[发明专利]一种色散测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种光纤色散的测量装置。

背景技术

在当今的高速光传输系统中，光纤色散是影响传输性能的重要参数之一。光纤中的色散是由于不同波长的光在光纤中的群速度不同而产生的，也就是说不同波长的光在光纤中是以不同的速率传输引起的。因此，由于光纤色散作用，当光信号在光纤中传输时，光脉冲的宽度会加宽，这样会引起相邻码型间的干扰，影响传输信号。因此在光传输系统中，需要采用色散补偿器件对传输光纤的色散进行补偿。而色散补偿的前提是需要对待补偿光纤以及补偿器件的色散进行准确的测量。随着光传输系统速率的提升，对色散测量的精度要求越来越高。

目前，用于色散测量的方法主要有：测量脉冲到达时间法、测量调制信号相位差法和频域相干法。针对现有方法的具体描述如下。

测量脉冲到达时间法是通过可调激光器，发射不同波长的光脉冲，通过具有色散的器件后，由于色散的作用在接收端不同波长的脉冲的到达时间是不一样的，通过测量不同波长光脉冲的到达时间差来算出器件的色散值。例如L.G.Cohen等人在文献“Pulse delay measurements in the zero materialdispersion wavelength region for optical fibers，”(Applied Optics，Vol.16，Issue 12，pp.3136-3139(1977))中利用对波长范围在1120nm到1550nm的光进行扫描，通过测量不同波长到达待测光纤末端的时间差，推算出待测光纤的色散值。又比如美国专利，专利号为No：2004/0169848同样是采用了测量不同波长到达时间差的方法。这种方法需要皮秒(ps)量级的测量设备来获取时间差，同时由于光脉冲在传输过程中受到色散影响，光脉冲的宽度以及形状都会发生变化，因此在接收端难以准确的测出脉冲达到时间，从而造成色散的测量精度较低。

调制信号相位差法，是一种比较精确的色散测量方法，包括安捷伦(Agilent)、捷迪讯(JDSU)、埃科斯弗(EXFO)等多家色散测量设备制造商均采用此方法进行色散测量。例如授权Exfo的专利“Method and apparatusfor measuring phase differences between intensity-modulated opticalsignals，”专利号：US 6,429,929。美国专利“Chromatic dispersionmeasurement in a fiber optic cable，”专利号：US 5,969,806。又比如B.Costa等人在文献“Phase shift technique for the measurement ofchromatic dispersion in optical fibers using LED′s，”(Journal ofQuantum Electronics，Vol.18，pp.1509-1515(1982))采用相移调制的方法实现了精度为1ps/nm的色散测量。虽然此方法可以提供比较精确的色散测量，但设备比较复杂，造价昂贵。同时，由于此方案是通过对不同波长的光进行调制，通过比较调制信号的相位而获得色散信息，因此也需要扫描波长，从而造成了色散测量时间较长(通常需要几十秒到几分钟时间)。而在长时间的测量过程中，待测器件的色散容易受环境影响而发生变化，造成色散测量的不准确。

频域相干法可以通过频域相干条纹迅速得到色散大小。例如MITSUHIROTATEDA等人在文献“Interferometric Method for Chromatic DispersionMeasurement in a Single-Mode Optical Fiber，”(Journal of QuantumElectronics，Vol.17，pp.404-407(1981))中提出用相干方法进行光纤色散测量。用于相干的两路相干臂中，其中一路接入待测光纤，通过调整另一路干涉臂的光程而获得相干条纹，通过对相干条纹的分析处理，对长度为1米的待测光纤进行了准确的色散测量。Ji Yong Lee等人在文献“ Versatilechromatic dispersion measurement of a single mode fiber using spectralwhite light interfe

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非对称Sagnac环快速地进行色散测量的装置。