CN102980661B - 可变偏振度的标准光纤光源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤偏振技术领域，具体涉及一种可变偏振度的标准光纤光源装置。该装置包括激光源以及沿所述激光源的输出激光光路依次设置的光纤分束器和偏振合束器，所述光纤分束器将所述输出激光分为第一光束以及第二光束，所述偏振合束器将所述第一光束以及第二光束合束；在所述光纤分束器和偏振合束器之间，沿所述第一光束的光路上依次设置有偏振控制器以及第一光开关，沿所述第二光束的光路上依次设置有可变衰减器、偏振控制器以及第二光开关。本发明的可变偏振度的标准光纤光源装置仅用一个激光源就可以实现，且可以提供0～100%范围内准确可变的光纤偏振度光，能够准确校准偏振度测试仪，在国防与光通信领域有广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及光纤偏振技术领域，具体涉及一种可变偏振度的标准光纤光源装置。
背景技术
通信用光偏振度测试仪是用于测量通信波段光偏振度的仪表。目前通信用光偏振度测试仪的测量方法主要有两种：斯托克斯矢量法和极值法。斯托克斯矢量法是将被测光分为四束，通过分别测量四个不同偏振方向的光功率得出四个斯托克斯参数，根据斯托克斯参数计算出被测光的偏振度，其工作原理如图1中所示，被测光信号经由光纤1传递至光处理单元，光处理单元中的偏振控制子单元将被测光信号分为4束不同偏振方向的光，由4个光探测器2分别测量4束光的光功率，由电处理单元根据测量得到的光功率计算得到4个斯托克斯参数，并根据斯托克斯参数计算出被测光的偏振度，最后在显示单元显示结果。极值法是利用扰偏器，在被测光信号的偏振态变化过程中搜寻透过检偏器的最大功率点与最小功率点，然后计算出被测光的偏振度，其工作原理如图2中所示，被测光信号经由光纤1传递至光处理单元，光处理单元中的扰偏器不断改变被测光信号的偏振态，光探测器记录变化过程中透过检偏器3的最大功率点与最小功率点，然后电处理单元根据最大功率点与最小功率点计算出被测光的偏振度，最后在显示单元显示结果。
但是目前对通信用光偏振度测试仪的测量准确性并无评价以及校准方法。对通信用光偏振度测试仪的校准可以通过设计可变偏振度的标准光纤光源，用其准确可调的光偏振度值来对通信用光偏振度测试仪实现校准。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种可变偏振度的标准光纤光源装置，且可以通过使用标准光功率计对偏振度进行准确定标，解决通信用光纤偏振度测试仪的校准问题。
（二）技术方案
本发明技术方案如下：
一种可变偏振度的标准光纤光源装置，包括激光源以及沿所述激光源的输出激光光路依次设置的光纤分束器和偏振合束器，所述光纤分束器将所述输出激光分为第一光束以及第二光束，所述偏振合束器将所述第一光束以及第二光束合束；在所述光纤分束器和偏振合束器之间，沿所述第一光束的光路上依次设置有偏振控制器以及第一光开关，沿所述第二光束的光路上依次设置有可变衰减器、偏振控制器以及第二光开关。
优选的，所述第一光束或第二光束的光路上设置有光纤延时线。
优选的，所述光纤延时线设置于所述第一光束的光路上，位于所述光纤分束器与所述偏振控制器之间。
优选的，所述激光源为半导体激光器。
（三）有益效果
本发明将一个激光源的输出激光分束为两路光，利用偏振控制器得到偏振方向相互垂直的两路线偏振光，利用偏振合束器将两路光合束并输出至标准光功率计，通过监测这两路光与合束光的光功率大小，得到标准的光偏振度值。同时，通过调节其中一路的可变光衰减器，可以改变这路光的光功率值，获得准确可调的光偏振度值用于校准光偏振度测试仪。
附图说明
图1是利用斯托克斯矢量法测量偏振度的测试仪的原理图；
图2是利用极值法测量偏振度的测试仪的原理图；
图3是本发明可变偏振度的标准光纤光源装置的组成图。
其中，1：光纤；2：光功率计；3：检偏器；4：光纤延时线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图3中所示的一种可变偏振度的标准光纤光源装置，包括激光源，激光源优选为DFB（Distributed Feed Back，分布反馈）型半导体激光器，DFB型半导体激光器最大特点是具有非常好的单色性（即光谱纯度）以及具有非常高的边模抑制比（SMSR）；沿激光源的输出激光光路依次设置有光纤分束器和偏振合束器，光纤分束器将输出激光分为第一光束以及第二光束，偏振合束器将第一光束以及第二光束合束；在光纤分束器和偏振合束器之间，沿第一光束的光路上依次设置有偏振控制器以及第一光开关，沿第二光束的光路上依次设置有可变衰减器、偏振控制器以及第二光开关；两路光分别通过偏振控制器可以得到偏振方向相互垂直的两路线偏振光，通过可变衰减器可以调节第二光束的衰减量，从而得到不同的偏振度值。
第一光束或第二光束的光路上设置有光纤延时线4；由于本发明采用的是单光源分束，因此这两束光会存在一定的相干作用，这样会引起合束光的光功率波动，影响偏振度标准值的重复性；因此在其中一个光路例如第一光束的光路上引入光纤延时线4，具体位于光纤分束器与偏振控制器之间；光纤延时线4的作用是根据光源的相干长度消除相干作用的影响，其可以设置在第一光束或第二光束的光路上任意位置，本实施例中，光纤延时线4设置于光纤分束器与偏振控制器之间。
实际操作中DFB型半导体激光器输出激光被光纤分束器分为第一光束以及第二光束，第一光束通过光纤延时线4、偏振控制器与第一光开关，第二光束通过可变衰减器、偏振控制器与第二光开关，然后两部分光通过偏振合束器合束。合束后的光进入到标准光功率计中，标准光功率计用于监测每一路光的光功率以及与合束后的光的总光功率。
具体操作步骤如下：
1、将第一光开关接通，第二光开关关断，调节第一光束光路上的偏振控制器，直到标准光纤光功率计的测量值达到最大值，保持此时偏振控制器状态不变并记录此时的光功率PA。
2、将第二光开关接通，第一光开关关断，调节第二光束光路上的偏振控制器，直到标准光纤光功率计的测量值达到最大值，保持此时偏振控制器状态不变并记录此时的光功率PB。
3、保持上述的光开关状态，此时偏振光成份的功率为|PA-PB|，然后再将第一光开关接通，测量此时的总光功率P。则偏振度标准值可利用下面公式得到：
4、调整第二光束光路上的可变衰减器的衰减量，可以得到不同的偏振度值。
本发明的可变偏振度的标准光纤光源装置仅用一个激光源就可以实现，且可以提供0～100%范围内准确可变的光纤偏振度光，能够准确校准偏振度测试仪，在国防与光通信领域有广泛应用。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。
Claims (1)
1.一种可变偏振度的标准光纤光源装置，其特征在于，包括激光源以及沿所述激光源的输出激光光路依次设置的光纤分束器和偏振合束器，所述光纤分束器将所述输出激光分为第一光束以及第二光束，所述偏振合束器将所述第一光束以及第二光束合束；在所述光纤分束器和偏振合束器之间，沿所述第一光束的光路依次设置有偏振控制器以及第一光开关，沿所述第二光束的光路依次设置有可变衰减器、偏振控制器以及第二光开关；
其中，所述光纤延时线设置于所述第一光束的光路上，位于所述光纤分束器与所述偏振控制器之间，或者所述光纤延时线设置于所述第二光束的光路上；
其中，所述激光源为半导体激光器。
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