一种测量弱光纤光栅反射率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光谱测量技术测量技术领域，涉及一种测量弱光纤光栅反射率的方 法。
【背景技术】
[0002] 光纤光栅是一种广泛应用于光纤通信、光纤激光器、光纤传感等领域的光纤器件， 其具有能够反射特定波长的功能。在应用光纤光栅时，反射率是一项表征光纤光栅性能的 指标，根据反射率的大小，光纤光栅有强弱之分。在光纤通信、光纤激光器应用中弱光纤光 栅在滤波及波长锁定方面常起到重要作用；将之应用在光纤传感时，其有利于避免复用容 量的限制，实现高密集度的准分布式传感。在利用弱光纤光栅进行设计或应用时，能够知道 其反射率的大小是十分重要的，但是准确地对其反射率进行测量却是一项难题。
[0003] 对于光纤光栅反射率的测量，可以通过获取光纤光栅的透射谱或反射谱进行计 算。
[0004] 通过光纤光栅透射谱来测量其反射率是普遍采用的方法。在获取光纤光栅透射谱 时，可以利用宽带光源或者可调谐激光器作为输入光源，利用光谱仪或者光功率计获得透 射谱。最后利用公式R= l-l(TAT(dBm)/1°算出光纤光栅反射率，其中AT(dBm)是透射谱中 谷的深度，如图1所示。但是Λ T(dBm)的大小随着光纤光栅反射率的减小而减小，当反射 率小于20%时，Λ T(dBm)的取值将小于ldB。输入光源的不平坦度及输出功率抖动，光谱 仪及光功率计功率测量的不准确性都将会极大地影响实际Λ T(dBm)的确定，从而导致反 射率极大的测量误差。因此对于弱光纤光栅（R〈20%)，不宜通过获取透射谱来测量其反射 率。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测量弱光纤光栅反射率的方法，该方法极 大地减小了光源功率抖动的问题，以及消除了光源的不平坦度对测试的影响。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] -种测量弱光纤光栅反射率的方法，该方法包括以下步骤：
[0008] Sl :将被测光纤光栅放置在低反射率光纤光栅反射率测试系统中；
[0009] S2 :将被测光纤光栅的UPC型光纤接头端清洁干净，并将它置于介质1中，获得被 测光纤光栅的反射谱；所述介质1的折射率为已知参数；
[0010] S3 :保持系统固定，迅速再将UPC型光纤接头清洁干净后置于介质2中，再次获得 被测光纤光栅的反射谱；所述介质2的折射率为已知参数；
[0011] S4 :利用两个反射光谱的峰值计算被测弱光纤光栅的反射率。
[0012] 进一步，S4中通过以下公式计算被测弱光纤光栅的反射率，
【主权项】
1. 一种测量弱光纤光栅反射率的方法，其特征在于：该方法包括w下步骤： 51 ;将被测光纤光栅放置在低反射率光纤光栅反射率测试系统中； 52 ;将被测光纤光栅的UPC型光纤接头端清洁干净，并将它置于介质1中，获得被测光 纤光栅的反射谱；所述介质1的折射率为已知参数； 53 ;保持系统固定，迅速再将UPC型光纤接头清洁干净后置于介质2中，再次获得被测 光纤光栅的反射谱；所述介质2的折射率为已知参数； 54 ;利用两个反射光谱的峰值计算被测弱光纤光栅的反射率。
2. 根据权利要求1所述的一种测量弱光纤光栅反射率的方法，其特征在于；S4中通过 W下公式计算被测弱光纤光栅的反射率，
其中，氏1为UPC型光纤接头的光纤端面置于介质1中的界面反射率，R,2为UPC型光纤 接头的光纤端面置于介质2中的界面反射率；Rp为被测光纤光栅反射率；AP(地m)为两个 反射光谱的峰值差；所述被测光纤光栅的反射率、UPC型光纤接头置于介质1和介质2中的 界面反射率均大于1(T4。
3. 根据权利要求2所述的一种测量弱光纤光栅反射率的方法，其特征在于：所述Rd和 氏2通过W下公式进行计算，
其中，ni为光纤纤巧折射率，n2为介质1或介质2的折射率。
4. 根据权利要求1所述的一种测量弱光纤光栅反射率的方法，其特征在于：所述S1中 的低反射率光纤光栅反射率测试系统包括APC型光纤接头、UPC型光纤接头、1X2分路器、宽 带光源与光谱仪、W及被测光纤光栅； 所述被测光纤光栅的一端烙接APC型光纤接头，另一端烙接UPC型光纤接头；所述APC型光纤接头与1X2分路器的一端；所述1X2分路器的另外两端分别与宽带光源与光谱仪相 连。
【专利摘要】本发明涉及一种测量弱光纤光栅反射率的方法，属于光谱测量技术领域。该方法具体包括以下步骤：将被测光纤光栅放置在低反射率光纤光栅反射率测试系统中；再将被测光纤光栅的UPC型光纤接头端清洁干净，并将它置于介质1中，获得被测光纤光栅的反射谱；然后保持系统固定，迅速再将UPC型光纤接头清洁干净后置于介质2中，再次获得被测光纤光栅的反射谱；最后利用两个反射光谱的峰值计算被测弱光纤光栅的反射率。本发明提供的一种测量弱光纤光栅反射率的方法，通过获取双反射光谱来计算测量弱光纤光栅反射率，消除了光纤端面及光纤接头连接对测量的影响，并且极大地减小了光源功率抖动的问题，能够满足精确测量弱光纤光栅反射率的要求。
【IPC分类】G01M11-02
【公开号】CN104792502
【申请号】CN201510213700
【发明人】陈伟民, 张伟, 雷小华, 许亨艺, 李竞飞
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月29日