本发明专利技术述及一种偏振保持光纤消光比测试装置。它包括一个调制稳定光源、一个可见光源、一个精密微位移控制准直平台和一个精密微位移控制接收平台，其特征在于所述调制稳定光源、可见光源经过光纤耦合器和所述精密微位移控制准直平台连接至待测光纤的一端；所述待测光纤的另一端经过所述精密微位移控制接收平台连接至高精度光功率计。本发明专利技术具有高可靠性、高精确的消光比测量特点，而且结构设计简洁易行，可操作性强。不仅可用于测试偏振保持光纤的消光比，还可用于测量偏振保持光纤耦合器的偏振串音、偏振保持光纤的拍长、光纤偏振器及集成光纤器件的消光比以及偏振保持光纤的对轴精度等场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种偏振保持光纤消光比测试装置，属于光通信领域。
技术介绍
偏振保持光纤(PMF)具有高的双折射特性，因而能使与其偏振主轴一致方向入射 的偏振光仍保持偏振特性，其传输模为两个偏振方向互相垂直的基模=HEx11和HEy11，它们 分别具有传输常数βχ和βγ，但并不简并。因此，PMF在相干光通信、光纤陀螺和光纤传感 等领域中得到越来越广泛的应用。尤其是其消光比的测试已成为决定PMF性能参数的重要 指标。国外研究人员对消光比测试装置的研究比较成熟，一体化的光源和自动化程度很 高的消光比测试仪都已经商用化。采用微透镜和光纤准直器等元件，光路已经调整并固定 好，光源和测试仪上都配有标准的光纤连接器。将被测光纤的两端插入活动连接器，就可以 接到光源和测试仪上进行测试。可旋转的偏振光源有一个可手动旋转的起偏器，检偏器的 转动快速、自动地进行，且直接显示计算出的消光比。起偏器转动一周，可以测得消光比的 四个最大值，且相邻两个最大值所在的起偏器角度互相垂直。这些角度就是偏振保持光纤 的快轴和慢轴的所在位置。例如加拿大的OZ公司、美国的Santec公司和日本的骏河公司 等。用OZ公司的一体化仪器测试消光比，的确快捷、方便，但也需非常注意光纤端面的切割 质量、聚焦位置和夹持的松紧程度等对测试结果准确性的影响，并且相对自制测试系统而 言，价格昂贵，且测试参数都整体上偏高。即使成熟的仪器，测试准确度也只为士 ldB。因 此，需要建立一套高精确、高可靠性，且操作性强的消光比测试系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种偏振保持光纤消光比测试 装置。该装置具有高可靠性、高精确与易操作的特点，不仅可用于测试偏振保持光纤的消光 比，还可用于测量偏振保持光纤耦合器的偏振串音、偏振保持光纤的拍长、光纤偏振器及集 成光纤器件的消光比以及偏振保持光纤的对轴精度等场合。，为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案一种偏振保持光纤消光比测试装置，包括一个调制稳定光源、一个可见光源、一个 精密微位移控制准直平台和一个精密微位移控制接收平台，其特征在于所述调制稳定光 源、可见光源经过光纤耦合器和所述精密微位移控制准直平台连接至待测光纤一端；所述 待测光纤另一端经过所述精密微位移控制接收平台连接至高精度光功率计。上述精密微位移控制准直平台是一个光纤准直器，依次经过一个第一透镜、一个 第一起偏器、一个1/4波片、一个第二起偏器、一个1/2波片和一个第二透镜，最后连接一个 五维光纤调整架中待测光纤的输入端；所述调制稳定光源发出的光经过所述光纤准直器、 第一透镜、第一起偏器、1/4波片后，变为圆偏振光，再经过第二起偏器、1/2波片后，变为线 偏振光，最后通过第二透镜注入所述五维光纤调整架中的所述待测光纤的输入端。3上述精密微位移控制接收平台是一个光纤夹具，依次经过一个第三透镜、一个检 偏器和一个第四透镜连接一个光接收探测器；所述待测光纤的输出端经过所述光纤夹具、 第三透镜、检偏器、第四透镜连接至光接收探测器，最后由所述高精度光功率计显示光功率 值。上述调制稳定光源的波长为850nm、1310nm或1550nm，并通过所述光纤耦合器并 联所述可见光源以校准和调整光路系统。上述调制稳定光源通过1/4波片和1/2波片双波片组合确定快慢光轴，使得注入 所述待测光纤中的线偏振光的强度始终保持一致。本专利技术的工作原理偏振保持光纤具有高双折射，因而能使其与偏振主轴一致方向的入射偏振光保持 其偏振性，其传输模为两个偏振方向互相垂直的基模=HExll和HEyll，它们分别具有传输常数βχ和β y，其消光比可表示为 ρ^ = IOlgy-⑴其中，Px，Py分别是输出光功率最大值与最小值。对消光比测试装置来说，注入光纤的线偏振光具有较高的消光比，则需保证光源 具有良好的偏振度，此专利技术装置中采用双波片组合。在具有高度偏振的光源后面紧接一个 1/4波片。当波片的厚度d满足条件(1 = πιλ + λ/4时(m为整数，λ为光源中心波长)，以 及光源输入的线偏振光与波片的主轴成45°时，线偏振光转化为圆偏振光。在1/4波片后 面再接一个偏振片，组成光强均勻一致性较好的线性偏振光。对起偏器而言，其本身的消光比要求高，棱镜，准直器与透镜内双折射足够小。对光纤夹紧机构而言，目前大多采用插杆结构。而光纤在插杆中的定位精度与稳 定性不太好，造成每次测试需要大量时间调整，影响工作效率。而在此专利技术装置系统中，采 用金属套螺丝扣型连接器结构，其定位精度可达到1 μ m以内。对旋转机构而言。要求线偏振光的方向与被测偏振保持光纤的一个主轴(快轴或 慢轴)一致，其旋转机构与旋转棱镜相结合，致使旋转棱镜的偏转角一般在1 ‘以内。在接收检偏光路系统，检偏器的出射光经透镜准直后聚集到大面积光接收探测器 上，最后用高精度光功率计读取数据。通过组合旋转起偏器与检偏器，得到输出光功率的最 大值和最小值。根据计算式(1)，即可算出被测光纤的消光比。由于光电探测器的面积较大， 则检偏器与第四透镜的偏转角对测试的影响不是太大，但第三透镜的入射角对光强透射比 的影响较大，因此要求其内应力非常小。在理想状况下，当旋转检偏器时，光功率按正弦规 律变化，在360°周期内有两个对称的并相等的最大值和最小值。当检偏器光轴与转动轴平 行，g卩θ = 0°时，透镜的透射率是一个恒量；否则，即θ ^O0时，转动检偏器，透射率将 发生变化。这样在转动检偏器时，光路不对称，则对测试精度带来较大影响。目前偏振保持光纤的工作波长一般采用850、1310或1550nm的非可见光。因此采 用光纤耦合器并联调制稳定光源和可见光源(如650nm红光光源或氦氖激光光源)来校准 与调整光路系统。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点(1)可靠性好，精度高；4(2)其整体结构设计简洁易行，可操作性强；(3)无复杂的光学系统，大大降低了成本。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构框图；图2是精密微位移控制准直平台的结构框图；图3是精密微位移控制接收平台的结构框图。具体实施例方式本专利技术的一个优选实施例并结合附图说明如下实施例一参见图1，本偏振保持光纤消光比测试装置，包括一个调制稳定光源1、 一个可见光源2、一个精密微位移控制准直平台4和一个精密微位移控制接收平台6，所述 调制稳定光源1、所述可见光源2经过光纤耦合器3和所述精密微位移控制准直平台4连接 至待测光纤5的输入端51 ；所述待测光纤5的输出端52经过所述精密微位移控制接收平 台6连接至高精度光功率计7。实施例二 本实施例与实施例一相同，特别之处如下参见图2，所述精密微位移 控制准直平台4是一个光纤准直器41依次经过一个第一透镜42、一个第一起偏器43、一个 1/4波片44、一个第二起偏器45、一个1/2波片46和一个第二透镜47，最后连接一个五维 光纤调整架48中待测光纤5的输入端51 ；所述调制稳定光源1发出的光经过所述光纤准 直器41、第一透镜42、第一起偏器43、1/4波片44后，变为圆偏振光，再经过第二起偏器45、 1/2波片46后，变为线偏振光，最后通过第二透镜47送入所述五维光纤调整架48中的所述 待测光纤5的输入端51。参见图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种偏振保持光纤消光比测试装置，包括一个调制稳定光源（１）、一个可见光源（２）、一个精密微位移控制准直平台（４）和一个精密微位移控制接收平台（６），其特征在于所述调制稳定光源（１）、所述可见光源（２）经过光纤耦合器（３）和所述精密微位移控制准直平台（４）连接至待测光纤（５）的输入端（５１）；所述待测光纤（５）的输出端（５２）经过所述精密微位移控制接收平台（６）连接至高精度光功率计（７）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王廷云，文建湘，陈振宜，郭强，罗文芸，肖中银，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[]
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