[发明专利]模式相关损耗测量方法和测量装置

权利要求书

1.一种用于测量光纤的模式相关损耗的模式相关损耗测量方法，所述光纤具有第一端和与第一端相对的第二端并且实现在其间发生互相串扰的N个空间模式中的光学传输，其中，N≥2，

模式相关损耗测量方法包括以下步骤：

在改变目标空间模式的同时针对所述N个空间模式中的每一个重复进行光输入操作和强度测量操作，以产生仅包括从第一端至第二端的光纤中的传输损耗信息的传输矩阵，所述光输入操作将预定强度的光从光纤的第一端输入至任意目标空间模式，所述强度测量操作测量包括目标空间模式在内的所述N个空间模式中的每一个中的光的强度，所述光响应于针对目标空间模式的光输入而从光纤的第二端被输出；以及

将通过将构成所述传输矩阵的矩阵元素中的最大值除以所述矩阵元素中的最小值而获得的比率、或者通过将所述传输矩阵的特征值或奇异值中的最大值除以所述特征值或所述奇异值中的最小值而获得的比率确定为每单位光纤长度的模式相关损耗的线性值。

2.根据权利要求1所述的模式相关损耗测量方法，还包括：

通过将所述线性值的常用对数乘以十来确定每单位光纤长度的模式相关损耗的分贝值。

3.根据权利要求1或2所述的模式相关损耗测量方法，其中

所述光输入操作包括：

将强度为P_i[mW]的光从光纤长度为L_i[单位光纤长度]的光纤的第一端输入至作为所述N个空间模式中的目标空间模式的第i空间模式的操作，其中，i＝1、2、……、N，

所述强度测量操作包括：

测量所述N个空间模式的每一个中的光的强度的操作，其中第j空间模式的光强由P_ji[mW]表示，所述光响应于针对第i空间模式的光输入而从光纤的第二端被输出，其中，j＝1、2、……、N，并且

所述方法在改变目标空间模式的同时针对所述N个空间模式中的每一个重复所述光输入操作和所述强度测量操作，以产生由下面的表达式(1)表示的关于传输损耗的传输矩阵：

4.根据权利要求1或2所述的模式相关损耗测量方法，其中，

所述光输入操作包括：

从光纤长度为L_i[单位光纤长度]的光纤的第一端将强度为P_i[mW]的光输入至作为所述N个空间模式中的目标空间模式的第i空间模式的操作，其中，i＝1、2、……、N，

所述强度测量操作包括：

第一操作，测量所述N个空间模式中的每一个的光的强度，其中第j空间模式的光强由P_ji[mW]表示，所述光响应于针对第i空间模式的光输入而从光纤的第二端被输出，其中，j＝1、2、……、N；以及

第二操作，制备具有第一端并且回切长度为L_i'[单位光纤长度]的回切部分，通过在留下第一端的同时距离第一端在1m至50m的位置处切割光纤来获得所述回切部分，以及测量响应于针对第i空间模式的光输入从回切部分的与第一端相对的第三端输出的第i空间模式的光强P_i'[mW]，其中，L_i'＜L_i，并且

所述方法在改变目标空间模式的同时针对所述N个空间模式中的每一个重复所述光输入操作和所述强度测量操作，以产生由下面的表达式(2)表示的关于传输损耗的传输矩阵：