[發明專利]一種測量混合光纖模式的裝置

有效

• 申請號: 201911241626.0
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110926758B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 武保劍;劉亞文;文峰;邱昆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01N21/59
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種測量混合光纖模式的裝置，其特征在于，包括：準直透鏡、分光板、1/4波片、聚焦透鏡、帶有電磁加載單元的多模磁光光纖環，以及光輸入端口、光輸出端口、光監測端口和電源接口；

其中，在多模磁光光纖環上，密繞著多匝通電導線，作為電磁加載單元，通電導線的兩端通過電源接口連接外部的可調直流電源；當可調直流電源為電磁加載單元通電后，為多模磁光光纖環提供沿光傳播方向的外加磁場；

光輸入端口連接待檢測的混合多模光纖，將混合多模光纖中傳輸的光信號通過光輸入端口輸入至測量裝置；

準直透鏡將光信號進行準直處理，再經分光板分成兩束平行光，一束光通過1/4波片變成多模磁光光纖環中的本征態圓偏振光，然后通過第一聚焦透鏡將本征態圓偏振光聚焦到多模磁光光纖環的輸入口，并耦合進入多模磁光光纖環，多模磁光光纖環在電磁加載單元的磁場作用下，使多模磁光光纖環中的光傳播特性發生改變，再通過輸出端口輸出至第一光功率計，通過第一光功率計測量出經過測量裝置后的光輸出功率；

另外一束光通過第二聚焦透鏡聚焦到光監測端口，并輸入至光監測端口處連接的第二光功率計，通過第二光功率計測量出輸入到測量裝置的光輸入功率；

測量裝置測量混合光纖模式的具體過程為：

(1)、標定出混合光纖模式中每種模式單獨輸入到光纖模式測量裝置時，通過第一光功率計測量出經過測量裝置后的光輸出功率，記為通過第二光功率計測量出輸入到測量裝置的光輸入功率然后計算出每種模式下，多模磁光光纖環的透射率，最后繪制出透射率隨施加在多模磁光光纖環上的磁場大小變化的透射率曲線；

(2)、測量裝置工作時，通過第一光功率計測量出經過測量裝置后的光輸出功率，記為P_out，通過第二光功率計測量出輸入到測量裝置的光輸入功率P_in，然后計算出多模磁光光纖環的透射率，或整個測量裝置的插入損耗；

(3)、調節可調直流電源，改變電磁加載單元中的電流，使此時電磁加載單元中的電流與步驟(2)中電磁加載單元中的電流值不同，然后再重復步驟(2)的過程；

(4)、按照步驟(3)的方法，測量若干個可調直流電源輸出電流狀態下，待測混合模式光束輸入到測量裝置的透射率；

(5)、根據步驟(1)和(4)的測量數據，計算待測混合模式光束中各個模式分量所占的比例。

2.根據權利要求1所述的一種測量混合光纖模式的裝置，其特征在于，所述的多模磁光光纖環支持的模式數決定了混合光纖模式的檢測范圍。

3.根據權利要求1所述的一種測量混合光纖模式的裝置，其特征在于，所述電磁加載單元提供的磁場大小由可調直流電源的輸出電流確定，通過調節可調直流電源的輸出電流，使電磁加載單元提供的磁化強度在350～360Oe范圍內。