[發明專利]高精度長距離光纖延遲線的制作輔助裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 201510024573.2
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104570214B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 葉雷;吳龜靈;蘇斐然;陳建平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02B6/25
• 分類號: G02B6/25;G02B6/255;G01M11/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術領域

本發明涉及光纖和精密測量技術領域，具體涉及一種利用矢量網絡分析儀制作并測量的高精度長距離光纖延遲線的制作輔助裝置及其制作方法。

背景技術

光纖延遲線的原理就是通過改變光纖的長度來控制光信號在光纖中傳播的時間，即傳播延遲(參見G.Kerser,Optical Fiber Communications,(Third Edition).McGraw-Hill Companies,New York,2000.)。光纖延遲線技術是指通過改變光纖的長短來改變光信號傳輸所需的時間，它用于實現信號的延遲、移相、緩存、濾波、干涉、分割、時分復用等信號處理場合，在光時分復用、光信息處理等諸多領域都有非常廣泛的用途(參見Y.O.Barmenkov,et.al“Electrically tunable photonic true-time-delay line,”Opti.Express,vol.18,no.17,pp.17859-17864,Aug.2010.)。例如，在光通信中，光纖延遲線可實現高數據速率的信號處理，制作成各種頻率信號的處理器件；在相控陣雷達和智能天線中，基于光纖延遲線的光控微波波束形成器(Optical Beam Forming Network,OBFN)能夠實現定向發射或接收的目的；在光模數轉換系統中，通過對高精度光纖延遲線的制作，可以嚴格控制光纖的延遲量，從而形成時間上交織的光脈沖序列，結合波分復用/解復用器的使用能顯著提高整個光采樣系統的采樣速率。

在實際應用中，光纖延遲線技術仍需解決如高精度光纖延遲線制作、測量技術，特別是大量程光纖延遲線的測量技術等問題。現有文獻報道的高精度光纖長度切割裝置利用螺旋旋鈕實現精密控制(參見蘇君，邱琪，史雙瑾，高精度光纖長度切割裝置及其方法，發明專利，授權號：CN 101726796 B,2011.)，但是沒有針對具體長度的光纖延遲線提出解決方案，難以實現特定延遲的精確切割。目前，王博已總結出一套非常有效的精密光纖切割與制作流程以滿足高精度光纖延遲線的制作要求，如采用精密反射儀作為光纖長度的測量設備，該設備精度高，適合高精度光纖延遲線的測量(王博.時間波長交織光采樣脈沖序列的產生與分析[D].上海交通大學2009)。但是由于精密反射儀需要使用參考光纖，制作延遲線的長度和精度均受限于參考光纖的長度。如果參考光纖長度存在誤差或在制作的過程中更換參考光纖，那么制作出的光纖延遲線也會存在無法修正的誤差；同時，精密反射儀采用的是反射模式，需要考慮兩倍的光纖切割長度，計算較為復雜。

本發明提出了一種利用矢量網絡分析儀制作及測量高精度光纖延遲線的方法，將矢量網絡分析儀與光纖延遲線的制作及測量結合，不需要使用參考光纖，能制作高精度長距離的光纖延遲線

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術及工作的不足，提出一種利用矢量網絡分析儀制作及測量高精度光纖延遲線的方法，用矢量網絡分析儀代替精密反射儀進行高精度光纖延遲線的制作及測量，避免了參考光纖長度不準確或更換參考光纖引入的誤差，制作高精度長距離的光纖延遲線。

本發明所采用的具體技術解決方案如下：

一種高精度長距離光纖延遲線的制作輔助裝置，包括光纖切割裝置和光纖熔接儀，其特點在于，還包括連續激光光源、偏振控制器PC、電光調制器EOM、光電探測器PD和矢量網絡分析儀；

所述的連續激光光源的輸出光方向依次放置所述的偏振控制器PC和電光調制器EOM；

所述的電光調制器EOM的電輸入端口、光電探測器PD的電輸出端口分別與所述的矢量網絡分析儀的兩個端口連接。

所述的連續激光光源作為鏈路的光源輸出連續光；

所述的偏振控制器用于調節電光調制器輸入端的光脈沖偏振態，使其輸出端光功率達到最大；

所述的矢量網絡分析儀的兩個端口分別連接電光調制器的電輸入端口和光電探測器的電輸出端口，用于測量出連接在電光調制器和光電探測器尾纖之間的光纖所引入的時延；

所述的光纖切割裝置用于切割連接在電光調制器和光電探測器尾纖之間的接入光纖，便于矢量網絡分析儀對待熔接光纖時延的在線測量，其特征在于通過對目標光纖延遲量的計算，對一段單模/多模光纖進行端面的定量切割，保證端面平滑。

一種利用上述高精度長距離光纖延遲線的制作輔助裝置的高精度長距離光纖延遲線的制作方法，其特點在于，該方法包括如下步驟：

步驟1.將電光調制器的尾纖和光電探測器的尾纖連接，利用矢量網絡分析儀測量尾纖長度引入的時延t₀；