[發明專利]橢圓偏振態保持光纖消光比的測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201810097033.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108398242B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（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

本發明公開了一種橢圓偏振態保持光纖消光比的測量裝置和方法，包括依次連接的寬譜光源、起偏器、偏振控制器、待測橢圓偏振態保持光纖、偏振分析儀、光纖適配器及計算機。寬譜光源經起偏器形成高消光比的線偏振光，利用偏振控制器結合偏振分析儀，使得輸入到待測橢圓偏振態保持光纖光的偏振態與該光纖的偏振本征態一致，然后記錄邦加球上的斯托克斯參數變化，計算出該偏振本征態的功率和與其正交的另一個偏振本征態功率的方差，獲得待測橢圓偏振態保持光纖在該長度下的消光比；利用剪斷法獲得剪斷前、后兩個消光比的分貝數差，作為該段光纖的消光比分貝數。本發明可測量橢圓偏振態保持光纖的消光比，也可用于常規保偏光纖消光比的測量。

技術領域

本發明涉及光纖技術領域，尤其涉及一種橢圓偏振態保持光纖消光比的測量裝置和方法。

背景技術

保偏光纖廣泛應用于光纖陀螺、光纖水聽器、相干光通信、光纖傳感等領域。橢圓偏振態保持光纖是一種新型保偏光纖，它是通過在拉絲時控制保偏光纖預制棒的旋轉拉制而成，可滿足光纖傳感等領域中圓偏振態保持器件的應用需求，因此，橢圓偏振態保持光纖又叫高雙折射旋轉光纖，能夠保持橢圓偏振態穩定傳輸，是光纖電流互感器等系統的關鍵器件。

偏振消光比(以下簡稱消光比)是衡量光偏振特性的重要參數之一,也是表征保偏光纖或者許多偏光器件性質的重要指標。因此，對消光比的精確測量一直是人們非常關心的問題。傳統的關于消光比的定義，基本上都是兩個正交線偏振方向(比如x方向與y方向)功率之比的分貝數。基于傳統定義測量消光比的方法也有很多種，包括旋轉偏振器法、斯托克斯參數法、背向散射法、外差干涉法、白光干涉法。上述方法，都歸結于要測量兩個相互垂直的線偏振光的功率。然而，橢圓偏振態保持光纖與普通保偏光纖不同，其偏振本征態不是x和y兩個相互垂直的線偏振態，橢圓偏振態保持光纖的偏振本征態是兩個相互正交的橢圓偏振態。因此，傳統的消光比測量方法不能測量橢圓偏振保持光纖的消光比。

發明內容

本發明提供了一種橢圓偏振態保持光纖消光比的測量裝置和方法，以克服現有消光比測量方法不適用于橢圓偏振態保持光纖的問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

根據本發明的一個方面，提供了一種橢圓偏振態保持光纖消光比的測量裝置，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保持光纖的偏振本征態一致的偏振態，并注入到待測橢圓偏振態保持光纖；

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

所述光纖適配器，用于實現待測橢圓偏振態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，用于根據偏振分析儀記錄的數據，計算出待測橢圓偏振態保持光纖剪斷前后消光比的分貝數差，根據所述分貝數差計算出所述待測橢圓偏振態保持光纖的消光比。

進一步地，所述寬譜光源由工作于自發輻射狀態的半導體光放大器與工作于自發輻射狀態的摻鉺光纖放大器級聯組成。

進一步地，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。

進一步地，所述偏振控制器包括手動光纖圈偏振控制器。

進一步地，所述偏振控制器包括電動偏振控制器。