[发明专利]基于偏振分束干涉技术的保偏光纤偏振耦合强度测试方法

摘要

本发明针对现有技术准确度低，采集信号弱，信噪比差的主要问题，提供一种基于偏振分束干涉技术的测试方法，能够有效消除光源功率波动对测量结果的影响，显著提高保偏光纤偏振耦合强度的测量准确度低，并且控制方法简单，控制软件集成度高。

主权项

1.一种基于偏振分束干涉技术的保偏光纤偏振耦合强度测试方法，其特征在于，将被测保偏光纤(2)两端熔接到保偏光纤跳线上，保偏光纤跳线首端接到宽光谱偏振光源(1)上，保偏光纤慢轴起偏入射，光源光谱成高斯分布；保偏光纤跳线末端连接到偏振分束干涉仪输入端的自聚焦透镜上，保证光束被扩束成平行光入射到偏振分束棱镜(3)中，偏振光经保偏光纤跳线耦合入被测保偏光纤(2)中，这时只有一种偏振主模I_x在保偏光纤中传播，当保偏光纤中某两个点发生偏振耦合时，一部分光耦合到正交的本征轴(快轴)上去，形成另一偏振耦合模，在光纤输出端将会得到三个线偏振光I′_x I₁和I₂；由于双折射效应，正交的偏振模式以不同的速度沿光纤传播，从光纤出射时，I₁和I₂分别与I′_x产生一定的光程差ΔN_bl₁和ΔN_bl₂，其中ΔN_b表示两个偏振模式的相对折射率差，l₁和l₂分别表示I₁和I₂从耦合处到光纤出射端的距离；保偏光纤的两个偏振主轴分别与Mach-Zehnder偏振分束干涉仪中的偏振分束棱镜(3)的两个起偏轴对齐，当线偏振光I′_x、I₁和I₂经过偏振分束棱镜(3)后，I′_x被变成S光，I₁和I₂变成P光，分别进入干涉仪的两个干涉通道，其中S光经过一个中心波长为1550nm的宽带半波片(4)后，其起偏方向发生90度偏振，变为P’光；再经过两次全反射后和另一个干涉臂中经过两次全反射后的P光共同进入合束棱镜(10)，并且P’光和P光偏振方向相同；控制系统(12)通过驱动光延迟器(7)起到改变干涉仪两个臂光程差的作用，当干涉仪处于等光程时，光电探测器上光电流值为I₀，光电探测器(9)上得到的光电信号为I₀；当干涉仪两干涉臂引入的光程差正好抵消ΔN_bl₂时，I′_x和I₂同时到达光电探测器(11)，产生光干涉包络C1，光电探测器(9)上得到的光电信号为I′₁；当干涉仪两干涉臂引入的光程差正好抵消ΔN_bl₁时，I′_x和I₁同时到达光电探测器(11)，产生光干涉包络C2，光电探测器(9)上得到的光电信号为I′₂；测控软件利用测得的干涉包络极值Max(C_i)、I₀和I′_i的值，以干涉仪等光程差时的I′₀为参考值，对I′_i进行归一化处理，得到不同的k_i；带入公式i＝1，2中就可以得到两耦合点的耦合强度值，同时根据光延迟器(7)的位移量和保偏光纤的相对折射率差ΔN_b得到耦合点到光纤出射端的距离l₁和l₂。