测量截止波长的方法技术

本发明专利技术公开一种测量测试光纤的高阶模的截止波长的方法。本发明专利技术的上述方法包括：第一步，测量从光源输出的光的功率谱P1(λ)；第二步，当从光源输出的光入射到以允许曲率在纵向上变化的形状放置的测试光纤的一端时，测量从测试光纤的另一端发出的光的功率谱P2(λ)；第三步，获取表示功率谱P2(λ)与功率谱P1(λ)之间的差异的差光谱P(λ)；以及第四步，基于差光谱P(λ)获取测试光纤的高阶模的截止波长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量光纤的高阶模的截止波长的方法。
技术介绍
下述情况是很重要的用作光通信系统中的光传输线路的光纤在信号光波长上为单模，并且高阶模的截止波长比信号光波长短。高阶模的截止波长被定义为如下波长在该波长下，由于高阶模的弯曲损耗而导致的衰减是19. 37dB。在ITU-T G. 650. I标准中，弯曲参考法和多模参考法被指定为测量光纤的高阶模的截止波长的方法。L. -A. de Montmorillon et al.，0TuL3, OFC 2009 (参考文献 I)描述了具有折射率分布的弯曲不敏感型光纤(bend-insensitive fiber),该光纤具有形成在包层中的沟道(trench)，并且即使该光纤以较小的曲率半径弯曲，光也不容易泄漏。通过截止波长的常规 测试方法难以正确地测量这种光纤的截止波长。R. Morgan et al.，Opt. Lett.，Vol. 15 (1990)，No. 17，947 (参考文献 2)指出当从芯线泄漏的一部分光在具有较大的折射率差异的界面上被反射时，例如在玻璃与涂层之间或者在空气与涂层之间被反射时，出现称为“回音壁模”(WGM)的光谱，并且对经由芯线传输的光产生干涉。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用于精确地测量光纤的高阶模的截止波长的方法。为了实现上述目的，所述测量测试光纤的高阶模的截止波长的方法包括第一步，测量从光源输出的光的功率谱PlU) ;第二步，当从所述光源输出的光入射到以允许曲率在纵向上变化的形状放置的所述测试光纤的一端时，测量从所述测试光纤的另一端发出的光的功率谱P2U) ;第三步，获取表示所述功率谱P2 (入)与所述功率谱Pl (入)之间的差异的差光谱P(X);以及第四步，基于所述差光谱P(X)获取所述测试光纤的高阶模的截止波长。在本专利技术的测量测试光纤的高阶模的截止波长的方法中，所述第四步可以包括第一子步，获取近似表达式a X +b ，所述表达式表示所述差光谱P(X)的如下直线部分所述直线部分从所述差光谱P(X)为最小值的点开始朝较长波长侧的方向延伸；以及第二子步，基于所述差光谱P(X)与表达式aX+b+0. l所表示的直线相交的点处的波长，获取所述测试光纤的高阶模的截止波长。在第二步中，(I)所述允许曲率在纵向上变化的形状可以是螺线，并且(2)所述允许曲率在纵向上变化的形状优选地具有最小曲率和最大曲率，从而在用于测量功率谱P2(A)的波长范围内，差光谱P U ) Mn的振动波形相对于差光谱P U ) max的振动波形偏移半个周期或更多，所述差光谱P(X)Hiin是在以所述最小曲率卷绕所述测试光纤的全部长度时获得的，所述差光谱P(X)Hiax是在以所述最大曲率卷绕所述测试光纤的全部长度时获得的。优选的是，在第二步中对所述测试光纤进行定位，从而使得在经由所述测试光纤传输的LPll模的截止波长处的弯曲损耗(基于以280_的直径卷绕全部长度的所述光纤的状态下的损耗，所述弯曲损耗增大)为0. IdB或更少。在本专利技术所述的测量测试光纤的高阶模的截止波长的方法中，在波长为1550nm、曲率半径为7. 5mm的情况下,所述测试光纤的弯曲损耗优选地是0. 5dB/圈或更少，并且更优选地是0. OSdB/圈或更少。〈本专利技术的效果〉根据本专利技术可以精确地测量光纤的高阶模的截止波长。附图说明图I是示出通过比较例中的所获得的差光谱的曲线图。图2A是示出本专利技术实施例的第一步中的光纤布置的概念性示意图，图2B是示出·第二步中的光纤布置的概念性示意图。图3是示出根据本专利技术一个实施例以及比较例的中的差光谱P(X)的曲线图实线是实施例的情况，而虚线是比较例的情况。图4A是示出的实施例中的第四步中的功率谱PlU)和P2(A)的曲线图，类似地，图4B是示出差光谱P(A)的曲线图。图5是示出具有曲率的测试光纤中经由芯线传输的LPll模的光路以及在玻璃/涂层界面处反射的WGM的光路的概念性示意图。图6是示出测试光纤的弯曲损耗的波长相关性的曲线图。具体实施例方式下面将参考附图描述本专利技术的优选实施例。提供附图是为了描述实施例，而不是为了限制本专利技术的范围。在附图中，以相同的附图标记来表示相同的部件，从而可以省略重复的描述。附图中的尺寸比例不一定是精确的。首先，对使用多模参考法来测量截止波长的常规方法(比较例)进行描述。在比较例中，用作测试光纤的光纤具有如下表所示的结构和特性。表折射率分布沟道形状~ITU-T 类别G. 637. B3 MFD@1310nm8.6 u m 光纤截止波长1230nm 弯曲损耗 = 5mm，A = 1550nm 0. 06dB/ 圈该测试光纤是具有如下折射率分布(profile)的弯曲不敏感型光纤该折射率分布具有位于包层中的沟道，如参考文献I所述，并且该测试光纤被设计成这样即使该光纤以较小的曲率半径弯曲，光也不容易泄漏。在比较例中，首先，将测试光纤插入第一多模光纤与第二多模光纤之间，以使从波长可变光源发出的光入射到第一多模光纤上；然后，测量从第二多模光纤发出的光的功率谱Pl U )。为了进行上述测量，测试光纤的长度是2m、8m或22m，并且把从测试光纤的各端留出长度0. 5m之后的部分卷绕在直径为280mm的芯棒的外周上。接下来，将第三多模光纤插入第一多模光纤与第二多模光纤之间，以使从波长可变光源发出的光入射到第一多模光纤上；然后，测量从第二多模光纤发出的光的功率谱P2(A)0然后，获取表示功率谱P2U)与功率谱PlU)之间的差异的差光谱P(X)。从而，可以基于差光谱P( X )获得测试光纤的高阶模的截止波长。 图I是示出通过比较例中的获得的差光谱的曲线图。存在如下情况当要测量在折射率分布中具有位于包层中的沟道的弯曲不敏感型光纤的截止波长时，差光谱P(X)中出现振动分量。尤其在倾向于保留高阶模的短光纤的差光谱P(X)中明显地出现振动分量。本专利申请的专利技术人发现在差光谱P(X)中出现振动分量是由于高阶模中的WGM。在许多情况下，用于测量截止波长的测试光纤所卷绕的芯棒的直径相对较大80_至280mm。在这种情况下，由于在测试光纤的折射率变化的点处的入射角(反射角)接近90°，所以根据菲涅耳公式，即使折射率差异是小的，反射仍然是大的。因此，在许多情况下，光的反射不仅在涂层与空气之间的界面处发生，而且在其它地方发生，例如在构成测试光纤的玻璃与涂层之间的界面，或者在测试光纤的玻璃中的折射率不连续的点处。通过用参考文献2中指出的折射率匹配的材料来覆盖测试光纤的涂层外周，可以限制由于涂层与空气之间的界面处的折射率差异而出现的WGM。然而，难以限制由于玻璃与涂层之间的界面处的折射率差异而出现的WGM。在比较例中出现了 WGM，并因此难以正确地测量由于高阶模的弯曲损耗而导致的衰减，从而难以精确地测量光纤的截止波长。因此，在本专利技术的的实施例中，通过执行如下第一步至第四步并在第二步中将测试光纤定位成其曲率在纵向上变化的形状来进行测量。图2A是示出本专利技术实施例的第一步中的光纤布置的概念性示意图，类似地，图2B是示出第二步中的光纤布置的概念性示意图。在第一步中，在多模光纤11、13及12依次光连接的情况下，使从光源21发出的光入射到多模光纤11的输入端，并且用功率计2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量测试光纤的高阶模的截止波长的方法，所述方法包括：第一步，测量从光源输出的光的功率谱P1(λ)[dB]；第二步，当从所述光源输出的光入射到以允许曲率在纵向上变化的形状放置的所述测试光纤的一端时，测量从所述测试光纤的另一端发出的光的功率谱P2(λ)[dB]；第三步，获取表示所述功率谱P2(λ)与所述功率谱P1(λ)之间的差异的差光谱P(λ)；以及第四步，基于所述差光谱P(λ)获取所述测试光纤的高阶模的截止波长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中西哲也，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：