[发明专利]椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置和方法

说明书

本发明公开了一种椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置和方法，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、光纤适配器及计算机。宽谱光源经起偏器形成高消光比的线偏振光，利用偏振控制器结合偏振分析仪，使得输入到待测椭圆偏振态保持光纤光的偏振态与该光纤的偏振本征态一致，然后记录邦加球上的斯托克斯参数变化，计算出该偏振本征态的功率和与其正交的另一个偏振本征态功率的方差，获得待测椭圆偏振态保持光纤在该长度下的消光比；利用剪断法获得剪断前、后两个消光比的分贝数差，作为该段光纤的消光比分贝数。本发明可测量椭圆偏振态保持光纤的消光比，也可用于常规保偏光纤消光比的测量。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，尤其涉及一种椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置和方法。

背景技术

保偏光纤广泛应用于光纤陀螺、光纤水听器、相干光通信、光纤传感等领域。椭圆偏振态保持光纤是一种新型保偏光纤，它是通过在拉丝时控制保偏光纤预制棒的旋转拉制而成，可满足光纤传感等领域中圆偏振态保持器件的应用需求，因此，椭圆偏振态保持光纤又叫高双折射旋转光纤，能够保持椭圆偏振态稳定传输，是光纤电流互感器等系统的关键器件。

偏振消光比(以下简称消光比)是衡量光偏振特性的重要参数之一,也是表征保偏光纤或者许多偏光器件性质的重要指标。因此，对消光比的精确测量一直是人们非常关心的问题。传统的关于消光比的定义，基本上都是两个正交线偏振方向(比如x方向与y方向)功率之比的分贝数。基于传统定义测量消光比的方法也有很多种，包括旋转偏振器法、斯托克斯参数法、背向散射法、外差干涉法、白光干涉法。上述方法，都归结于要测量两个相互垂直的线偏振光的功率。然而，椭圆偏振态保持光纤与普通保偏光纤不同，其偏振本征态不是x和y两个相互垂直的线偏振态，椭圆偏振态保持光纤的偏振本征态是两个相互正交的椭圆偏振态。因此，传统的消光比测量方法不能测量椭圆偏振保持光纤的消光比。

发明内容

本发明提供了一种椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置和方法，以克服现有消光比测量方法不适用于椭圆偏振态保持光纤的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种椭圆偏振态保持光纤消光比的测量装置，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述偏振控制器包括手动光纤圈偏振控制器。

进一步地，所述偏振控制器包括电动偏振控制器。