一种y波导器件的双通道光学性能同时测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设计属于光学器件测量技术领域，具体设及到一种Y波导器件的双通 道光学性能同时测试装置。
【背景技术】
[0002] 多功能集成光学器件俗称"Y波导"，一般采用魄酸裡材料作为基底，它将单模光波 导、光分束器、光调制器和光学偏振器进行了高度集成，是组成干设型光纤巧螺（FOG)和光 纤电流互感器的核屯、器件，决定着光纤传感系统的测量精度、稳定性、体积和成本。
[0003] 作为高精度光学精密测量仪器的关键器件，Y波导其本身的性能参数，决定着仪器 的测量精度。Y波导的性能主要由该些参数来评价：波导巧片消光比、尾纤串音、输出通道 光程差，上述参数的温度特性等。因此，精确、全面地测量Y波导的光学性能，并对Y波导性 能进行评价，是研发高精度光学精密测量仪器前期需要解决的核屯、问题。高精度精密光纤 巧螺中，其对使用的Y波导性能要求达到了 80地的消光比。关于Y波导的测量与评价，已 有多种方案。例如，中国电子科技集团公司第四十四研究所的华勇、舒平等人提出的一种提 高光纤巧螺用Y波导巧片消光比的方法（CN201310185490. 2)，已经可W实现80地W上Y 波导器件。而常用的偏振性能检测仪器一一消光比测试仪，分辨率最高的美国地m化tics 公司研制的Model4810型偏振消光比测量仪也仅有72地；其余美国GeneralPhotonics公 司的ERM102型、韩国Fibe巧ro公司的邸2200型、日本Santee公司的阳M-330型最高消光 比均只能达到50地左右。其均无法满足要求
[0004] 20世纪90年代，法国HerveLefevre等人〇JS4893931)首次公开了基于白光干 设原理的0CDP系统，它采用超福射发光二极管（SLD)和空间干设光路测量结构。用白光干 设测量原理的光学器件测试方法便逐渐发展起来。
[0005] 2002 年美国FibersenseTechnologyCo巧oration公司的AlfredHealy等人 公开一种集成波导巧片的输入/输出光纤的禪合方法扣S6870628)，利用白光干设测量 方法实现了波导巧片输入/输出光纤的禪合串音的测量；2004年北京航空航天大学的伊 小素、肖文等人公开了一种光纤巧螺用集成光学调制器在线测试方法及其测试装置（CN 200410003424.幻，可W实现器件的损耗、分光比等光学参数的测量；2007年北京航空航天 大学的伊小素、徐小斌等人公开了一种Y波导巧片与保偏光纤在线对轴装置及其在线对轴 方法（CN200710064176. 3)，利用干设光谱法同样实现了波导巧片与波导输入/输出光纤 串音的测量。
[0006] 2011年，天津大学张红霞等人公开了一种光学偏振器件偏振消光比的检测方法和 检测装置（CN201110052231. 3)，同样采用空间干设光路作为0CDP的核屯、装置，通过检测 禪合点的禪合强度，推导出偏振消光比。该装置适用于保偏光纤、保偏光纤禪合器、偏振器 等多种光学偏振器件。与化rveLefevre等人的方案相比，技术性能和指标相近。
[0007] 同年，美国通用光电公司（GeneralPhotonicsColoration)的姚晓天等人 公开了一种用于保偏光纤和光学双折射材料中分布式偏振串音测量的全光纤测量系统 (US20110277552，MeasuringDistributedPolarizationCrosstalkinPolarization MaintainingFiberandOpticalBirefringentMaterial),利用在光程相关器之前增加 光程延迟器，抑制偏振串音测量时杂散白光干设信号的数量和幅度。该方法可W将全光纤 测量系统的偏振串音灵敏度提高到-95地，但动态范围保持在75地。
[000引 2012年，本研究组提出了基于全光纤光路的偏振串音测量测试装置 (CN201210379406. 6)及其提高光学器件偏振串音测量性能的方法（CN201210379407. 0)， 解决了高精度白光干设测量的一些关键技术问题，使偏振串音测量的灵敏度提高的-95地 W上，同时动态范围能够相应保持在95地，同时减小了测试系统的体积，增加了测量稳定 性。为高消光比Y波导器件的特性测量奠定了基础。2013年，本研究组提出了一种多功能 魄酸裡集成器件的光学性能测量方法（CN201310739315. 3)，系统而全面的实现了超大消光 比测量范围、高空间分辨率的集成波导测量与定量的评价与分析。
[0009] 传统观点认为；Y波导的两个输出端的光学性能如巧片消光比、线性双折射是一 致的。但实际测试的研究表明；受限于Y波导的材料和制作工艺，两输出通道的光学性能 可能具有一定差异性，该对于分析波导的制作工艺和参数具有非常大的意义；基于白光干 设测量原理的Y波导测量系统，只具备单通道的测试能力，需要对Y波导的两个输出通道进 行测量时，必须分两次测量完成；特别是在外界环境参数（如温度等）或者应用参数（如波 导巧片的电极加载电压等）变化时，两次单通道测量和一次双通道同时测量，在外界加载 条件和测量时间存在差异时，是无法完全等效的。因此，对于Y波导器件不同输出通道的参 数，如；波导巧片消光比、线性双折射、插入损耗、尾纤串音等光学特性的绝对值和差异值， 具有非常重大的实际价值。因此Y波导的双通道同时测量技术的发展，将是进一步提高高 精度精密光学测量器件测量精度的关键之一。2013年，本研究组提出了一种集成波导调制 器的双通道光学性能测试装置及其偏振串音识别与处理方法（CN201310744466. 8)，提出了 一种集成波导调制器双通道同时测量的装置与方法，其可W同时对Y波导两个通道光学性 能进行测试与评价。但是在现有实用新型技术中，如果要对Y波导的双通道光学性能同时 测量，每个输出通道均需要一套白光干设仪对光程进行解调，该便需要两套解调干设仪光 路，如果需要获得较好的一致性，则要求其组成器件的参数均完全相同。在实际的测试装置 搭建中，是很难满足该样的要求的，两套干设仪搭建之后总是会存在微小差异，该种差异会 导致测试的Y波导两个通道光学性能评价标准有一定差异。因此对其结构与测试方法进 行改进，消除该种不一致差异性的影响，从而提高光学器件的测量的精度，是很有必要的。
[0010] 本实用新型基于现有技术改进，提供了一种Y波导器件的双通道光学性能同时测 试装置，其设计思想是；采用光纤禪合器将Y波导的两个输出通道输出光信号合并为一路， 然后仅仅采用一套白光干设仪解调装置，即可对两个通道同时测量解调。其两个通道的测 试曲线交错重叠在一张偏振串音测试曲线中，通过Y波导输出通道尾纤长度不同，加W区 分该两个通道的串音峰值。该种装置与测试方法简化了原有装置与测试流程，提高了测试 精度，精简了系统搭建成本，可W广泛用于85地W上高消光比集成波导器件的光学性能定 量测试与评价分析。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型的目的在于提供了一种Y波导器件的双通道光学性能同时测试装置， 本实用新型的目的还在于提供一种Y波导器件的双通道光学性能同时测试装置的Y波导偏 振串音识别与处理方法。
[0012] 本实用新型的目的是该样实现的：
[0013] Y波导器件的双通道光学性能同时测试装置，包括高偏振宽谱光源、待测集成波导 调制器即Y波导、双通道光禪合装置、光程解调装置、偏振串音检测与记录装置，
[0014] 双通道光禪合装置第一输入端，第二输入端连接Y波导第一通道输出端、第二通 道输出端，将两个通道的光信号合并为一路，由输出端输出送入光程解调装置；
[0015] 光程解调装置的光学扫描台进行一次扫描，利用内置的偏振串音识别与处理算 法，即可同时测量获得Y波导的两个通道输出端光学性能，Y波导的两个通道偏振串音曲线 显示在同一张扫描图中交错重叠，通过Y波导第一通道输出端保偏尾纤、第二通道输出端 保偏尾纤长度不同加W区分保证两个通道的偏振串音峰不发生重叠。
[0016] Y波导器件的双通道光学性能同时测试装置，其高偏振宽谱光源、待测集成波导调 制器即Y波导、双通道光禪合装置、光程解调装置之间的连接关系为：
[0017] 双通道光禪合装置的第一输入端、第二输入端与待测Y波导第一通道输出保偏尾 纤、待测Y波导第二通道输出保偏尾纤使用旋转连接器连接，双通道光禪合装置的输出端 与光程解调装置连接；待测Y波导输入端的输入保偏尾纤与高偏振宽谱光源的起偏器输出 保偏尾纤使用旋转连接器连接。
[001引双通道光禪合装置是一个由光纤禪合器和检偏器互相连接的装置，包括第一输入 端，第二输入端和一个输出端；双通道光禪合装置可W由保偏光纤禪合器和检偏器构成； 连接保偏光纤禪合器的第一输入端、第二输入端作为双通道光禪合装置的第一输入端、第 二输入端，保偏光纤禪合器的输出端和检偏器的输入尾纤连接，其焊点对轴角度为0°~ 0°。
[0019] 双通道光禪合装置由单模光纤禪合器和第一检偏器、第二检偏器构成，单模光纤 禪合器的第一输入端、第二输入端分别连接第一检偏器、第二检偏器，第一检偏器输入端尾 纤、第二检偏器的输入端尾纤分别作为双通道光禪合装置的输入端，单模光纤禪合器的输 出端作为双通道光禪合装置的输出端；
[0020] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
[0021] (1)该测试装置使Y波导的测试更加简便易行，其装置将待测试器件的两个输出 通道光信号禪合为一路，然后仅仅用一套解调干设仪即可实现双通道性能同时测量。该很 好保证了测试的一致性，提高了测试精度；
[0022] (2)采用该装置，只需要一次扫描就可同时对Y波导两个通道进行测试。该也大大 简化了测试步骤和测试流程，提高了测试效率；
[0023] (3)系统使用全光路设计实现，相比已有方法结构更加简单，元件数量更少，更易 于搭建。该也提高了系统的可靠性，并降低了成本，提高了效率，同时具有更小的体积，更加 适合于仪器化与商业化应用。
【附图说明】
[0024] 图1是基于白光干设原理的光学相干域偏振测试系统（OCD巧对Y波导双通道特 性同时测试装置的原理图。
[0025] 图2是本实用新型将信号光合并为一路，对Y波导双通道光学性能同时测量的测 试装置原理图。
[0026] 图3是本实用新型双通道光禪合装置的两种实现方案，分别是保偏光纤禪合器方 案和单模光纤禪合器方案。
【具体实施方式】
[0027] 为清楚地说明本实用新型集成波导调制器（Y波导）双输出通道同时测量的装置 和测量方法，结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应W此限制本实用新型 的保护范围。
[002引本实用新型实现了器件两个输出通道间的波导巧片消光比、线性双折射、插入损 耗、尾纤串音等