CN113872683B - 低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统及方法，其系统包括扫描光源、偏振控制器、第一耦合单点光源、第一光开关、单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列，扫描光源与偏振控制器耦合连接，偏振控制器与第一光开关的一路通道耦合连接，第一耦合单点光源与第一光开关的另一路通道耦合连接，第一光开关、单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列顺次耦合连接，多模光纤阵列的多个输出通道与多通道功率计的多个输入通道对应耦合连接。在耦合时实时读取光信号的功率数据，以实现单纤和解复用器芯片的精准耦合，且测试时控制第一光开关切换光路，测试不同波长光信号在解复用器芯片各个通道内的损耗数据，进而可精确测出每个通道的光学性能指标。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统及方法。
背景技术
低通道波导阵列光栅波分解复用器(AWG demux)广泛应用于高速光模块中，其主要原理是将输入光纤中的一组不同波长的光信号通过demux芯片分解为不同波长的光信号后在不同的通道输出。
波分解复用器Demux的结构如图1所示，一组不同波长的光信号通过左侧的连接头101进入光纤102后，从水晶头103输出，此时对水晶头103和芯片200进行耦合，耦合成功后，不同波长的光信号通过芯片进行分波，在通过芯片右侧的斜面进行反射，从芯片200的上端面201输出，此组件使用时，将输出光信号和一组光电二极管PD阵列进行耦合即可。
目前常规的耦合方案是输入端连接单一波长信号，然后使用大光电二极管PD阵列接收芯片上端的反射光并进行监控，这种方式中,接收端使用大光电二极管PD阵列接受芯片上端的反射光，以上耦合及测试方案存在以下问题：大光电二极管PD阵所接受的光实际是芯片所有通道反射的光信号，而不同的通道之间有一些串扰信号，该方案中无法测试出所有通道之间的隔离度指标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统，包括扫描光源、偏振控制器、第一耦合单点光源、第一光开关、单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列，所述扫描光源与所述偏振控制器耦合连接，所述偏振控制器与所述第一光开关的一路通道耦合连接，所述第一耦合单点光源与所述第一光开关的另一路通道耦合连接，所述第一光开关、单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列顺次耦合连接，所述多模光纤阵列的多个输出通道分别与多通道功率计的多个输入通道一一对应耦合连接，所述扫描光源、偏振控制器、第一耦合单点光源、第一光开关、解复用器芯片和所述多通道功率计分别与计算机控制系统电连接。
本发明的有益效果是：本发明的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统，通过第一耦合单点光源，配合多通道功率计可以在耦合时实时读取光信号的功率数据，以实现单纤和解复用器芯片的精准耦合，并且耦合成功后控制所述第一光开关切换光路，通过所述扫描光源配合所述多通道功率计测试某个波段内不同波长的光信号在解复用器芯片内各个通道内的损耗数据，进而可以精确的测出每个通道的光学性能指标以及不同通道间的隔离度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括电动滑台，所述单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列分别设置在所述电动滑台上，所述电动滑台与所述计算机控制系统电连接，且所述电动滑台可调节所述单纤和多模光纤阵列相对于所述解复用器芯片位置。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述电动滑台可以驱动所述单纤和多模光纤阵列相对于所述解复用器芯片位置，这样可以在耦合时配合所述第一单通道功率计可以准确找到所述单纤和所述解复用器芯片的最佳耦合位置，插入损耗最小。
进一步：所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源和第二光开关，所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源分别与所述第二光开关的两个输入通道对应耦合连接，所述第二光开关的输出通道与所述第一光开关的另一路通道耦合连接，所述第二耦合单点光源和第二光开关分别与所述计算机控制系统电连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述第二耦合单点光源和第二光开关，这样可以通过所述第二开关切换所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源，从而可以通过两个更加精准地实现所述单纤和所述解复用器芯片的耦合。
进一步：还包括第一分路器PLC和第一单通道功率计，所述多模光纤阵列的首输出通道与第一分路器PLC的输入通道耦合连接，所述第一分路器PLC的一个输出通道与第一单通道功率计的输入通道耦合连接，所述第一分路器PLC的另一个输出通道与多通道功率计的首输入通道耦合连接，所述多模光纤阵列的其余中间输出通道和尾输出通道分别与所述多通道功率计的其余中间输入通道和尾输入通道一一对应耦合连接，所述第一分路器PLC和第一单通道功率计分别与所述计算机控制系统电连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述第一分路器PLC和第一单通道功率计，可以在所述单纤和解复用器芯片耦合时由计算机控制系统控制所述第一分路器PLC将光信号输出至所述第一单通道功率计，方便直接由第一单通道功率计检测光信号的光功率值，便于所述计算机控制系统控制，降低所述计算机控制系统控制所述多通道功率计的通道切换的通信控制要求。
进一步：所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源、第二光开关、第二分路器PLC和第二单通道功率计，所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源分别与所述第二光开关的两个输入通道对应耦合连接，所述第二光开关的输出通道与所述第一光开关的另一路通道耦合连接，所述第二分路器PLC的输入通道与所述多模光纤阵列的尾输出通道耦合，所述第二分路器PLC的一个输出通道与所述多通道功率计的尾输入通道耦合连接，所述第二分路器PLC的另一个输出通道与所述第二单通道功率计的输入通道耦合连接，所述第二耦合单点光源、第二光开关、第二分路器PLC和第二单通道功率计分别与所述计算机控制系统电连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述第二耦合单点光源、第二光开关、第二分路器PLC和第二单通道功率计，这样一方面可以在所述单纤和所述解复用器芯片耦合完成后，通过所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列的首输入通道和尾输入通道，进而可以检测所述多模光纤阵列的首尾输入通道与所述解复用器芯片的首尾输出通道是否对准，并在发现异常时及时调整或更换所述单纤或所述解复用器芯片，提高测试效果，降低生产成本。
进一步：所述单纤的纤芯直径范围为90-115μm，所述解复用器芯片的波导尺寸范围为6-16μm，多模光纤阵列的数值孔径范围为0.25-0.4。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置纤芯直径更大的单纤，这样可以提高耦合效率，通过设置更大尺寸的解复用器芯片的波导，这样可以增加光信号的接收面积，进而进一步耦合效率。
本发明还提供了一种所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，包括如下步骤：
S1：所述计算机控制系统控制所述第一光开关的另一路与所述第一耦合单点光源耦合连通，且所述第一耦合单点光源输出的光信号依次经由所述第一光开关、单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列并到达多通道功率计，所述多通道功率计检测所述第一耦合单点光源输出光信号的光功率值；
S2：分别调节所述单纤和多模光纤阵列相对于所述解复用器芯片位置之间的相对位置，使得所述多通道功率计检测到所述第一耦合单点光源输出的光信号的插入损耗最小，并在插入损耗最小时用胶水将所述单纤与所述解复用器芯片进行粘接固定；
S3：所述计算机控制系统控制所述第一光开关切换至另一路并与所述扫描光源光路连通，且所述扫描光源输出的不同波长的光信号经过所述偏振控制器输入至所述单纤，并经过所述解复用器芯片解复用后生成多路不同波长的光信号达到所述多模光纤阵列；
S4：所述多模光纤阵列的不同通道输出的不同波长的光信号分别到达所述多通道功率计对应的通道，所述多通道功率计检测不同波长光信号的光功率值；
S5：所述计算机控制系统根据不同波长的光信号的光功率值生成插入损耗曲线，并根据所述插入损耗曲线计算所述波分解复用器的光学性能指标。
本发明的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，通过第一耦合单点光源，配合多通道功率计可以在耦合时实时读取光信号的功率数据，以实现单纤和解复用器芯片的精准耦合，并且耦合成功后控制所述第一光开关切换光路，通过所述扫描光源配合所述多通道功率计测试某个波段内不同波长的光信号在解复用器芯片内各个通道内的损耗数据，进而可以精确的测出每个通道的光学性能指标以及不同通道间的隔离度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：当所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源和第二光开关时，所述步骤S1中还包括如下步骤：
所述计算机控制系统控制第二光开关的一路经由所述第一光开关与第二耦合单点光源耦合连通，且所述第二耦合单点光源输出的光信号依次经由所述第二光开关、第一光开关、单纤、解复用器芯片和多模光纤阵列并到达多通道功率计，所述多通道功率计检测所述第二耦合单点光源输出光信号的光功率值；
S2：调节所述单纤和多模光纤阵列相对于所述解复用器芯片位置之间的相对位置，确定所述第一耦合单点光源输出的光信号的插入损耗最小值和第二耦合单点光源输出的光信号的插入损耗最小值中的较小值对应的所述相对位置，并用胶水将所述单纤与所述解复用器芯片进行粘接固定。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述第二耦合单点光源和第二光开关，这样可以通过所述第二开关切换所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源，从而可以通过两个更加精准地实现所述单纤和所述解复用器芯片的耦合。
进一步：当所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源、第二光开关、第二分路器PLC和第二单通道功率计时，所述步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：
所述计算机控制系统控制所述第一光开关和第二光开关切换，并使得所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列的首输入通道和尾输入通道，以验证所述多模光纤阵列的首尾输入通道与所述解复用器芯片的首尾输出通道是否对准。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述第二耦合单点光源、第二光开关、第二分路器PLC和第二单通道功率计，这样一方面可以在所述单纤和所述解复用器芯片耦合完成后，通过所述第一耦合单点光源和第二耦合单点光源输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列的首输入通道和尾输入通道，进而可以检测所述多模光纤阵列的首尾输入通道与所述解复用器芯片的首尾输出通道是否对准，并在发现异常时及时调整或更换所述单纤或所述解复用器芯片，提高测试效果，降低生产成本。
附图说明
图1为现有技术中波分解复用器的结构示意图；
图2为本发明一实施例的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的结构示意图；
图3为本发明另一实施例的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的结构示意图；
图4为本发明又一实施例的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的结构示意图；
图5为本发明再一实施例的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的结构示意图；
图6为本发明再一实施例的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试方法的流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、扫描光源，2、偏振控制器，3、第一耦合单点光源，4、第一光开关，5、单纤，6、解复用器芯片，7、多模光纤阵列，8、第一分路器PLC，9、第一单通道功率计，10、多通道功率计，11、第二耦合单点光源，12、第二光开关，13、第二分路器PLC，14、第二单通道功率计。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图2所示，一种低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统，包括扫描光源1、偏振控制器2、第一耦合单点光源3、第一光开关4、单纤5、解复用器芯片6和多模光纤阵列7，所述扫描光源1与所述偏振控制器2耦合连接，所述偏振控制器2与所述第一光开关4的一路通道耦合连接，所述第一耦合单点光源3与所述第一光开关4的另一路通道耦合连接，所述第一光开关4、单纤5、解复用器芯片6和多模光纤阵列7顺次耦合连接，所述多模光纤阵列7的多个输出通道分别与多通道功率计10的多个输入通道一一对应耦合连接，所述扫描光源1、偏振控制器2、第一耦合单点光源3、第一光开关4、解复用器芯片6和所述多通道功率计10分别与计算机控制系统电连接。
本发明的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统，通过第一耦合单点光源3，配合多通道功率计10可以在耦合时实时读取光信号的功率数据，以实现单纤5和解复用器芯片6的精准耦合，并且耦合成功后控制所述第一光开关4切换光路，通过所述扫描光源1配合所述多通道功率计10测试某个波段内不同波长的光信号在解复用器芯片6内各个通道内的损耗数据，进而可以精确的测出每个通道的光学性能指标以及不同通道间的隔离度。
在本发明的一个或多个实施例中，所述光学性能指标除了隔离度之外，还可包括根中心波长、插入损耗、偏振相关损耗和带宽等。
在本发明的一个或多个实施例中，所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括电动滑台，所述单纤5、解复用器芯片6和多模光纤阵列7分别设置在所述电动滑台上，所述电动滑台与所述计算机控制系统电连接，且所述电动滑台可调节所述单纤5和多模光纤阵列7相对于所述解复用器芯片6位置。通过所述电动滑台可以驱动所述单纤5和多模光纤阵列7相对于所述解复用器芯片6位置，这样可以在耦合时配合所述第一单通道功率计9可以准确找到所述单纤5和所述解复用器芯片6的最佳耦合位置，插入损耗最小。
这里，电动滑台采用现有的电动滑台即可，这并非本发明的主要创新点，这里不再对其结构进行详细展开赘述。
如图3所示，可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源11和第二光开关12，所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11分别与所述第二光开关12的两个输入通道对应耦合连接，所述第二光开关12的输出通道与所述第一光开关4的另一路通道耦合连接，所述第二耦合单点光源11和第二光开关12分别与所述计算机控制系统电连接。通过设置所述第二耦合单点光源11和第二光开关12，这样可以通过所述第二开关12切换所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11，从而可以通过两个更加精准地实现所述单纤5和所述解复用器芯片6的耦合。
实际中，在该实施例中，首先由所述计算机控制系统控制所述第一光开关4和第二光开关12切换，具体为，控制所述第二光开关12切换至与所述第一耦合单点光源3连通，然后控制所述第一光开关4切换至与所述第二光开关12连通，这样第一耦合单点光源10输出的光信号经由光路最终解复用器芯片6，并经解复用器芯片6解复用后从其首输出通道输出至多通道功率计10的首输入通道输入，此时，多通道功率计10直接检测第一耦合单点光源10对应的光信号的光功率值，然后，所述计算机控制系统控制所述第一光开关4和第二光开关12切换，具体为，控制所述第二光开关12切换至与所述第二耦合单点光源12连通，然后控制所述第一光开关4保持与所述第二光开关12连通，这样，第二耦合单点光源12输出的光信号经由光路最终解复用器芯片6，并经解复用器芯片6解复用后从其尾输出通道输出至多通道功率计10的尾输入通道输入，此时，多通道功率计10直接检测第一耦合单点光源10对应的光信号的光功率值。此时，计算机控制系统可以判断，如果所述第一耦合单点光源3输出的光信号的插入损耗最小值小于第二耦合单点光源11输出的光信号的插入损耗的最小值，则以所述第一耦合单点光源3输出的光信号的插入损耗最小值对应的所述单纤5和所述解复用器芯片6的相对位置作为最佳耦合位置，用胶水将二者粘接，否者以第二耦合单点光源11输出的光信号的插入损耗最小值对应的所述单纤5和所述解复用器芯片6的相对位置作为最佳耦合位置，用胶水将二者粘接，使得单纤5和所述解复用器芯片6的对接耦合更加精准。
通过首尾通道光信号的光功率值，可以检测所述单纤5和所述解复用器芯片6是否精准耦合，解复用器芯片6与多模光纤阵列7之间多个通道之间是否精确对准。
这里，需要指出的是，除了可以验证单纤5和所述解复用器芯片6的对接耦合是否精准以外，还可以根据所述第一耦合单点光源3和解复用器芯片6输出的光信号的插入损耗来判断解复用器芯片6的首通道和尾通道与多模光纤阵列7的首通道和尾通道是否分别对准，如果解复用器芯片6的首通道和尾通道与多模光纤阵列7的首通道和尾通道分别对准的话，那么可以判断解复用器芯片6的中间通道与多模光纤阵列7的中间通道也都是对准的。
如图4所示，可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第一分路器PLC8和第一单通道功率计9，所述多模光纤阵列7的首输出通道与第一分路器PLC8的输入通道耦合连接，所述第一分路器PLC8的一个输出通道与第一单通道功率计9的输入通道耦合连接，所述第一分路器PLC8的另一个输出通道与多通道功率计10的首输入通道耦合连接，所述多模光纤阵列7的其余中间输出通道和尾输出通道分别与所述多通道功率计10的其余中间输入通道和尾输入通道一一对应耦合连接，所述第一分路器PLC8和第一单通道功率计9分别与所述计算机控制系统电连接。通过所述第一分路器PLC8和第一单通道功率计9，可以在所述单纤5和解复用器芯片6耦合时由计算机控制系统控制所述第一分路器PLC8将光信号输出至所述第一单通道功率计9，方便直接由第一单通道功率计9检测光信号的光功率值，便于所述计算机控制系统控制，降低所述计算机控制系统控制所述多通道功率计10的通道切换的通信控制要求。
如图5所示，可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源11、第二光开关12、第二分路器PLC13和第二单通道功率计14，所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11分别与所述第二光开关12的两个输入通道对应耦合连接，所述第二光开关12的输出通道与所述第一光开关4的另一路通道耦合连接，所述第二分路器PLC13的输入通道与所述多模光纤阵列7的尾输出通道耦合，所述第二分路器PLC13的一个输出通道与所述多通道功率计10的尾输入通道耦合连接，所述第二分路器PLC13的另一个输出通道与所述第二单通道功率计14的输入通道耦合连接，所述第二耦合单点光源11、第二光开关12、第二分路器PLC13和第二单通道功率计14分别与所述计算机控制系统电连接。
通过设置所述第二耦合单点光源11、第二光开关12、第二分路器PLC13和第二单通道功率计13，这样一方面可以在所述单纤5和所述解复用器芯片6耦合完成后，通过所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列7的首输入通道和尾输入通道，进而可以检测所述多模光纤阵列7的首尾输入通道与所述解复用器芯片6的首尾输出通道是否对准，并在发现异常时及时调整或更换所述单纤5或所述解复用器芯片6，提高测试效果，降低生产成本。
可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述第一单通道功率计9和第二单通道功率计14共用一个双通道功率计。这样，一方面可以节约成本，另一方面可以方便计算机控制系统对同一个双通道功率计进行控制和数据传输，降低通信控制要求。
在本发明的一个或多个实施例中，所述单纤5的纤芯直径范围为90-115μm。通过设置纤芯直径更大的单纤5，这样可以提高耦合效率。
在本发明的一个或多个实施例中，所述解复用器芯片6的波导尺寸范围为6-16μm，多模光纤阵列7的数值孔径范围为0.25-0.4。通过设置更大尺寸的解复用器芯片6的波导和大数值孔径的多模光纤阵列7，这样可以增加光信号的接收面积，进而进一步耦合效率。
如图6所示，本发明还提供了一种所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，包括如下步骤：
S1：所述计算机控制系统控制所述第一光开关4的另一路与所述第一耦合单点光源3耦合连通，且所述第一耦合单点光源3输出的光信号依次经由所述第一光开关4、单纤5、解复用器芯片6和多模光纤阵列7并到达多通道功率计10，所述多通道功率计10检测所述第一耦合单点光源3输出光信号的光功率值；
S2：分别调节所述单纤5和多模光纤阵列7相对于所述解复用器芯片6位置之间的相对位置，使得所述多通道功率计10检测到所述第一耦合单点光源3输出的光信号的插入损耗最小，并在插入损耗最小时用胶水将所述单纤5与所述解复用器芯片6进行粘接固定；
S3：所述计算机控制系统控制所述第一光开关4切换至另一路并与所述扫描光源1光路连通，且所述扫描光源1输出的不同波长的光信号经过所述偏振控制器2输入至所述单纤5，并经过所述解复用器芯片6解复用后生成多路不同波长的光信号达到所述多模光纤阵列7；
S4：所述多模光纤阵列7的不同通道输出的不同波长的光信号分别到达所述多通道功率计10对应的通道，所述多通道功率计10检测不同波长光信号的光功率值；
S5：所述计算机控制系统根据不同波长的光信号的光功率值生成插入损耗曲线，并根据所述插入损耗曲线计算所述波分解复用器的光学性能指标。
本发明的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，通过第一耦合单点光源3，配合多通道功率计10可以在耦合时实时读取光信号的功率数据，以实现单纤5和解复用器芯片6的精准耦合，并且耦合成功后控制所述第一光开关4切换光路，通过所述扫描光源1配合所述多通道功率计10测试某个波段内不同波长的光信号在解复用器芯片6内各个通道内的损耗数据，进而可以精确的测出每个通道的光学性能指标以及不同通道间的隔离度。
在本发明的一个或多个实施例中，当所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源11和第二光开关12时，所述步骤S1中还包括如下步骤：
所述计算机控制系统控制第二光开关12的一路经由所述第一光开关4与第二耦合单点光源11耦合连通，且所述第二耦合单点光源11输出的光信号依次经由所述第二光开关12、第一光开关4、单纤5、解复用器芯片6和多模光纤阵列7并到达多通道功率计10，所述多通道功率计10检测所述第二耦合单点光源11输出光信号的光功率值；
S2：调节所述单纤5和多模光纤阵列7相对于所述解复用器芯片6位置之间的相对位置，确定所述第一耦合单点光源3输出的光信号的插入损耗最小值和第二耦合单点光源11输出的光信号的插入损耗最小值中的较小值对应的所述相对位置，并用胶水将所述单纤5与所述解复用器芯片6进行粘接固定。
通过设置所述第二耦合单点光源11和第二光开关12，这样可以通过所述第二开关12切换所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11，从而可以通过两个更加精准地实现所述单纤5和所述解复用器芯片6的耦合。
在本发明的一个或多个实施例中，当所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源11、第二光开关12、第二分路器PLC13和第二单通道功率计14时，所述步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：
所述计算机控制系统控制所述第一光开关4和第二光开关12切换，并使得所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列7的首输入通道和尾输入通道，以验证所述多模光纤阵列7的首尾输入通道与所述解复用器芯片6的首尾输出通道是否对准。
通过设置所述第二耦合单点光源11、第二光开关12、第二分路器PLC13和第二单通道功率计13，这样一方面可以在所述单纤5和所述解复用器芯片6耦合完成后，通过所述第一耦合单点光源3和第二耦合单点光源11输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列7的首输入通道和尾输入通道，进而可以检测所述多模光纤阵列7的首尾输入通道与所述解复用器芯片6的首尾输出通道是否对准，并在发现异常时及时调整或更换所述单纤5或所述解复用器芯片6，提高测试效果，降低生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：包括扫描光源(1)、偏振控制器(2)、第一耦合单点光源(3)、第一光开关(4)、单纤(5)、解复用器芯片(6)和多模光纤阵列(7)，所述扫描光源(1)与所述偏振控制器(2)耦合连接，所述偏振控制器(2)与所述第一光开关(4)的一路通道耦合连接，所述第一耦合单点光源(3)与所述第一光开关(4)的另一路通道耦合连接，所述第一光开关(4)、单纤(5)、解复用器芯片(6)和多模光纤阵列(7)顺次耦合连接，所述多模光纤阵列(7)的多个输出通道分别与多通道功率计(10)的多个输入通道一一对应耦合连接，所述扫描光源(1)、偏振控制器(2)、第一耦合单点光源(3)、第一光开关(4)、解复用器芯片(6)和所述多通道功率计(10)分别与计算机控制系统电连接；
所述计算机控制系统用于控制所述第一光开关(4)的另一路与所述第一耦合单点光源(3)耦合连通，且所述第一耦合单点光源(3)输出的光信号依次经由所述第一光开关(4)、单纤(5)、解复用器芯片(6)和多模光纤阵列(7)并到达多通道功率计(10)；
所述多通道功率计(10)用于检测所述第一耦合单点光源(3)输出光信号的光功率值，以便根据所述第一耦合单点光源(3)输出光信号的光功率值将所述单纤(5)和多模光纤阵列(7)分别与所述解复用器芯片(6)对准耦合；
所述计算机控制系统还用于控制所述第一光开关(4)切换至另一路并与所述扫描光源(1)光路连通，且所述扫描光源(1)输出的不同波长的光信号经过所述偏振控制器(2)输入至所述单纤(5)，并经过所述解复用器芯片(6)解复用后生成多路不同波长的光信号达到所述多模光纤阵列(7)；
所述多模光纤阵列(7)用于将不同通道输出的不同波长的光信号分别输出至所述多通道功率计(10)对应的通道，以便所述多通道功率计(10)检测不同波长光信号的光功率值；
所述计算机控制系统还用于根据不同波长的光信号的光功率值生成插入损耗曲线，并根据所述插入损耗曲线计算所述波分解复用器的光学性能指标。
2.根据权利要求1所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：还包括电动滑台，所述单纤(5)、解复用器芯片(6)和多模光纤阵列(7)分别设置在所述电动滑台上，所述电动滑台与所述计算机控制系统电连接，且所述电动滑台可调节所述单纤(5)和多模光纤阵列(7)相对于所述解复用器芯片(6)位置。
3.根据权利要求1所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：还包括第二耦合单点光源(11)和第二光开关(12)，所述第一耦合单点光源(3)和第二耦合单点光源(11)分别与所述第二光开关(12)的两个输入通道对应耦合连接，所述第二光开关(12)的输出通道与所述第一光开关(4)的另一路通道耦合连接，所述第二耦合单点光源(11)和第二光开关(12)分别与所述计算机控制系统电连接。
4.根据权利要求1所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：还包括第一分路器PLC(8)和第一单通道功率计(9)，所述多模光纤阵列(7)的首输出通道与第一分路器PLC(8)的输入通道耦合连接，所述第一分路器PLC(8)的一个输出通道与第一单通道功率计(9)的输入通道耦合连接，所述第一分路器PLC(8)的另一个输出通道与多通道功率计(10)的首输入通道耦合连接，所述多模光纤阵列(7)的其余中间输出通道和尾输出通道分别与所述多通道功率计(10)的其余中间输入通道和尾输入通道一一对应耦合连接，所述第一分路器PLC(8)和第一单通道功率计(9)分别与所述计算机控制系统电连接。
5.根据权利要求4所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：还包括第二耦合单点光源(11)、第二光开关(12)、第二分路器PLC(13)和第二单通道功率计(14)，所述第一耦合单点光源(3)和第二耦合单点光源(11)分别与所述第二光开关(12)的两个输入通道对应耦合连接，所述第二光开关(12)的输出通道与所述第一光开关(4)的另一路通道耦合连接，所述第二分路器PLC(13)的输入通道与所述多模光纤阵列(7)的尾输出通道耦合，所述第二分路器PLC(13)的一个输出通道与所述多通道功率计(10)的尾输入通道耦合连接，所述第二分路器PLC(13)的另一个输出通道与所述第二单通道功率计(14)的输入通道耦合连接，所述第二耦合单点光源(11)、第二光开关(12)、第二分路器PLC(13)和第二单通道功率计(14)分别与所述计算机控制系统电连接。
6.根据权利要求5所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：所述第一单通道功率计(9)和第二单通道功率计(14)共用双通道功率计。
7.根据权利要求1-6任一项所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统,其特征在于：所述单纤(5)的纤芯直径范围为90-115μm，所述解复用器芯片(6)的波导尺寸范围为6-16μm，多模光纤阵列(7)的数值孔径范围为0.25-0.4。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：所述计算机控制系统控制所述第一光开关(4)的另一路与所述第一耦合单点光源(3)耦合连通，且所述第一耦合单点光源(3)输出的光信号依次经由所述第一光开关(4)、单纤(5)、解复用器芯片(6)和多模光纤阵列(7)并到达多通道功率计(10)，所述多通道功率计(10)检测所述第一耦合单点光源(3)输出光信号的光功率值；
S2：分别调节所述单纤(5)和多模光纤阵列(7)相对于所述解复用器芯片(6)位置之间的相对位置，使得所述多通道功率计(10)检测到所述第一耦合单点光源(3)输出的光信号的插入损耗最小，并在插入损耗最小时用胶水将所述单纤(5)与所述解复用器芯片(6)进行粘接固定；
S3：所述计算机控制系统控制所述第一光开关(4)切换至另一路并与所述扫描光源(1)光路连通，且所述扫描光源(1)输出的不同波长的光信号经过所述偏振控制器(2)输入至所述单纤(5)，并经过所述解复用器芯片(6)解复用后生成多路不同波长的光信号达到所述多模光纤阵列(7)；
S4：所述多模光纤阵列(7)的不同通道输出的不同波长的光信号分别到达所述多通道功率计(10)对应的通道，所述多通道功率计(10)检测不同波长光信号的光功率值；
S5：所述计算机控制系统根据不同波长的光信号的光功率值生成插入损耗曲线，并根据所述插入损耗曲线计算所述波分解复用器的光学性能指标。
9.根据权利要求8所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，其特征在于：当所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源(11)和第二光开关(12)时，所述步骤S1中还包括如下步骤：
所述计算机控制系统控制第二光开关(12)的一路经由所述第一光开关(4)与第二耦合单点光源(11)耦合连通，且所述第二耦合单点光源(11)输出的光信号依次经由所述第二光开关(12)、第一光开关(4)、单纤(5)、解复用器芯片(6)和多模光纤阵列(7)并到达多通道功率计(10)，所述多通道功率计(10)检测所述第二耦合单点光源(11)输出光信号的光功率值；
S2：调节所述单纤(5)和多模光纤阵列(7)相对于所述解复用器芯片(6)位置之间的相对位置，确定所述第一耦合单点光源(3)输出的光信号的插入损耗最小值和第二耦合单点光源(11)输出的光信号的插入损耗最小值中的较小值对应的所述相对位置，并用胶水将所述单纤(5)与所述解复用器芯片(6)进行粘接固定。
10.根据权利要求8所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统的测试方法，其特征在于，当所述的低通道波导阵列光栅波分解复用器耦合测试系统还包括第二耦合单点光源(11)、第二光开关(12)、第二分路器PLC(13)和第二单通道功率计(14)时，所述步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：
所述计算机控制系统控制所述第一光开关(4)和第二光开关(12)切换，并使得所述第一耦合单点光源(3)和第二耦合单点光源(11)输出的光信号分别到达所述多模光纤阵列(7)的首输入通道和尾输入通道，以验证所述多模光纤阵列(7)的首尾输入通道与所述解复用器芯片(6)的首尾输出通道是否对准。
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Denomination of invention: Low-channel waveguide array grating WDM coupling test system and method Effective date of registration: 20220829 Granted publication date: 20220315 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN YILUT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022420000279 |
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Denomination of invention: Coupling Testing System and Method for Low Channel Waveguide Array Grating Wavelength Decomposition Multiplexer Effective date of registration: 20230928 Granted publication date: 20220315 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN YILUT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980059838 |
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