偏振模式色散测量器件和方法技术

一种偏振模式色散测量器件减小了测量偏振模式色散τ↓［ＰＭＤ］所需的时间。一个偏振控制器（１２）允许一个第一（第二）入射光以一个偏振分离器（１６）中的一个ｐ偏振轴线（ｓ偏振轴线）将一个合成入射光施加到一个被测的目标（３０）上。因此，当被测目标（３０）的传递函数矩阵为２×２的矩阵时，由一个第一测量单元（２０ａ）（第二测量单元２０ｂ）所测量到的在偏振分离器（１６）输出中的第一入射光分量（第二入射光分量）的相移等效值（光角频率的导数）和幅值等效值（平方值）分别是第一列Ｔ↓［１１］，Ｔ↓［２１］（第二列Ｔ↓［１１］，Ｔ↓［２１］）的相移等效值和幅值等效值，从而允许控制单元（２）能够确定被测目标（３０）的偏振模式色散τ↓［ＰＭＤ］。由于不再需要切换偏振控制器（１２）输出光的方位设置，使之保持固定的设置，所以就能够缩短测量偏振模式色散τ↓［ＰＭＤ］所需的时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于光通讯的光纤和光学部件的偏振模式色散的测量。
技术介绍
光纤的偏振模式色散的测量已经按照常规进行着。例如，日本专利特许公告(kokai)No.H09-264814讨论了一种适用于光纤的偏振模式色散测量器件。参考图3，现在讨论适用于测量根据日本专利特许公告(kokai)No.H09-264814的光纤的偏振模式色散的器件。首先，一种被测光纤104的偏振模式色散τPMD是由下列公式(1)所定义τPMD=2θ·2+ψ·12cos2θ+ψ·22sin2θ---(1)]]>式中θ是偏振角度，ψ1是以垂直于光线传输方向的平面上的某一方向上的相移，ψ2是正交于ψ1方向上的相移。在这种情况下，被测光纤104的传递函数矩阵是由下列公式(2)所定义[T(ω)]=|T11|e-jφ11|T12|e-jφ12|T21|e-jφ21|T22|e-jφ22---(2)]]>式中是各个矩阵元素的幅值，φij是各个矩阵元素的相移，并且两者都是光学角频率ω的函数。于是，在公式(1)中的参数θ，ψ1和ψ2都可分别由下列公式(3)，(4)和(5)获得θ(ω)＝0.5cos-1(|T11|2-|T21|2) …(3)ψ1(ω)＝(φ11-φ22)/2 …(4)ψ2(ω)＝(φ21-φ12+π)/2 …(5)因此，就可以通过获得被测光纤104的传递函数矩阵来获得被测光纤的偏振模式色散τPMD。现在，参考图3来讨论如何获得被测光纤104的传递函数矩阵。首先，一个控制单元109产生一个偏振控制器103的输出光，作为沿着一个入射被测光纤104的偏振光束分束镜105的p方向的线性偏振波。在这种情况下，被测光纤104输出的光可由下列公式(6)表示。 以上所讨论的输出光可以由偏振束分束镜105分离成一个s偏振分量和一个p偏振分量，这些分量分别入射到O/E变换器1061和1062，并且O/E变换器1061和1062分别测量|T11|e-jφ11,]]>|T21|e-jφ21]]>在上述测量之后，控制单元109就将偏振控制器103的输出光旋转90度，并且使得该光成为一个与入射被测光纤104的偏振束分束镜105的s方向相一致的线性偏振波。在这种情况下，被测光纤104输出的光束可以由下列公式(7)表示。 以上所讨论的输出光可以由偏振束分束镜105分离成一个s偏振分量和一个p偏振分量，这些分量分别入射到O/E变换器1061和1062，并且O/E变换器1061和1062分别测量|T12|e-jφ12,]]>|T22|e-jφ22]]>网络分析仪107从以上所测量的各个参数以及公式(3)、(4)和(5)获得参数θ，ψ1和ψ2。应该注意的是，网络分析仪107通过一个放大器108来控制在光强调制器102中的强度调制比率。随后，进行以上所讨论的测量，并同时扫描波长可变光源101的输出波长，从而从各个测量结果中获得θ(ω)，ψ1(ω)和ψ2(ω)。之后，控制单元109就可以从公式(1)中获得偏振模式色散τPMD。然而，在以上所讨论的方法中，必须使得控制单元109能够将偏振控制器103的输出光方向变换到偏振束分束镜105的p方向或s方向。必需将偏振控制器103输出光的方向变换到波长可变光源101所扫描的各个波长。因此，要测量偏振模式色散τPMD就需要化较长的时间周期。就此而言，本专利技术的一个目的是提供一种偏振模式色散测量等器件，并且使用该器件可以减小测量偏振模式色散τPMD所需的时间周期。
技术实现思路
正如权利要求1所述，根据本专利技术，一种适用于测量被测器件的偏振模式色散的偏振模式色散测量器件包括一个偏振分离单元，它用于接受被测器件所发射出的光，将所接受到的光分离成p偏振光和s偏振光，并且输出p偏振光和s偏振光；一个光发生单元，它用于产生第一入射光和第二入射光且这两束光具有共同的波长；一个第一光调制器单元，它以第一强度调制频率对第一入射光进行强度调制并发射经调制的光；一个第二光调制单元，它以不同于第一强度调制频率的第二强度调制频率对第二入射光进行强度调制，并且发射经调制的光；一个偏振组合单元，它用于组合已经应用过强度调制的第一入射光和第二入射光，并且发射出所组合的入射光；一个光输入单元，它用于将所组合的入射光入射到被测器件中，其中第一入射光是沿着偏振分离单元的一个p偏振轴线的，而第二入射光是沿着偏振分离单元的一个s偏振轴线的；一个第一测量单元，它用于测量在偏振分离单元输出中的第一入射光的一个分量的相移等效值；一个第二测量单元，它用于测量在偏振分离单元输出中的第二入射光的一个分量的相移等效值；以及一个偏振模式色散测量单元，它基于第一测量单元和第二测量单元的测量结果来测量一个被测器件的偏振模式色散。根据以上讨论所构成的偏振模式色散测量器件，光输入装置使得组合的入射光入射被测器件，这时，第一入射光是沿着偏振分离装置的p偏振轴线的。因此，在被测器件的传递函数矩阵为2×2的情况下，由第一测量装置所测量到的偏振分离装置输出中的第一入射光分量的相移等效值是在传递函数矩阵中的第一列上的相移等效值。另外，光输入装置使得组合的入射光能入射至被测器件，这时，第二入射光是沿着偏振分离装置的s偏振轴线的。因此，在被测器件的传递函数矩阵为2×2的情况下，由第二测量装置所测量到的偏振分离装置输出中的第二入射光分量的相移等效值是在传递函数矩阵中的第二列上的相移等效值。于是，就有可能使用第一测量装置和第二测量装置来获得被测器件传递函数矩阵的各个元素的相移等效值。随后，就可以从被测器件的传递函数矩阵的各个元素的相移等效值中获得两个正交相移分量中的一个差值分量φ(ω)和一个同相分量ψ(ω)。进而，就可以基于φ(ω)和ψ(ω)获得被测器件的偏振模式色散。在这种情况下，就不再需要切换光输入装置所发射出的光的方向的设置，并且可以保持固定的设置。因此，就有可能提供一个能够减小测量偏振模式色散τPMD所需的时间周期的偏振模式色散测量器件。如权利要求2所述的本专利技术，是根据权利要求1所述的偏振模式色散测量器件，其特征在于，可通过相移对光角频率的求导分来获得相移等效值。如权利要求3所述的本专利技术，是根据权利要求1或2所述的偏振模式色散测量器件，其特征在于，第一入射光和第二入射光的波长是可变的，并且第一测量单元还测量在偏振分离单元输出中的第一入射光分量的幅值等效值。根据上述讨论所构成的偏置模式色散测量器件，第一测量装置还测量在偏置分离装置输出中的第一入射光分量的幅值等效值。于是，就可以基于第一入射光分量的幅值等效值，以及第一入射光和第二入射光的波长来获得由被测器件所发射出光的偏振角。如权利要求4所述的本专利技术，是根据权利要求1或2所述的偏振模式色散测量器件，其特征在于，第一入射光和第二入射光的波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量一个被测器件的偏振模式色散的偏振模式色散测量器件，它包括：一个偏振分离单元，它用于接受从所述被测器件所发射出的光，将所接受到的光分离成ｐ偏振光和ｓ偏振光，并且输出ｐ偏振光和ｓ偏振光；一个光发生单元，它用于产生第一 入射光和第二入射光且这两束光具有共同的波长；一个第一光调制器装置，它以第一强度调制频率对所述第一入射光进行强度调制，并且发射出经调制的光；一个第二光调制装置，它以不同于第一强度调制频率的第二强度调制频率对第二入射光进行强度调 制，并且发射出经调制的光；一个偏振组合单元，它用于组合已经应用过强度调制的所述第一入射光和所述第二入射光，并且发射出所组合的入射光；一个光输入单元，它用于将所述组合的入射光入射到所述被测器件中，其中，所述第一入射光是沿着所述 偏振分离装置的一个ｐ偏振轴线的，而所述第二入射光是沿着所述偏振分离装置的一个ｓ偏振轴线的；一个第一测量装置，它用于测量在所述偏振分离装置输出中的所述第一入射光的一个分量的相移等效值；一个第二测量装置，它用于测量在所述偏振分离 装置输出中的所述第二入射光的一个分量的相移等效值；以及，一个偏振模式色散测量装置，它基于所述第一测量装置和所述第二测量装置的测量结果来测量所述被测器件的一个偏振模式色散。...

【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：小关健，山下友勇，今村元规，
申请(专利权)人：株式会社爱德万测试，小关健，
类型：发明
国别省市：JP[日本]