[发明专利]一种保偏光纤消光比的测量方法

说明书

本发明提供的是一种保偏光纤消光比的测量方法。根据待测光纤内的耦合情况，依次测量得到干涉峰与主峰的半高全宽的宽度、左右端点位置和能量，利用干涉峰能量与主峰能量的比值计算得到光纤内串扰点的消光比；计算低信噪比下的干涉峰的能量时，需要测量干涉信号中的噪声功率，计算干涉峰能量中包含的噪声能量，最后消除噪声在测量过程中引入的偏差；该方法测量精度高，测量结果消除色散影响，可以实现低信噪比下高消光比的精确测量，可广泛应用于对消光比测量要求高的光学器件的分析。

技术领域

本发明涉及的是一种光学器件测量方法，具体地说是一种保偏光纤消光比的测量方法。

背景技术

保偏光纤作为一种能够保持光偏振状态的特种光纤，被广泛应用于相干光光纤通信系统，光纤陀螺、光无源器件以及对偏振态敏感的光纤类传感器，由于保偏光纤内部存在的残留有应力，或制造工艺的不完善，以及焊接点的存在，会使在主轴传输的光耦合一部分到正交光轴上，两个正交光轴上的光功率比值就是偏振消光比，精确测量保偏光纤内部串扰点的消光比对于分析保偏光纤有着重要意义。

目前消光比的测试方法主要有旋转检偏器法，光时域反射法，偏振光干涉法等。旋转法主要是通过测量偏振器件最大光能与最小光能之比来测量消光比的大小，该方法需要频繁调节光路，同时受限于测量方法，测量精度仅限于60dB。光时域干涉法通过测量背向散色光偏振正交轴上的功率计算消光比，该方法实验装置复杂，不易实施。

光学相干域偏振测量技术(OCDP)是一种高精度分布式偏振耦合测量技术，该技术通过扫描式光学干涉仪进行光程补偿，实现不同偏振模式间的干涉，可对偏振串扰的空间位置、偏振耦合信号强度进行高精度的测量与分析。OCDP技术作为一种非常有前途的分布式光学偏振性能的检测方法，被广泛用于保偏光纤制造、器件消光比测试等领域。而如何利用这些分布串扰点进行消光比计算，则需要构建一种消光比的测量方法。

2015年，陆聪明等人提出了保偏光纤消光比实时测试装置(CN 201510224794.4)，该方法通过光电探测器和信号处理单元，对光功率进行除法及其其他运算，得到被测偏振光的消光比。该方法可实现偏振光消光比的实时测量，但是无法测量光纤的分布式消光比。

2014年，美国OFS公司的Vitaly Mikhailov等人(US 20140218733)公开了一种消光比测量的检测装置，该方法将耦合到另一轴的能量实时的转变为电信号，通过电信号之间比值的方式测量消光比。该方法同样可以获得待测器件的分布式消光比并且消除测量过程中杂散光的影响，但是在测量高消光比时，由于耦合能量较弱，转变的电信号不精确，因此测量结果并不理想。

2011年，张红霞等人提出了一种白光干涉法偏振器件消光比测试解调方法(CN201110434816.1)，该方法利用偏振串扰强度得到消光比，并设计阈值使消光比测量更准确，但是该方法通过读取峰值的方法测量消光比，会受到色散和噪声的影响，使结果存在一些偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够消除色散和噪声的影响，准确性高的保偏光纤消光比的测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

步骤一、测量待测保偏光纤10、0°起偏器尾纤7和45°检偏器尾纤13的长度分别为L_f、L_in、L_out，将0°起偏器尾纤7与测量待测保偏光纤输入端9、45°检偏器尾纤13与测量待测保偏光纤输出端11均进行0°～0°对准焊接；

步骤二、将起偏器和检偏器接入到分布式光纤偏振串扰测量装置中，打开宽谱光源1，驱动光程扫描器19，使用光学相干域偏振测量装置测量集成光学器件的分布式偏振串扰，得到测量待测保偏光纤内的耦合情况V(x)；