[发明专利]椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置和方法

权利要求书

1.一种椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置，其特征在于，包括依次连接的宽谱光源、起偏器、偏振控制器、待测椭圆偏振态保持光纤、偏振分析仪、光纤适配器和计算机；

所述宽谱光源，用于产生宽谱光，并将所述光传输给所述起偏器；

所述起偏器，用于将来自于所述宽谱光源的光转换为线偏振光，并将所述线偏振光传输给所述偏振控制器；

所述偏振控制器，用于将来自于所述起偏器的线偏振光变换为与待测椭圆偏振态保持光纤的偏振本征态一致的偏振态，并注入到待测椭圆偏振态保持光纤；

所述偏振分析仪，用于记录待测椭圆偏振态保持光纤输出光偏振态的斯托克斯参数并显示在邦加球上；

所述光纤适配器，用于实现待测椭圆偏振态保持光纤剪断前与剪断后光纤末端与偏振分析仪之间的接口适配；

所述计算机，用于根据偏振分析仪记录的数据，计算出待测椭圆偏振态保持光纤剪断前后消光比的分贝数差，根据所述分贝数差计算出所述待测椭圆偏振态保持光纤的消光比。

2.按权利要求1所述的椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置，其特征在于，所述宽谱光源由工作于自发辐射状态的半导体光放大器与工作于自发辐射状态的掺铒光纤放大器级联组成。

3.按权利要求1所述的椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置，其特征在于，所述起偏器包括带有自聚焦透镜的普通光纤、偏振分光棱镜和带有自聚焦透镜的线偏振保持光纤。

4.按权利要求1或2或3所述的椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置，其特征在于，所述偏振控制器包括手动光纤圈偏振控制器。

5.按权利要求1或2或3所述的椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置，其特征在于，所述偏振控制器包括电动偏振控制器。

6.一种采用权利要求1至5任意一项所述的测量装置对椭圆偏振态保持光纤的消光比进行测量的方法，其特征在于，包括：

起偏器接收到宽谱光源传输过来的光的入射后，通过起偏器形成线偏振光，将所述线偏振光传输给所述偏振控制器；

调节偏振控制器，使偏振分析仪邦加球上显示的光偏振度达到最大，并使注入到待测椭圆偏振态保持光纤的光偏振态与该待测椭圆偏振态保持光纤的偏振本征态一致；

保持测量环境不变，记录一段时间内所述待测椭圆偏振态保持光纤的输出光的斯托克斯参数，并根据记录的斯托克斯参数计算出这段时间内待测椭圆偏振态保持光纤的输出光的一个偏振本征态的输出平均光功率P₀和与之正交的另一个偏振本征态的输出功率的均方差σ；根据公式E_R＝10lg(P₀/kσ)计算出该长度下的消光比，其中k为测量时的置信区间系数；

利用剪断法获得所述待测椭圆偏振态保持光纤剪断前后消光比的分贝数差，将该分贝数差作为所述待测椭圆偏振态保持光纤的消光比。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在相同的一段时间内，调节偏振控制器使得待测椭圆偏振态保持光纤的输出偏振态在偏振分析仪上画出的面积达到最小，使得注入到待测椭圆偏振态保持光纤的光偏振态与该待测椭圆偏振态保持光纤的偏振本征态一致。

8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述置信区间系数k的取值覆盖统计的偏振态数量95％以上。

9.按权利要求6所述的方法，其特征在于，在测量待测椭圆偏振态保持光纤剪断前、后的偏振态时使用同一个光纤适配器，所述的光纤适配器装有弹簧压片，该弹簧压片只挤压待测椭圆偏振态保持光纤的护套而不挤压待测椭圆偏振态保持光纤。

10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述光纤适配器挤压待测椭圆偏振态保持光纤的护套处增加一个卡片，使待测椭圆偏振态保持光纤在弹簧压片与卡片撑起的空间内不受挤压，并反复松动所述弹簧压片，观察邦加球上偏振态变化，如果松动弹簧压片时，偏振态不变化，则确定所述弹簧压片没有对待测椭圆偏振态保持光纤造成挤压。