[發(fā)明專利]一種提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115791090B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 葉陽;溫永強;張曉磊;劉曉平
• 申請（專利權）人: 武漢昊衡科技有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 武漢智慧恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42232
• 代理人: 朱德偉

本發(fā)明公開了一種提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)及方法，該提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)包括白光光源、前光纖耦合器、光纖環(huán)形器、電控光纖延遲線、波分復用器組件、后光纖耦合器組件以及信號探測與采集模塊：所述光纖環(huán)形器與波分復用器組件的傳輸光路組成信號臂，所述電控光纖延遲線與波分復用器組件的另一傳輸光路組成參考臂，信號臂和參考臂的輸出光在后光纖耦合器組件處發(fā)生拍頻干涉。本發(fā)明在提升系統(tǒng)測量靈敏度和穩(wěn)定性的同時，基于光譜復用的特點，只使用單個寬譜光源，且只用一次掃描測試時間；單次掃描測試相當于對待測DUT重復測量N次，大大節(jié)約了系統(tǒng)物料成本和時間成本，具有極佳的推廣前景。

技術領域

本發(fā)明涉及光學測量技術領域，尤其涉及一種提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)及方法。

背景技術

白光干涉是測量光學微弱信號并精準定位的有效手段和方案；利用白光短相干長度，可實現(xiàn)光纖分布式回波信號的檢測和故障點準確定位；白光干涉通常使用光纖延遲線掃描增加一段光程距離，觀察此增加的一段光程長度內拍頻光譜的干涉峰值有無與高低，判斷有無事件點、事件點位置、事件點回波功率大小。

但因白光的低相干性，基于白光干涉測量弱信號的靈敏度不是特別高，對于某些使用場合靈敏度無法滿足要求；如瑞利散射，微弱彎曲等超微弱信號的情況；這種情況引起的回損要遠小于通常的APC連接頭，且大多數(shù)光纖測量設備均無法測到如此低的光功率。

因此，當前亟待出現(xiàn)一種提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)或方法，可在現(xiàn)有白光干涉測量的弱信號上再大幅提升回波信號檢測能力；同時，解決了待測DUT偏振態(tài)隨機造成的回損測不準的情況，能夠解決很多苛刻的使用條件，使之測量信號更加精準和穩(wěn)定，適用面更廣。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術中相關產品的不足，本發(fā)明提出一種提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)或方法，以解決針對白光干涉方式測量鏈路分布式回損靈敏度不高的方案，提升超微小光信號的檢測能力并提高測量結果的偏振穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供了一種提高信號測量靈敏度及偏振穩(wěn)定性的系統(tǒng)，包括：白光光源、前光纖耦合器、光纖環(huán)形器、電控光纖延遲線、波分復用器組件、后光纖耦合器組件以及信號探測與采集模塊；所述白光光源和第一光纖耦合器的輸入端連接，所述第一光纖耦合器的第一輸出端以及第二輸出端分兩路分別連接光纖環(huán)形器的第一端口以及電控光纖延遲線的輸入端；所述光纖環(huán)形器的第二端口與待測光纖DUT鏈路連接，所述光纖環(huán)形器的第三端口與波分復用器組件連接；所述電控光纖延遲線的輸出端與所述波分復用器組件連接；所述波分復用器組件、后光纖耦合器組件以及信號探測與采集模塊依次連接；所述光纖環(huán)形器與波分復用器組件的傳輸光路組成信號臂，所述電控光纖延遲線與波分復用器組件的另一傳輸光路組成參考臂，信號臂和參考臂的輸出光在后光纖耦合器組件處發(fā)生拍頻干涉。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述波分復用器組件包括多組依次串聯(lián)的波分復用器。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述后光纖耦合器組件包括多組并聯(lián)的光纖耦合器，且所述光纖耦合器的設置數(shù)量與所述波分復用器組件內的波分復用器的設置數(shù)量一一對應。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述波分復用器組件包括三組依次串聯(lián)的波分復用器，如第一波分復用器、第二波分復用器以及第三波分復用器，相應的，所述后光纖耦合器組件包含三組并聯(lián)的光纖耦合器，即第一后光纖耦合器、第二后光纖耦合器以及第三后光纖耦合器，所述第一波分復用器、第二波分復用器以及第三波分復用器的波長和帶寬均不相同，三者分別對應在第一后光纖耦合器、第二后光纖耦合器以及第三后光纖耦合器處發(fā)生拍頻干涉。