[发明专利]高精度光矢量分析装置及方法

权利要求书

1.一种高精度光矢量分析装置，其特征在于，包括线性扫频激光器、保偏分束器、第一干涉光路、第二干涉光路、参考光路、第一光电探测器、第二光电探测器、数据采集卡及计算机：

线性扫频激光器，用于输出波长周期性变化的扫频激光；

保偏分束器，将扫频激光分为三路，包括第一测量信号光、第二测量信号光和参考信号光，分别进入第一干涉光路、第二干涉路及参考光路；

第一干涉光路，用于使第一测量信号光经过待测器件后与参考信号光发生拍频干涉，产生拍频信号，经过分束后形成第一拍频信号和第二拍频信号；

第二干涉光路，用于使第二测量信号与第一测量信号的偏振方向垂直，且经过待测器件后与参考信号光发生拍频干涉，产生拍频信号，经过分束后形成第三拍频信号和第四拍频信号；

第一光电探测器，用于将第一拍频信号、第三拍频信号转化为电信号；

第二光电探测器，用于将第二拍频信号、第四拍频信号转化为电信号；

数据采集卡，用于对电信号进行数据采集；

计算机，用于对采集到的信号进行运算处理，解调出待测器件的琼斯矩阵，并计算得到待测器件的光学参数。

2.如权利要求1所述的高精度光矢量分析装置，其特征在于，所述第一干涉光路包括顺次连接的第一延时线圈、光开关、待测器件、保偏耦合器及偏振分束器；所述保偏分束器与所述保偏耦合器之间还直接通过光纤连接成所述参考光路；

参考信号光在保偏耦合器处与第一测量信号发生拍频干涉，并经所述偏振分束器分束，形成相互垂直的第一拍频信号和第二拍频信号。

3.如权利要求2所述的高精度光矢量分析装置，其特征在于，第二干涉光路包括顺次连接的二分之一波片、第二延时线圈，二分之一波片的输入端与保偏分束器的输出端连接，第二延时线圈的输出端与光开关连接，光开关控制第一干涉光路、第二干涉光路的切换；经二分之一波片后，第二测量信号光的偏振方向与第一测量信号光垂直；

参考信号光在保偏耦合器处与第二测量信号发生拍频干涉，并经偏振分束器分束，形成相互垂直的第三拍频信号和第四拍频信号。

4.如权利要求1所述的高精度光矢量分析装置，该计算机还与线性扫频激光器连接，控制线性扫频激光器的工作。

5.如权利要求1-4中任一项所述的高精度光矢量分析装置，其特征在于，光学参数包括待测器件的插损、色散、偏振模色散和偏振相关损耗。

6.如权利要求1-4中任一项所述的高精度光矢量分析装置，其特征在于，所有保偏器件均在同一偏振轴下工作。

7.一种高精度光矢量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

线性扫频激光器输出波长周期性变化的扫频激光；

将扫频激光分为三路，包括第一测量信号光、第二测量信号光和参考信号光，分别进入第一干涉光路、第二干涉路及参考光路；

第一干涉光路中，第一测量信号光经过待测器件后与参考信号光发生拍频干涉，产生拍频信号，经过分束后形成第一拍频信号和第二拍频信号；

第二干涉光路中，使第二测量信号与第一测量信号的偏振方向垂直，且经过待测器件后与参考信号光发生拍频干涉，产生拍频信号，经过分束后形成第三拍频信号和第四拍频信号；

将第一拍频信号、第三拍频信号转化为电信号；

将第二拍频信号、第四拍频信号转化为电信号；

对电信号进行数据采集；

对采集到的信号进行运算处理，解调出待测器件的琼斯矩阵，并计算得到待测器件的光学参数。

8.如权利要求7所述的高精度光矢量分析方法，其特征在于，光学参数包括待测器件的插损、色散、偏振模色散和偏振相关损耗。