一种宽带光源的色散补偿方法技术

一种宽带光源的色散补偿方法。采用宽带光源构建基于迈克尔逊干涉仪的保偏光纤偏振耦合测试系统，由迈克尔逊干涉仪补偿保偏光纤中激发模与耦合模间的光程差，探测器采集干涉信号，具体包括：将探测器采集到的原始数据通过窗函数截取，取出激发模与激发模干涉数据Imain和激发模与耦合模干涉数据Icouping；分别对Imain和Icoupling做希尔伯特变换和高斯拟合，得到干涉信号的包络main和coupling，并由二者在1/e处宽度的比值η得到光纤的双折射色散系数ΔD，求得色散补偿所需的相位因子然后将其与带有色散信息的非线性频谱函数相乘，消除引起干涉信号包络展宽的非线性相位项；最后对得到的线性频谱函数做傅里叶反变换即得到色散补偿后的干涉信号Icomp。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
１．一种宽带光源的色散补偿方法，采用宽带光源构建基于迈克尔逊干涉仪的保偏光纤偏振耦合测试系统，由光源出射的光沿光纤某一特征轴耦合进保偏光纤形成激发模，当光纤某点受到力的作用时，激发模将有部分能量耦合到光纤另一特征轴形成耦合模；通过迈克尔逊干涉仪补偿激发模与耦合模间的光程差，并由探测器探测干涉信号，其特征在于所述的补偿方法包括：第１、将探测器采集到的原始数据通过矩形窗函数截取激发模与激发模的干涉数据Ｉｍａｉｎ以及激发模与耦合模的干涉数据Ｉｃｏｕｐｌｉｎｇ；第２、分别对第１步截取的Ｉｍａｉｎ和Ｉｃｏｕｐｌｉｎｇ做希尔伯特变换并进行高斯拟合，得到干涉信号的包络（Ｉ）ｍａｉｎ和（Ｉ）ｃｏｕｐｌｉｎｇ在１／ｅ处宽度的比值η，测得光纤的双折射色散系数ΔＤ，其中，ｃ为真空中光速，Δλ和λ０分别为光源光谱的谱宽和中心波长，Ｌ为光纤耦合点距光纤出射端的距离。因为当存在双折射色散时，干涉包络在１／ｅ处宽度将以（ｍａｔｈ）??（ｍｓｑｒｔ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）＆ｐｉ；ｃ＆Ｄｅｌｔａ；Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆Ｄｅｌｔａ；＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）Ｌ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｓｑｒｔ）?（／ｍａｔｈ）速率展宽；第３、由光纤的双折射色散系数ΔＤ得到色散相位补偿因子其中，ω为光波频率，ω０为光波的中心频率。第４、将第３步得到的色散相位补偿因子和第１步截取的激发模与耦合模干涉数据Ｉｃｏｕｐｌｉｎｇ的频谱函数相乘即可消去Ｉｃｏｕｐｌｉｎｇ的相位ΔΦ（ω）中引起干涉信号包络展宽的非线性相位项，得到线性频谱信号；其中，（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）＆Ｄｅｌｔａ；＆Ｐｈｉ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆Ｄｅｌｔａ；＆ｂｅｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ｌ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｃ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）＆Ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｂ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｃ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）＆Ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｂ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）＆ｐｉ；ｃ＆Ｄｅｌｔａ；Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ｌ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式中，Δβ（ω）为保偏光纤快慢轴的传播常数差，Δｎｂ为位相双折射，ΔＮｂ为群双折射，ΔΦ（ω）中第三项关于ω的非线性项即为引起干涉包络展宽的色散相位项。第５、最后对第４步中得到的线性频谱信号做傅里叶反变换即得到色散补偿后的干涉信号Ｉｃｏｍｐ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张红霞，任亚光，贾大功，刘铁根，张以谟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12