[發(fā)明專利]橢圓偏振態(tài)保持光纖消光比的測量裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810097033.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108398242B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 吳重慶;曹乾堯
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 11255 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 黃曉軍<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種橢圓偏振態(tài)保持光纖消光比的測量裝置，其特征在于，包括依次連接的寬譜光源、起偏器、偏振控制器、待測橢圓偏振態(tài)保持光纖、偏振分析儀、光纖適配器和計算機；

所述寬譜光源，用于產生寬譜光，并將所述光傳輸給所述起偏器；

所述起偏器，用于將來自于所述寬譜光源的光轉換為線偏振光，并將所述線偏振光傳輸給所述偏振控制器；

所述偏振控制器，用于將來自于所述起偏器的線偏振光變換為與待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的偏振本征態(tài)一致的偏振態(tài)，并注入到待測橢圓偏振態(tài)保持光纖；

所述偏振分析儀，用于記錄待測橢圓偏振態(tài)保持光纖輸出光偏振態(tài)的斯托克斯參數(shù)并顯示在邦加球上；

所述光纖適配器，用于實現(xiàn)待測橢圓偏振態(tài)保持光纖剪斷前與剪斷后光纖末端與偏振分析儀之間的接口適配；

所述計算機，用于根據(jù)偏振分析儀記錄的數(shù)據(jù)，計算出待測橢圓偏振態(tài)保持光纖剪斷前后消光比的分貝數(shù)差，根據(jù)所述分貝數(shù)差計算出所述待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的消光比。

2.按權利要求1所述的橢圓偏振態(tài)保持光纖消光比的測量裝置，其特征在于，所述寬譜光源由工作于自發(fā)輻射狀態(tài)的半導體光放大器與工作于自發(fā)輻射狀態(tài)的摻鉺光纖放大器級聯(lián)組成。

3.按權利要求1所述的橢圓偏振態(tài)保持光纖消光比的測量裝置，其特征在于，所述起偏器包括帶有自聚焦透鏡的普通光纖、偏振分光棱鏡和帶有自聚焦透鏡的線偏振保持光纖。

4.按權利要求1或2或3所述的橢圓偏振態(tài)保持光纖消光比的測量裝置，其特征在于，所述偏振控制器包括手動光纖圈偏振控制器。

5.按權利要求1或2或3所述的橢圓偏振態(tài)保持光纖消光比的測量裝置，其特征在于，所述偏振控制器包括電動偏振控制器。

6.一種采用權利要求1至5任意一項所述的測量裝置對橢圓偏振態(tài)保持光纖的消光比進行測量的方法，其特征在于，包括：

起偏器接收到寬譜光源傳輸過來的光的入射后，通過起偏器形成線偏振光，將所述線偏振光傳輸給所述偏振控制器；

調節(jié)偏振控制器，使偏振分析儀邦加球上顯示的光偏振度達到最大，并使注入到待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的光偏振態(tài)與該待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的偏振本征態(tài)一致；

保持測量環(huán)境不變，記錄一段時間內所述待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的輸出光的斯托克斯參數(shù)，并根據(jù)記錄的斯托克斯參數(shù)計算出這段時間內待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的輸出光的一個偏振本征態(tài)的輸出平均光功率P₀和與之正交的另一個偏振本征態(tài)的輸出功率的均方差σ；根據(jù)公式E_R＝10lg(P₀/kσ)計算出該長度下的消光比，其中k為測量時的置信區(qū)間系數(shù)；

利用剪斷法獲得所述待測橢圓偏振態(tài)保持光纖剪斷前后消光比的分貝數(shù)差，將該分貝數(shù)差作為所述待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的消光比。

7.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，在相同的一段時間內，調節(jié)偏振控制器使得待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的輸出偏振態(tài)在偏振分析儀上畫出的面積達到最小，使得注入到待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的光偏振態(tài)與該待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的偏振本征態(tài)一致。

8.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，所述置信區(qū)間系數(shù)k的取值覆蓋統(tǒng)計的偏振態(tài)數(shù)量95％以上。

9.按權利要求6所述的方法，其特征在于，在測量待測橢圓偏振態(tài)保持光纖剪斷前、后的偏振態(tài)時使用同一個光纖適配器，所述的光纖適配器裝有彈簧壓片，該彈簧壓片只擠壓待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的護套而不擠壓待測橢圓偏振態(tài)保持光纖。

10.按權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述光纖適配器擠壓待測橢圓偏振態(tài)保持光纖的護套處增加一個卡片，使待測橢圓偏振態(tài)保持光纖在彈簧壓片與卡片撐起的空間內不受擠壓，并反復松動所述彈簧壓片，觀察邦加球上偏振態(tài)變化，如果松動彈簧壓片時，偏振態(tài)不變化，則確定所述彈簧壓片沒有對待測橢圓偏振態(tài)保持光纖造成擠壓。