宽波长偏振系统的制作方法

专利名称：宽波长偏振系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种宽波长偏振系统。
背景技术：
光纤偏振模色散是光纤性能的重要指标，波长扫描法是其主要测试方法，测试原理依据信息产业部通信行业标准《单模光纤偏振模色散的试验方法》(如


图1所示)，其试验方法如下1、调节光源1产生各个指定的单色波长的光依次注入起偏器2，产生线偏振光，再将线偏振光注入被测光纤3；2、有解偏器4时，信号接收系统5对每一波长进行测量，记录对应的光功率PA(λ)，再从光路中移去解偏器，测得相应波长时的输出功率为PTOT(λ)，两种输出功率的比值形成一条曲线R(λ)∶R(λ)＝PA(λ)/PTOT(λ)；3、然后从R(λ)曲线上获得在波长窗口(λ1～λ2)之间的极值数目N。从而可得到偏振模色散ΔτΔτ=kNλ1λ22(λ2-λ1)c]]>式中k为模耦合系数，强偏振模耦合时其值为0.82，弱偏振模耦合时为1.0，c为光速。
目前，依据其原理而研制的仪器和装置有许多，但都存在一些不足之处，主要有1、测试方法。依据
图1的测试方法，操作人员需进行二次操作。第一次测试有解偏器时的光功率，第二次需重新处理光纤端面，连接系统，测试无解偏器时的光功率。这种测试方式不仅操作不方便，而且光纤的重新连接，还会对测试结果产生一定的影响。
2、光器件的设计不合理导致测试波长范围不够宽。以日本Santec公司生产的PMD-3300偏振模测试仪为例，其测试范围只能是1500---1590nm，虽然能满足1550nm窗口的测试要求，但对于通信传输的另一个重要窗口1310nm就无能为力，从而大大限制了其应用。

发明内容
针对上述缺点，本实用新型提供一种操作方便的宽波长偏振系统，本实用新型采用如下技术方案
一种宽波长偏振系统，包括光源、与光源光连接的起偏器、解偏器、信号接收系统，通过被测光纤与起偏器相连接的第一光开关、与信号接收系统相连接的第二光开关、控制第一和第二光开关自动切换的计算机控制系统，所述解偏器与第一、第二光开关光连接。通过计算机控制系统产生的控制信号自动控制光开关的切换，避免了测试人员的二次操作，也保证了测试状态的一致性。
作为本实用新型的一种改进，为获得较宽波长，本实用新型采用基于晶体包层技术的偏振器。即所述起偏器、解偏器为外表面包裹有正交双折射晶体光纤，所述正交双折射晶体在光纤传输轴的垂直平面上有一个方向的折射率大于光纤芯子的折射率。所谓晶体包层技术，就是在一段除去包层的光纤外(非被测光纤)包裹上合适的晶体，让在光纤中传输的光在一个方向上的传输模被完全去除，而基本保留另一方向的传输模。这样，经过该器件后，光纤中传输的就是单偏振光。在制作方法上，这种技术采用了一种光学各向异性的正交双折射晶体(本方案优选五硼酸钾晶体)取代了单模光纤中原有的光学各向同性的低折射率石英包层。通常的光纤芯子的折射率为1.458，而该种晶体三个方向的折射率分别为1.49、1.43和1.42。显然，当晶体的轴向与光纤传输方向一致，而在光纤传输轴的垂直平面上，有一个方向的折射率大于1.458，那么该方向上的偏振模就无法在光纤中传输，而被耦合到晶体中被吸收。而另一个正交方向的偏振分量继续在光纤中传输。这样就获得了偏振光。应用这种技术生成的偏振器具有宽波长范围(1280-1650nm)、高消光比、低插入损耗的特点。
而且通过对测试原理的进一步研究发现，对于消光比、插入损耗的要求，起偏器要求更高的消光比，以确保输出线偏振光，解偏器要求更小的插入损耗，以确保R(λ)曲线上极值的分辨率。对此现象，本系统选用高消光比的起偏器和低插入损耗的解偏器，以提高测试精度。
作为本实用新型的另一改进，所述第一、第二光开关为机械式全波长光开关，如激光通信研究所生产的FSW1X2-SM光开关。这种光开关对偏振和波长基本不产生影响，完全可应用于1280---1650nm的波长范围，从而确保了测试仪器在1310窗口和1550窗口的可操作性。
以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。
图1为信息产业部波长扫描法测量系统示意图。
图2为本实用新型宽波长偏振系统示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种宽波长偏振系统，包括光源1、与光源光连接的起偏器2、解偏器4、信号接收系统5、通过被测光纤3与起偏器2相连接的第一光开关6、与信号接收系统5光连接的第二光开关7、控制第一、第二光开关(6，7)的计算机控制信号8，所述解偏器4与第一、第二光开关(6，7)光连接。通过计算机控制信号8自动控制光开关的切换，其中所述第一、第二光开关(6，7)为机械式全波长光开关。其中所述起偏器2、解偏器4为外表面包裹有五硼酸钾晶体的光纤，其中光纤芯子的折射率为1.458，而该种五硼酸钾晶体的三个方向的折射率分别为1.49、1.43和1.42。本系统选用高消光比的起偏器2和低插入损耗的解偏器4。
本系统的工作过程如下1、通过计算机控制系统发出控制信号8使第一光开关6和第二光开关7指向通路a；2、调节光源1产生各个指定的单色波长的光依次注入起偏器2，产生线偏振光，再将线偏振光注入被测光纤3，信号沿通路a进入信号接收系统5，信号接收系统5对每一波长进行测量，记录对应的光功率；3、通过计算机控制系统发出控制信号8使第一光开关6和和第二光开关7指向通路b。信号接收系统接受沿通路b无解偏器的测试信号。
权利要求1.一种宽波长偏振系统，包括光源、与光源光连接的起偏器、解偏器、信号接收系统，其特征在于还包括通过被测光纤与起偏器相连接的第一光开关、与信号接受系统光连接的第二光开关、控制第一和第二光开关自动切换的控制系统，所述解偏器与第一、第二光开关光连接。
2.根据权利要求1所述的宽波长偏振系统，其特征在于所述起偏器、解偏器为外表面包裹有正交双折射晶体的光纤，所述正交双折射晶体在光纤传输轴的垂直平面上有一个方向的折射率大于光纤芯子的折射率。
3.根据权利要求2所述的宽波长偏振系统，其特征在于所述正交双折射晶体为五硼酸钾晶体。
4.根据权利要求1或2所述宽波长偏振系统，其特征在于所述第一、第二光开关为机械式全波长光开关。
5.根据权利要求1或2所述宽波长偏振系统，其特征在于所述起偏器为高消光比起偏器，所述解偏器为低插入损耗解偏器。
专利摘要一种宽波长偏振系统，包括光源、与光源光连接的起偏器、解偏器、信号接收系统，通过被测光纤与起偏器相连接的第一光开关、与信号接收系统相连接的第二光开关、控制第一和第二光开关自动切换的计算机控制系统，所述解偏器与第一、第二光开关光连接。通过计算机控制系统产生的控制信号自动控制光开关的切换，避免了测试人员的二次操作，也保证了测试状态的一致性。其中所述第一、第二光开关可以采用机械式全波长光开关，如激光通信研究所生产的FSW1X2－SM光开关。这种光开关对偏振和波长基本不产生影响，完全可应用于1280－1650nm的波长范围，从而确保了测试仪器在1310窗口和1550窗口的可操作性。
文档编号G02B6/26GK2775691SQ200520040230
公开日2006年4月26日 申请日期2005年3月18日 优先权日2005年3月18日
发明者涂建坤, 沈奶连, 依晓春, 龚江疆, 尹莹, 刘杰 申请人:上海电缆研究所