一种实现消光比量值精确可调的方法
【专利摘要】本发明提供一种实现消光比量值精确可调的方法，从消光比的参数定义出发，通过改变两束正交偏振光的功率来实现不同的消光比量值。工作原理是：使用一个偏振分束器将输入光分成两路正交的线偏振光，对其中一路的光功率进行衰减，然后两路光再通过一个偏振合束器进行合束，这样通过控制衰减器的衰减量就可以实现消光比量值可调。采用上述方案，利用偏振分束/合束原理，实现了对两路正交偏振光的控制，通过调节两路偏振光功率达到了消光比量值可调的目的。
【专利说明】一种实现消光比量值精确可调的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于消光比测试仪校准【技术领域】，尤其涉及的是一种实现消光比量值精确可调的方法。
【背景技术】
[0002]消光比测试仪是测试保偏光纤及偏振器件消光比参数的仪器，近年来随着保偏光纤及其相关产品在传感领域的广泛应用，国内消光比测试仪的拥有量不断增加，对其进行计量校准的需求量也日益增长。消光比测试仪的工作原理是采用旋转检偏法，偏振光源发出的光经保偏光纤后到达检偏器，检偏器以一定的速度高速旋转，由光电探测器实时检测通过检偏器后偏振光功率的最大值与最小值，然后根据消光比计算公式进行数据处理，显示消光比的测量值。
[0003]目前消光比测试仪的校准方法有两种，一种是利用标定好的保偏光纤进行量值传递，对于一根保偏光纤来说，其消光比量值是固定的，而要对消光比测试仪进行有效校准，就需要多根不同消光比量值的保偏光纤，这可以通过人为扭转保偏光纤的偏振轴来实现，但是会造成光纤中传输光的偏振态不稳定，消光比量值容易受外界影响而产生很大变化。另一种是通过改变传输光的偏振态来实现不同的消光比量值，具体是使用一个起偏器和一个四分之一波片，起偏器产生的线偏振光经过四分之一波片时，光轴之间的夹角不同会产生不同偏振态的偏振光，对应的消光比量值也不同，这样通过旋转四分之一波片就可以得到不同的消光比量值，从而实现对消光比测试仪的校准。此种方法采用空间型光学器件，解决了量值不稳定的问题，但是对角度旋转的精度要求很高，而常规角度旋转盘的分辨率仅为2°，通过手动旋转很难保证角度旋转的精确性和重复性。
[0004]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种实现消光比量值精确可调的方法。
[0006]本发明的技术方案如下:一种实现消光比量值精确可调的方法，其中，包括以下步骤:
[0007]步骤1:将从宽带光源发出的光经过偏振分束器后，分为两路正交的偏振光，其中一路光功率为P1的偏振光输入到偏振合束器的一个输入端，另一路光功率为P2的偏振光经衰减器后光功率变为P3，输入到偏振合束器的另一个输入端，两路光功率为P1和P3的偏振光经过合束后输出到消光比测试仪；
[0008]步骤2:根据消光比的定义公式，当光功率单位为dBm时，消光比ER = P1-P3 =P1-(P2-Pu-Ptffl)，其中P1和P2分别为经过偏振分束器后两路偏振光的功率，P3为光功率为P2的偏振光经衰减器后的功率，Pil为衰减器的插入损耗，PdB为衰减器的衰减量；
[0009]步骤3:将衰减器的衰减量置为OdB，偏振合束器的输出端与消光比测试仪相连，记录消光比的测量值ERm，示值误差AER = ERm-ER0 ；
[0010]步骤4:通过调节衰减器的衰减量来改变消光比量值，得到不同消光比量值下被测消光比测试仪的示值误差AER = ERm-ERp
[0011]所述的实现消光比量值精确可调的方法，其中，所述偏振分束器和
[0012]所述偏振合束器的输入输出均为保偏光纤。
[0013]所述的实现消光比量值精确可调的方法，其中，所述宽带光源的工作波长和所述衰减器的工作波长均为1310nm波段或1550nm波段；所述衰减器的衰减准确度为±0.ldB。
[0014]所述的实现消光比量值精确可调的方法，其中，所述步骤2中，所述Pp P2和Ptt使用功率计精确测得；当衰减器的衰减量为OdB时，消光比量值ERtl为一个已知的定值；调节衰减器的衰减量PdB，得到不同的消光比量值ERi = ERfPtffl，从而实现对消光比测试仪的校准。
[0015]采用上述方案:
[0016]1、利用偏振分束/合束原理，实现了对两路正交偏振光的控制，通过调节两路偏振光功率达到了消光比量值可调的目的。
[0017]2、实现结构简单便携，所用的宽带光源和衰减器均为光通信领域常用的仪器设备，易于实现消光比测试仪的现场校准。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021]本发明从消光比的参数定义出发，通过改变两束正交偏振光的功率来实现不同的消光比量值。工作原理是:使用一个偏振分束器将输入光分成两路正交的线偏振光，对其中一路的光功率进行衰减，然后两路光再通过一个偏振合束器进行合束，这样通过控制衰减器的衰减量就可以实现消光比量值可调。
[0022]具体的实现过程如图1所示，宽带光源101发出的光经过偏振分束器102后，分为两路正交的偏振光，其中一路光功率为P1偏振光输入到偏振合束器104的一个输入端,另一路光功率为P2的偏振光经衰减器103后功率变为P3输入到偏振合束器104的另一个输入端，两路光功率为P1和P3的偏振光经过合束后输出到消光比测试仪105中。其中偏振分束器102和偏振合束器104的输入输出均为保偏光纤，宽带光源101和衰减器103为光通信领域常用的仪器设备，对应于消光比测试仪105的工作波长，宽带光源101的工作波长和衰减器103的工作波长均为1310nm波段或1550nm波段，衰减准确度要求为±0.ldB。根据消光比的定义公式，当光功率以对数方式表示，即单位为dBm时，消光比ER = P1-P3 =P1-(P2-Pu-Ptffl)，其中P1和P2分别为经过偏振分束器后两路偏振光的功率，P3为光功率为P2的偏振光经衰减器后的功率，Ptt为衰减器的插入损耗，PdB为衰减器的衰减量。上述公式中的三个参量P:、P2和Pu可以使用功率计精确测得，因此对于特定的宽带光源和衰减器，当衰减器的衰减量为OdB时，此时的消光比为一个已知的定值E&。调节衰减器的衰减量PdB，就可以得到不同的消光比量值ERi = ERc^Ptffl，从而实现对消光比测试仪的校准。校准过程如下:
[0023]1.将衰减器的衰减量置为OdB，偏振合束器的输出端与消光比测试仪相连，记录消光比的测量值ERm，示值误差AER = ERm-ER00
[0024]2.通过调节衰减器的衰减量来改变消光比量值，可以得到不同消光比量值下被测消光比测试仪的示值误差AER = ERm-ERi0
[0025]采用上述方案:
[0026]1、利用偏振分束/合束原理，实现了对两路正交偏振光的控制，通过调节两路偏振光功率达到了消光比量值可调的目的。
[0027]2、实现结构简单便携，所用的宽带光源和衰减器均为光通信领域常用的仪器设备，易于实现消光比测试仪的现场校准。
[0028]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种实现消光比量值精确可调的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:将从宽带光源发出的光经过偏振分束器后，分为两路正交的偏振光，其中一路光功率为P1的偏振光输入到偏振合束器的一个输入端，另一路光功率为P2的偏振光经衰减器后光功率变为P3，输入到偏振合束器的另一个输入端，两路光功率为P1和P3的偏振光经过合束后输出到消光比测试仪； 步骤2:根据消光比的定义公式，当光功率单位为dBm时，消光比ER = P1-P3 =P1-(P2-Pu-Ptffl)，其中P1和P2分别为经过偏振分束器后两路偏振光的功率，P3为光功率为P2的偏振光经衰减器后的功率，Pil为衰减器的插入损耗，Pde为衰减器的衰减量； 步骤3:将衰减器的衰减量置为OdB，偏振合束器的输出端与消光比测试仪相连，记录消光比的测量值ERm，示值误差AER = ERm-ER0 ； 步骤4:通过调节衰减器的衰减量来改变消光比量值，得到不同消光比量值下被测消光比测试仪的示值误差AER = ER01-ER1
2.如权利要求1所述的实现消光比量值精确可调的方法，其特征在于，所述偏振分束器和所述偏振合束器的输入输出均为保偏光纤。
3.如权利要求1所述的实现消光比量值精确可调的方法，其特征在于，所述宽带光源的工作波长和所述衰减器的工作波长均为1310nm波段或1550nm波段；所述衰减器的衰减准确度为±0.ldB。
4.如权利要求1所述的实现消光比量值精确可调的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述P1J2和Pu使用功率计精确测得；当衰减器的衰减量为OdB时，消光比量值ERtl为一个已知的定值；调节衰减器的衰减量PdB，得到不同的消光比量值ERi = ERQ+PdB，从而实现对消光比测试仪的校准。
【文档编号】G01M11/02GK104280212SQ201410486495
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】赵耀, 李国超, 郑光金, 高业胜 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所