[发明专利]测量光纤和光学系统偏振消光比的方法与装置

说明书

本发明属于光学参数测试的方法与装置

现有测试偏振消光比的方法是使被测系统输出的部分偏振光经过检编器，然后由光电探测器监测输出光的强度，转动检偏器使先后出现极大值I_max与极小值I_min，利用公式K＝ (Imin)/(Imax) 求出被测系统偏振消光比K的单向检测法。为消除光源强度起伏的影响，往往在被测系统之前加一分束器分出一束参考光形成双光路检测。此种方法的缺点是检偏器本身的偏振消光比直接影响到系统的测量精度。当被测系统为光纤或光纤系统时，由于耦合空间甚小而无法插入分束器，这时只能进行单光路检测，因而无法消除光源强度起伏的影响。

现有技术的检测装置，基本上由光源、耦合系统、检编器和一只光电探测器等四部分组成，被测系统放在检偏器之前。双光路检测时，于被测系统之前加一分束板或分束棱镜分出一支参考光路，并用光电探测器监测其光强，由此光强对检测信号进行归一化。

本发明是针对上述缺点作改进，设计出减小了检偏器偏振消光比影响又无光源强度起伏影响的新方法和新装置。

本发明的技术方案是采用双方向双光路检测法。使被测系统（M）输出的部分偏振光经过偏振棱镜〔3〕分解成具有一定分束角的两种直线偏振光。转动偏振棱镜〔3〕，同时由两只光电探测器〔4A与4B〕分别监测这两种直线偏振光的光强度，由这两个光强度之比的极值〔D〕计算出被测系统的偏振消光比〔K〕。计算公式为K＝ρD。式中ρ是仪器常数。如果用手算，则ρ＝1，若用其它仪器，例如除法器等进行计算，则用K＝1的系统对仪器定标时测出。

本发明的装置基本上是由光源〔1〕、耦合系统〔2〕、偏振棱镜〔3〕、光电探测器〔4A与4B〕和除法器〔5〕等五部分所组成。偏振棱镜〔3〕与两只光电探测器〔4A与4B〕装于同一转动体中，转动时它们的相对位置保持不变。最后由除法器输出与被测偏振消光比成正比的电信号的极值〔D〕。

本发明的优点是在两个方向上同时检测出两种偏振光光强之比的极值，而且又是双光路检测;用这种方法检测出的信号既减小了检偏镜偏振消光比的影响又无光源强度起伏的影响，所以检测精度高，而且对任何被检系统均可实现双光路检测。装置简单紧凑、操作方便、检测速度快。

下面结合附图说明本发明的实施例。图中：1是光源，最好是采用半导体激光器;2是耦合系统，它使光源的光最大限度地耦合入被测系统（M）;3是偏振棱镜，它使被测系统输出的部分偏振光分解成互成一定角度θ的两种直线偏振光。例中采用的是OE双输出棱镜，输出互成98度左右的两种直线偏振光;4A与4B是两个光电探测器，与偏振棱镜〔3〕装在同一转动体中（图中未划出转动体），用以监测偏振棱镜输出的两种直线偏振光的强度，实施例中采用了光电倍增管;5是除法器，它接收2个光电探测器馈入的电信号，并进行除法计算和输出计算的结果，从诸多结果中找出极值〔D〕。