利用POTDR轨迹来评估光纤PMD的方法技术

揭示了一种利用偏振光学时间域反射计来筛选光纤偏振模色散的方法。将脉冲辐射发射到待测光纤的一端之中，后向散射辐射是用ＰＯＴＤＲ来测量的并且被用于获取ＯＴＤＲ轨迹。将脉冲辐射发射到待测光纤的相反一端，并且后向散射辐射是用ＰＯＴＤＲ来测量的并且被用于获取另一个ＯＴＤＲ轨迹。分析这两个轨迹中的任一个或两者都分析，以便比较沿光纤长度的信号强度变化，信号变化涉及沿光纤长度的ＰＭＤ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及光纤，尤其涉及一种用于识别呈现出高偏振模色散 (PMD)的光纤的方法。
技术介绍
在现代化光纤传输系统的设计中，PMD是重要的因素。当一个数字 脉冲在网络中传播足够长的距离之后可能在时间域中展宽且变得无法与 附近的脉冲相区分时，PMD在光纤系统中的影响是明显的。因PMD导致 的脉冲展宽可以向数据传输引入差错，从而有效地限制了脉冲的传输速率 或连接光纤介质的最大距离。偏振模色散(PMD)可能是高数据速率光通信 系统的一个主要的限制因素，由此，它是光纤制造商密切监控的一个重要 的光纤属性。光纤PMD的一个糟糕的方面是，具有最高PMD值(有时候 被称为光纤PMD "离群值")的光纤决定了整个系统的性能。尽管光纤 离群值通常只占新制成光纤总数中非常小的百分比，但是这种光纤的影响 是非常致命的。具有显著高的PMD的单个光纤增大了 PMDq规格，这是 一个对光纤布局中最高的PMD非常敏感的参数。缆线工厂识别出的光纤 PMD故障也会给光纤制造商带来显著的经济损失。在利用偏振光学时间域反射测定法(POTDR)检测带有高PMD的光纤 这一方面，已做出了一些最新的进展。参照B. Huttner、B. Gisin和N. Gisin 白勺"Distributed PMD measurement with a polarization-OTDR in Opticalfibers", J. Lightwave Technology, 17, 1843 (1999); X. Chen等人的"Method of evaluating fiber PMD using polarization optical time domain reflectometry" ， US2004/0084611; P. Fayolle等人的"Polarized Lightwave reflectometry method (POTDR)" ， US2004/0046995;以及S. Tanigawa等 人的"Optical fiber polarization-mode dispersion measurement method and measurement device" ， PCT/JP2003/009175。可以标识并除去带有高PMD 的光纤，使得可以确保光纤的PMD均一性并符合上述规格。然而，上述 已知方法的共同特点是，仅当光纤在足够长的长度上具有高PMD以准许 通过那些方案进行检测时它们才是有效的。但是，在非常局限的范围，用 于判断光纤PMD的度量常常显著地波动。期望一种测量方案能够在非常 局限的范围(或其内)甚至小到几米，检测主要的PMD故障，因为光纤 PMD的主要故障可能出现在非常短的光纤长度之内。在某些情况下，光 纤预制棒中在不同的预制棒制造步骤之间，检测出PMD故障且它们连成 气泡或直线(有时候被称为晶种)，这在用多个步骤制造具有复杂折射 率分布的光纤中更常出现，尽管在制造相对简单的阶梯折射率光纤时可能 出现相似的条件。因这种晶种而导致的高PMD的范围可能会沿光纤长度 有1米以上。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于测量光纤中的偏振模色散(PMD)的方法。可以对 光纤进行筛选以寻找可能沿光纤长度出现的高PMD。沿其纵轴，将辐射 发送或发射到一段光纤中。该辐射最好是一脉冲辐射，比如从激光源中发 射的脉冲辐射。然后，测量并分析来自所发射的辐射且通过光纤后向散射或往回反射 的辐射，以获得后向散射辐射的强度沿光纤长度的变化的相关信息。然后， 将这种强度变化与光纤中的偏振模色散关联起来，以便识别这段光纤中一 个或多个呈现出不同的和/或不可接受的PMD的区域，这种PMD指示PMD 缺陷。可以使用这种测量非破坏性地确定沿光纤长度的某一点处光纤的 PMD是否高于预定的阈值，而无需破坏该光纤。我们己经发现，通过发送线宽足够大的偏振光脉冲以引起光脉冲的后向散射轨迹的相当大的消 偏振，就像是PMD缺陷段使其陡然下降那样，我们便可以识别因一个或多个PMD缺陷所导致的具有高PMD的相对较短的光纤段，其中线宽越大， 就可以检测到较短光纤段中越低的PMD值，即可以检测到有缺陷的光纤 段越小的DGD。根据本专利技术，我们发现，在长度小于10米的一段较短的光纤中，可 以检测具有大于O.l ps的DGD值的PMD缺陷；在长度小于20米的一段 较短的光纤中，可以检测具有大于0.2ps的DGD值的PMD缺陷；在长度 小于50米的一段较短的光纤中，可以检测具有大于0.5 ps的DGD值的 PMD缺陷；并且在长度小于100米的一段较短的光纤中，可以检测具有 大于1.0 ps的DGD值的PMD缺陷。在一些实施方式中，约2.5 nm的线 宽被用于检测具有约1 ps的DGD值的PMD缺陷。在其它实施方式中， 约5.0 nm的线宽被用于检测具有约0.5 ps的DGD值的PMD缺陷。对于 具有不同光谱形状的不同脉冲，线宽的值可以不同。本文揭示了一种用于测量光纤中的偏振模色散的方法。该光纤具有一 纵轴以及沿该纵轴的长度。在一个方面，该方法包括(a)将第一偏振输 入光脉冲发送到光纤长度的第一端中，由此使第一后向散射光信号从光纤 的第一端出射；(b)通过实现第一后向散射光信号的偏振敏感测量，获得 与光纤长度相对应的第一后向散射强度轨迹；(c)将第二偏振输入光脉冲 发送到光纤长度的第二端中，由此使第二后向散射光信号从光纤的第二端 出射；(d)通过实现第二后向散射光信号的偏振敏感测量，获得与光纤长 度相对应的第二后向散射强度轨迹；(e)分析第一后向散射强度轨迹的强 度变化，其中该分析步骤包括在来自第一后向散射强度轨迹的滑动数据窗 口上分析强度变化，并且沿光纤长度纵向地移动该数据窗口，同时继续分 析该强度变化，由此产生第一强度轨迹变化，其中包括沿光纤长度的局部 强度变化的相关信息；(f)分析第二后向散射强度轨迹的强度变化，其中 该分析步骤包括在来自第二后向散射强度轨迹的滑动数据窗口上分析强 度变化，并且沿光纤长度纵向地移动该数据窗口，同时继续分析该强度变 化，由此产生第二强度轨迹变化，其中包括沿光纤长度的局部强度变化的相关信息；以及(g)通过确定在第二强度轨迹变化和第一强度轨迹变化之间的差的绝对大小，产生与光纤长度相对应的绝对强度变化差轨迹。该方 法最好还包括步骤(h)，步骤(h)使绝对强度变化差轨迹与光纤中的偏振模色散(PMD)分布关联起来。使关联起来这一步最好还包括确定光纤中具有相对于其它部分更高 的PMD的那部分的位置和纵向边界。较佳地，第一和第二偏振输入光脉 冲足够深地穿透到光纤中，使得各个脉冲所历经的路径至少部分地重叠。 在较佳的实施方式中，滑动窗口具有O.l到5km的宽度。在其它较佳实施 方式中，滑动窗口具有0.5到2km的宽度。在一些较佳实施方式中，通过 调制一连续波光源的输出使得脉冲的带宽或线宽得到控制，产生了第一和 第二偏振输入光脉冲。较佳地，第一和第二偏振输入光脉冲的偏振态与光纤的任一双折射轴 都不对齐。在一些较佳实施方式中，第一和第二偏振输入光脉冲都是线性 偏振的。在其它较佳实施方式中，第一或第二偏振输入光脉冲都不是线性 偏振的。在一些较佳实施方式中，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量光纤中的偏振模色散的方法，该光纤具有纵轴以及沿该纵轴的长度，所述方法包括：（ａ）将第一偏振输入光脉冲发送到光纤长度的第一端中，由此使第一后向散射光信号从光纤的第一端出射；（ｂ）通过实现第一后向散射光信号的偏振敏感测量，获得与光纤长度相对应的第一后向散射强度轨迹；（ｃ）将第二偏振输入光脉冲发送到光纤长度的第二端中，由此使第二后向散射光信号从光纤的第二端出射；（ｄ）通过实现第二后向散射光信号的偏振敏感测量，获得与光纤长度相对应的第二后向散射强度轨迹；（ｅ）分析第一后向散射强度轨迹的强度变化，其中该分析步骤包括分析在来自第一后向散射强度轨迹的滑动数据窗口上的强度变化，并且沿光纤长度纵向地移动该数据窗口，同时继续分析该强度变化，由此产生第一强度轨迹变化，其中包括沿光纤长度的局部强度变化的相关信息；（ｆ）分析第二后向散射强度轨迹的强度变化，其中该分析步骤包括分析在来自第二后向散射强度轨迹的滑动数据窗口上的强度变化，并且沿光纤长度纵向地移动该数据窗口，同时继续分析该强度变化，由此产生第二强度轨迹变化，其中包括沿光纤长度的局部强度变化的相关信息；以及（ｇ）通过确定在第二强度轨迹变化和第一强度轨迹变化之间的差的绝对大小，产生与光纤长度相对应的绝对强度变化差轨迹。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：X陈，NA赫里欧，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]