[發(fā)明專利]一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510096154.X
• 申請(qǐng)日: 2015-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN104729832A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鷺明;葛映婷;郭倩穎;施佼佼;陳旭濤;白云生;羅嬌林;金鑫鑫;李雷;唐定遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 晏榮府

1.一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，包括由波分復(fù)用器(2)、摻鉺光纖(3)、偏振控制器Ⅰ(4)、光纖隔離器(5)、光纖起偏器(6)、光纖耦合器(7)、標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(8)、待測(cè)光纖(9)和偏振控制器Ⅱ(10)連接成環(huán)形腔；其特征在于：其具體步驟如下：

a、泵浦源(1)輸出的泵浦光通過波分復(fù)用器(2)的公共端耦合至摻鉺光纖(3)，產(chǎn)生的激光經(jīng)過光纖起偏器(6)、光纖隔離器(5)、三槳式偏振控制器Ⅰ(4)、摻鉺光纖(3)、波分復(fù)用器(2)、擠壓式偏振控制器Ⅱ(10)、待測(cè)光纖(9)、標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(8)及光纖耦合器(7)，最終從光纖耦合器(7)的10％輸出端口輸出；

b、激光脈沖從光纖耦合器(7)的10％輸出端口輸出后直接接到光譜儀進(jìn)行光譜測(cè)量；

c、實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)定泵浦功率不變，調(diào)節(jié)腔內(nèi)的偏振控制器Ⅰ(4)和偏振控制器Ⅱ(10)，獲得穩(wěn)定的鎖模脈沖輸出，光譜儀直接探測(cè)鎖模脈沖具有邊帶特征的光譜，從光譜圖中測(cè)量出各階邊帶對(duì)中心波長(zhǎng)的偏移量Δλ_N，利用最小二乘法線性擬合各階邊帶對(duì)中心波長(zhǎng)偏移量的平方(Δλ_N)²和對(duì)應(yīng)階數(shù)N，擬合出三條直線，分別為邊帶對(duì)中心波長(zhǎng)偏移量的平方及其對(duì)應(yīng)的全部邊帶階數(shù)、邊帶對(duì)中心波長(zhǎng)偏移量的平方及其對(duì)應(yīng)的僅正數(shù)階數(shù)和邊帶對(duì)中心波長(zhǎng)偏移量的平方及其對(duì)應(yīng)的僅負(fù)數(shù)階數(shù)，從擬合圖中即可知直線的斜率b_x，其中x＝0,+,-；

d、假定所得孤子脈沖的脈沖線形為雙曲正割，利用忽略三階和高階色散的凱利邊帶計(jì)算公式可知：

(Δλ_N)²＝(2λ₀²/(cDL))·N-0.0787·λ₀⁴/(cτ)²；

式中Δλ_N為各階邊帶對(duì)中心波長(zhǎng)的偏移量，λ₀為孤子脈沖的中心波長(zhǎng)，c為真空中的光速，D為光纖色散參數(shù)，L為腔長(zhǎng)，N為孤子脈沖光譜邊帶階數(shù)，τ為孤子脈沖寬度，從公式中可以看出(Δλ_N)²和N成線性關(guān)系，通過線性擬合得到公式中的斜率，經(jīng)計(jì)算得到光纖激光器的總色散參數(shù)值；

e、分別測(cè)量并計(jì)算光纖激光器加載待測(cè)光纖前后的總色散參數(shù)值，通過簡(jiǎn)單數(shù)值計(jì)算，可以得出待測(cè)光纖的色散值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，其特征在于：將擬合直線的斜率與如下公式中的斜率等同，即b_x＝2λ_o²/(cDL)；其中x＝0,+,-；準(zhǔn)確計(jì)算出光纖激光器的色散參數(shù)為D＝2λ₀²/(cb_xL)；其中x＝0,+,-；式中λ₀為孤子脈沖的中心波長(zhǎng)，c為真空中的光速，D為光纖色散參數(shù)，L為腔長(zhǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，其特征在于：所述的泵浦源(1)為單模光纖耦合的拉曼光纖激光器，其中心波長(zhǎng)為1480nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，其特征在于：所述的波分復(fù)用器(2)的工作波長(zhǎng)是1480/1550nm，波分復(fù)用器(2)的尾纖類型為康寧SMF-28e光纖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，其特征在于：所述的摻鉺光纖(3)采用長(zhǎng)度為6m、色散值為-48(ps/nm)/km@1550nm的正色散的增益光纖EDF80。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，其特征在于：所述的偏振控制器Ⅰ(4)和偏振控制器Ⅱ(10)為三槳式偏振控制器或擠壓式偏振控制器，偏振控制器Ⅰ(4)和偏振控制器Ⅱ(10)的尾纖類型為康寧SMF-28e光纖。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于孤子光譜邊帶測(cè)量光纖色散的方法，其特征在于：所述的光纖隔離器(5)采用中心波長(zhǎng)為1550nm的與偏振無關(guān)的隔離器。