特征参数测量仪器，其特征在于，所述相位版是可以产生参考光模式和待测光纤本征模式的二维空间相位版，或包括空间光调制器和全息图在内的其他相位元件。