專(zhuān)利名稱(chēng)：光纖色散測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種光纖色散測(cè)量?jī)x。
技術(shù)背景由于光纖色散是描述光纖材料特性的一個(gè)十分重要的物理量，尤其是超短 脈沖激光在光纖中的產(chǎn)生、放大以及傳輸?shù)奶匦?，光波在光纖通訊器件中信息 傳遞的品質(zhì)等，都在很大程度上受光纖色散量的影響和制約，所以對(duì)光纖色散 的準(zhǔn)確測(cè)量是對(duì)光纖激光器件及通信器件設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。目前各工業(yè)實(shí)驗(yàn)室 和研究機(jī)構(gòu)使用的光纖色散測(cè)量方法主要有時(shí)延法、相移法、模場(chǎng)直徑法和千涉法。時(shí)延法的使用需要待測(cè)光纖長(zhǎng)度很長(zhǎng)， 一般須超過(guò)0. 5km,且測(cè)量精度低， 時(shí)間分辨率僅50ps;相移法需要高信噪比、高調(diào)節(jié)精度的可調(diào)諧光源，造成測(cè) 量成本太高；模場(chǎng)直徑法需要單獨(dú)測(cè)量出光纖的材料色散值才能間接得出其總 色散量。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種光纖色散測(cè)量?jī)x，其解決了背景技術(shù)中的 測(cè)量精度低、測(cè)量成本高的技術(shù)問(wèn)題。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種光纖色散測(cè)量^f義，該儀器包括寬帶光源輸入端口，設(shè)置于寬帶光源 輸入端口輸出端的光纖耦合器；設(shè)置于光纖耦合器輸出端經(jīng)光纖連接的準(zhǔn)直器； 設(shè)置于準(zhǔn)直器出口端沿光路依次設(shè)置的第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、 第四反射鏡、第十反射鏡、第五反射鏡、第六反射鏡；設(shè)置于第三反射鏡與第 四反射鏡的下端的電動(dòng)平移臺(tái)以電動(dòng)平移臺(tái)控制端口；該儀器還包括設(shè)置于光 纖耦合器發(fā)生千涉后的輸出端經(jīng)光纖連接的干涉光輸出端口 ；以及顯微物鏡、第十二反射鏡；其特征在于所述第六反射鏡的反射光路上依次還設(shè)置有第十 一反射鏡、第七反射鏡、第八反射鏡、第九反射鏡；所述光纖耦合器的輸出端 設(shè)置有第一光纖適配器，所述光纖耦合器輸出端與第一光纖適配器之間還設(shè)置 有偏振控制器，所述第十二反射鏡的輸出端設(shè)置有第二光纖適配器。上述第六反射4竟的沿反射光路依次還設(shè)置有第十一反射鏡、第七反射鏡、 第八反射鏡、第九反射鏡；上述光纖耦合器輸出端與第一光纖適配器之間還設(shè)置有偏振控制器。 上述第三反射鏡、第四反射鏡、第十反射鏡以及第十一反射鏡為移動(dòng)式反 射鏡。上述寬帶光源輸入端口為標(biāo)準(zhǔn)的FC/PC可插拔式光纖接口 。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用光纖色散測(cè)量?jī)x以及千涉法測(cè)量色散的時(shí)間分辨率高達(dá)0. lps,光路為 全光纖結(jié)構(gòu)，只需要短光纖即可滿(mǎn)足測(cè)量要求；其測(cè)量方法簡(jiǎn)單、快捷、廉價(jià)、 檢測(cè)效率也比較高；光纖色散測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。

圖1為本實(shí)用新型色散測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記l-寬帶光源輸入端口； 2—光纖耦合器；3—光纖準(zhǔn)直器；4—反射裝置， 401—第一反射鏡，402—第二反射鏡，403—第三反射鏡，404—第四反射鏡， 405—第五反射鏡，406 —第六反射鏡，407—第七反射鏡，408—第八反射鏡， 409—第九反射鏡，410—第十反射鏡，411一第十一反射鏡，412—第十二反射 鏡；5—平移臺(tái)；6—顯樣i物鏡；701—第一光纖適配器，702—第二光纖適配器； 8—偏振控制器；9一干涉光輸出端口； IO—待測(cè)光纖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖14一種光纖色散測(cè)量4義，該儀器包括寬帶光源輸入端口 1，寬帶光源輸入端 口 1為標(biāo)準(zhǔn)的FC/PC可插拔式光纖接口。設(shè)置于寬帶光源輸入端口 l輸出端的 光纖耦合器2;設(shè)置于光纖耦合器2輸出端經(jīng)光纖201連接的準(zhǔn)直器3;設(shè)置于 準(zhǔn)直器3出口端沿光路依次設(shè)置的第一反射鏡401、第二反射鏡402、第三反射 鏡403、第四反射鏡404、第十反射鏡410、第五反射鏡405、第六反射鏡406; 第六反射鏡406的沿反射光路依次次還設(shè)置有第十一反射鏡411、第七反射鏡 407、第八反射鏡408、第九反射鏡409;設(shè)置于光纖耦合器2輸出端經(jīng)光纖順 次連接的第一光纖適配器701、第二光纖適配器702、顯微物鏡6以及第十二反 射鏡412，光纖耦合器2輸出端與有第一光纖適配器701之間還設(shè)置有偏振控制 器8;設(shè)置于第三反射鏡403與第四反射鏡404的下端的電動(dòng)平移臺(tái)5以及電動(dòng) 平移臺(tái)控制端口501;第三反射鏡403、第四反射鏡404、第十反射鏡410以及 第十一反射鏡411為移動(dòng)式反射鏡；該儀器還包括設(shè)置于光纖耦合器2發(fā)生干涉后的輸出端經(jīng)光纖連接的干涉光輸出端口 9。 工作原理如下(i )、通過(guò)寬帶光源的輸入端口 l輸入光源，將輸出的寬帶光源由經(jīng)光纖 101接入光纖耦合器2中。(ii)、光源分束光纖耦合器2對(duì)寬帶光源的輸出光進(jìn)行分束，形成空間 光路201與光路202;光路201是空間傳播光，它的光場(chǎng)在空氣中傳播，沒(méi)有色 散導(dǎo)致的時(shí)間延遲。空間參考光在傳播路徑上經(jīng)過(guò)第一反射鏡401和第二反射 鏡402反射折疊，入射到安置于電動(dòng)平移臺(tái)5上的第三反射鏡403,并由第四反 射鏡404、第十反射鏡410、第五反射鏡405、第六反射鏡406、第十一反射鏡 "1、第七反射鏡407以及第八反射鏡408依次反射直至第九反射鏡409，第九 反射鏡409將光束垂直反射回。第十反射鏡410與第十一反射鏡411是可移動(dòng) 的反射鏡，可以隨時(shí)切入光路將光束原路反射回，此用以改變空間光光程。電 動(dòng)平移臺(tái)5上的第三反射鏡403和第四反射鏡404可隨著平移臺(tái)移動(dòng)以改變空間光光程，但其反射的光束始終在同一光路上。測(cè)量光路202為待測(cè)光纖10準(zhǔn) 直輸出的光束經(jīng)第十二反射鏡412原路反射回光纖。待測(cè)光纖10是通過(guò)FC/PC 光纖適配器接入測(cè)量光路，該適配器可以接入不同類(lèi)型的棵纖適配器，從而可 以測(cè)量各種類(lèi)型的光纖，如普通單模光纖、摻稀土離子光纖、光子晶體光纖等 等均可夾持在相應(yīng)的棵纖適配器上再接入測(cè)量光路。測(cè)量的波段可通過(guò)更換寬 帶光源來(lái)變換，使用鐿離子A S E光源，可測(cè)量1030nm—1080rnn光鐠范圍的色 散值；使用鉺離子ASE光源，也可測(cè)量1530nm—1580mn光鐠范圍的色散值。 如需要測(cè)量其它波段的色散值，更換相應(yīng)波段的寬帶光源即可。測(cè)量開(kāi)始時(shí)首 先根據(jù)待測(cè)光纖長(zhǎng)度估算其光程，根據(jù)估算值查看其屬于哪個(gè)空間光程區(qū)間， 再選擇相應(yīng)的反射鏡構(gòu)成空間光路。調(diào)節(jié)參考光路和測(cè)量光路的反射鏡，使光 束高效地反射回50: 50光纖耦合器。把尾纖901接入光譜儀，從光譜儀觀(guān)察干 涉的光譜圖樣，調(diào)節(jié)偏振控制器，直至干涉條紋對(duì)比度最大。從與光譜儀連接 的計(jì)算機(jī)讀取光譜數(shù)據(jù)，用軟件擬合光譜曲線(xiàn)，選擇最佳擬合參數(shù)，得出光纖 的色散值。
(iii) 、輸出光源光纖耦合器2輸出的光纖沿空間光路201由光纖準(zhǔn)直器 3輸出作為參考光；沿光路202通過(guò)偏振控制器8進(jìn)入待測(cè)光纖，待測(cè)光纖通過(guò) 第一光纖適配器701和第二光纖適配器702沿光路進(jìn)入顯微物鏡6進(jìn)入反射鏡 412;
(iv) 、光程切換所述空間光路201通過(guò)可移動(dòng)的寬帶反射系統(tǒng)4進(jìn)行空 間光光程的切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同長(zhǎng)度區(qū)間光纖的測(cè)量。
(v) 、光場(chǎng)返回所述空間光路201與光路202沿原路返回，再次進(jìn)入光 纖耦合器2并發(fā)生干涉，這就相當(dāng)于一個(gè)邁克爾孫干涉儀，干涉條紋以等光程 處的波長(zhǎng)為中心向兩側(cè)波段對(duì)稱(chēng)擴(kuò)展，呈周期性強(qiáng)度起伏，干涉的光譜經(jīng)由耦 合器的輸出端輸入光譜儀進(jìn)行檢測(cè)。
(vi) 、調(diào)節(jié)光程調(diào)節(jié)空間參考光的光程，使之可以與經(jīng)色散作用后的測(cè)
量光的某波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)等光程。
(vii) 、確定色散值當(dāng)測(cè)量到以某波長(zhǎng)為中心的干涉光譜圖樣，對(duì)光譜進(jìn) 行數(shù)值擬合，同色散方程對(duì)比，從而得出光纖的色散值。
權(quán)利要求1.一種光纖色散測(cè)量?jī)x，該儀器包括寬帶光源輸入端口(1)，設(shè)置于寬帶光源輸入端口(1)輸出端的光纖耦合器(2)；設(shè)置于光纖耦合器(2)輸出端經(jīng)光纖(201)連接的準(zhǔn)直器(3)；設(shè)置于準(zhǔn)直器(3)出口端沿光路依次設(shè)置的第一反射鏡(401)、第二反射鏡(402)、第三反射鏡(403)、第四反射鏡(404)、第十反射鏡(410)、第五反射鏡(405)、第六反射鏡(406)；設(shè)置于第三反射鏡(403)與第四反射鏡(404)的下端的電動(dòng)平移臺(tái)(5)以電動(dòng)平移臺(tái)控制端口(501)；該儀器還包括設(shè)置于光纖耦合器(2)發(fā)生干涉后的輸出端經(jīng)光纖連接的干涉光輸出端口(9)；以及第十二反射鏡(412)，設(shè)置于第十二反射鏡(412)上端的顯微物鏡(6)；其特征在于所述第六反射鏡(406)的反射光路上依次還設(shè)置有第十一反射鏡(411)、第七反射鏡(407)、第八反射鏡(408)、第九反射鏡(409)；所述光纖耦合器(2)的輸出端設(shè)置有第一光纖適配器(701)，所述光纖耦合器(2)輸出端與第一光纖適配器(701)之間設(shè)置有偏振控制器(8)，所述顯微物鏡(6)的輸出端設(shè)置有第二光纖適配器(702)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖色散測(cè)量?jī)x，其特征在于所述第三反射 鏡(403 )、第四反射鏡(404 )、第十反射鏡(410)以及第十一反射鏡(411) 為移動(dòng)式反射鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖色散測(cè)量?jī)x，其特征在于 所述寬帶光源輸入端口 ( 1)為FC/PC可插拔式光纖接口 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖色散測(cè)量?jī)x，其特征在于 所述第一光纖適配器(701)與第二光纖適配器(702 )為FC/PC可插拔式光纖 接口。
專(zhuān)利摘要一種光纖色散測(cè)量?jī)x，該儀器包括寬帶光源輸入端口，設(shè)置于寬帶光源輸入端口輸出端的光纖耦合器；設(shè)置于光纖耦合器輸出端經(jīng)光纖連接的準(zhǔn)直器；設(shè)置于準(zhǔn)直器出口端沿光路依次設(shè)置的第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡、第十反射鏡、第五反射鏡、第六反射鏡；設(shè)置于光纖耦合器輸出端經(jīng)光纖順次連接的第一光纖適配器、第二光纖適配器、顯微物鏡以及第十二反射鏡；設(shè)置于第三反射鏡與第四反射鏡的下端的電動(dòng)平移臺(tái)，以及電動(dòng)平移臺(tái)控制端口；該儀器還包括設(shè)置于光纖耦合器發(fā)生干涉后的輸出端經(jīng)光纖連接的干涉光輸出端口；本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量精度低、測(cè)量成本高的技術(shù)問(wèn)題。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B7/182GK201408111SQ20082022857
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者偉 張, 挺 張, 直 楊, 王屹山, 衛(wèi) 趙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所