影響PDL測量的重要因素

影響PDL測量的重要因素偏振相關(guān)損KPDL）的測量對測量系統(tǒng)中I勺擾動(dòng)極其敏感，這些擾動(dòng)包括：源的不穩(wěn)定性連接器的反射，甚至是則試光纖的布局。如果測試裝置布置不合理，即使采用高糠的測量設(shè)備也可f會(huì)出現(xiàn)交大的則量誤差曦動(dòng)。該說明書描述了精確測量?。1的通常注意事項(xiàng)，以及減少使胰eneralPhotoni公司PDL測試儀（PDL-101測量誤差的方法。?。1的定義為PDL=lOloe （1>,-吼其中Pmax和Pmin^分別為當(dāng)被測器件（DUT）輸入光的偏i態(tài)在所有可能的偏振態(tài)間掃描時(shí)通過DUT的最大和最小輸出功率如圖1所示。輸入所吝可能的小輸出功率如圖1所示。輸入所吝可能的輸氏*際戀圖1FDL的定妄待的ft（DUT】在測量中可能會(huì)引入一峋能的誤差和4確定性，這世：由光源波動(dòng)產(chǎn)生的誤差公式（1表明，如果光源踢率謎時(shí)間變化測量得到的功率大和最小值也會(huì)隨之變化從而導(dǎo)致測I的不準(zhǔn)確。因此，用于PDL測量的光源必須具有很高的穩(wěn)定性。即使光源本翔E常穩(wěn)定測量系統(tǒng)中不同位置的微弱反射可能會(huì)反饋回激光器，干擾激光器的工致輸出的不穩(wěn)定。因此即使光源的輸出端可能已經(jīng)有了鬲離器我們?nèi)詮?qiáng)烈建在PDL測量儀器的輸J端加上鬲離器，以減少反射。另外為了減少連妾器的反射在光源與PDL測試儀之間的所有連接器K應(yīng)該使^PC接頭。由二次反射產(chǎn)生的誤差在測量裝置中使用勺某些器件可能存在微弱的反射，這些器件包括連接器DUT。如圖2所示，由一個(gè)器件產(chǎn)生的反射光可育會(huì)被另外的器件再次反射。二次反射光與主體輸入光的傳方向一致因此會(huì)與其發(fā)生干涉?？傒敵龉夤β蕿橐朗?2底瓦瓦乓;c平少己計(jì)其中Pin和Pdr分別是主光束和二次反射光束的功率，ein和edr是主光束和二反射光束的偏振態(tài)的單位J矢量，①是它們之間的相位差。因?yàn)楫?dāng)光纖受到擾動(dòng)時(shí)主光前與二次反射光的相對相位和偏振態(tài)都會(huì)發(fā)生改變，它們之間的干涉總輸出功率的變化。以dB為單位，由公式（2）可以律到的相對變化的量級為：A=101昭［2崩瓦/（%+%）］咫1。1頑2屈7攵） （3）雖然二次反射光的很弱但由于會(huì)與強(qiáng)光信號（輸入光）發(fā)生干涉，它的影響不容忽視。例如，一廉光先被一個(gè)自由端的PC接頭反寸（典型的反寸率為4%），然后再被一對PC接頭（回波損耗為40dB,反射率為0.01%）反射探測到的功率波動(dòng)可達(dá)0.017dB這個(gè)功率波動(dòng)會(huì)引起PDL測量波動(dòng)0.017dB當(dāng)待測器件具有相以的？。1值時(shí)，該數(shù)值是不能夠被忽略的。如果在前面那個(gè)例子中使用回波損耗為60dB的APC接頭代替PC接頭PDL測量結(jié)果的波動(dòng)將減少到0.0017dB這個(gè)數(shù)值在大多數(shù)情況是可以被忽略的。為了減小二源射帶來的影響，如果可能勺話應(yīng)盡量使用反射小的APC接頭。或者也可以使用短相干長度的源（相干長度小于主光束與二次反射光的光程差樣，公式2描述I勺干涉現(xiàn)象就不會(huì)發(fā)生，從而公式（3描述的干涉波動(dòng)不會(huì)發(fā)生。由接頭和光纖產(chǎn)生的誤差除了DUT之外在PDL測量中使用的光千和（或）接頭也會(huì)有很J、的PDL。例如光纖本!會(huì)有0.0卻8量級的PDL而且當(dāng)光纖彎曲的曲率半徑很小時(shí)，這個(gè)值還會(huì)增加。連接的光纖跳線也有較小量級為0.01-0.02dB連接不佳的光纖^線會(huì)有更高的PDL值，這可能是在連妾過程中過島壓光纖造成的APC接頭一般會(huì)有很高的PDL，尤其是在沒有與另外的APC接頭配對使用時(shí)。因此，在測試過程,一條帶接頭的跳線很可能對DUT的PDL測量產(chǎn)生0.02dB或更高的誤差?！?。1矢量和引起的波動(dòng)PDLW以被看成一個(gè)三維空間&的矢量，因?yàn)楣?中的Pmax和Pmin相當(dāng)于輸入光的兩個(gè)正偏振態(tài)，這可以描繪在邦加求上。因此，當(dāng)測量裝置中有兩個(gè)或更多器件的PDL不為0時(shí)，總的PDL為所有器件?。1的矢量疊加。舉例說明，圖3所示的光路中，測量得到的總PDL是A、B、C、D四個(gè)光纖接頭和）UT的PDL的矢量前口（為了簡化器件，假設(shè)光纖的PDL為零）：觀匚初=奕L魚+尹血奇+心幻+四字+財(cái)臨膈⑷其中，PDLT和eT是總PDL的值和復(fù)單位矢量PDLa,PDLb,PDLc,PDLd,PDLDUT^^A、B、C、D接頭和待測器件的PDLea,eb,ec,ed,eDU分別為這些PDL的單位復(fù)矢量圖4用圖示7PDL矢量是如何疊加的。如果所有的矢量都是平行的就會(huì)得到最大的PDL.P.d'nnaK-FD'q+FD%-FPDLc+PDL+ 點(diǎn)）

如果所有接頭的PDL向量都平亍，并與待測器件的PDL向量方向相反，就會(huì)得到最J、PDL在此假設(shè)待則器件勺PDL值大于所宥接頭PDL值之和：~PDhaur一（盧，」￡位+PD、+ （°）每一個(gè)器件PDL矢量的方向與器件的取向和光纖中魄力致雙折射有關(guān)。當(dāng)兩個(gè)器件間的光纖被動(dòng)，PDL矢量勺相對方向也隨之發(fā)生改變，從而導(dǎo)致測量值勺變化因此,PDL測量值的最我變量為："叫=中蜒-托、=富、pg+斗+斗+觀孩）⑦如果待測器件的PDL遠(yuǎn)大于連接頭的PDL，相對測量誤差就比較小如果待測器件的?。1與連接頭勺PDL大體相當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生艮大的相對誤差。因此為了得到PDL較小的待測器偉如熔融攤耦臺(tái)器）的精確特性描L連接頭和與待測器件相連的光纖的PDL必須非常小。通常，限制灘精度的因素往往龔儀器本身，而是連接頭和與待測器件相連的光纖勺殘余PDL。表1常用光學(xué)器件的PDL值器件PDL典型值1m單模光纖■'<0.02dB<0.05dB取接頭0.005-0.02dBAPC接頭0.02-0.06dB即％is融嫁嬲食器，單窗口01-0.2dB御％顧拉?秘食器，雙窗口0.15-0.3dB92口!?費(fèi)財(cái)薄宣器，直通臂0.02dB加:代烯財(cái)迥食器，-1刖日兗叉臂01dB0.05-0.3dB3端口環(huán)行器0.1~0.2dBDWDM0.05-0.15dB起偏器30-50dBPDL-101內(nèi)萱光電保胡器DUT-'■H內(nèi)萱光電保胡器DUT-'■H減小PDL測量誤差的好習(xí)慣在牢記以上描述I勺PDL測量誤差來源跑時(shí)，這里概括TPDL測量一些好勺習(xí)慣以GeneralPhotoni公司PDL-101多功能測試儀為例，典型的測量裝置如圖5所示。用于?。1測量的光源必須是高急定光源光源的短期穩(wěn)定性應(yīng)預(yù)期的PDL測量清度大體相當(dāng)如果要達(dá)至0.02dB的PDL測量精度光源短期功率穩(wěn)定度必須都0.02dE建議在PDL-101的輸入端加一個(gè)隔離器用來減少從下游接和待測器恨射回來的光進(jìn)入光原。GeneralPhotonics公司的NoTail型隔離器沒有尾纖，是首選產(chǎn)品。為了減少反射光進(jìn)入光源，從而減少由此引起的光源不穩(wěn)定性在光源和PDL-101之間應(yīng)該采用VPC接頭。因此，在第二步中描述的NoTail型隔離器應(yīng)該采用APC連揍光源的偏辰態(tài)要相對穩(wěn)定。光原偏振態(tài)的快速波動(dòng)將!致測量結(jié)果的波動(dòng)。光源的波長要相對穩(wěn)定由于連接光源與測量儀器的光纖中存在折射，因而光源波長的快速波動(dòng)將導(dǎo)致偏振態(tài)的快速波動(dòng)。應(yīng)采用PDL較小的光纖跳線連接待測器七為了減少由二皈射所造成的測量誤差應(yīng)該使用APC接頭將光輸入到量儀器和待測器件°PDL-101有APC穿板式接頭（如圖5、圖6中的輸入連接頭和連頭A）。為了精確測瓶PDL的待測器件（小于0.1dB），可以在接湘和C處使用折射率匹配膏來減少背向反射和殘余PDL。為了減少接頭PDL的影響應(yīng)使用PC接頭將待測器件的輸光引入測量儀器如圖5、圖6中的接頭。）。PC接頭

的輸出光將直接射入測量儀器內(nèi)部的自由空間光電探測器。如果在這里使^PC接頭，就會(huì)r生）.03~0.04dB的PDL誤差。因?yàn)閺澞樤诠饫w中產(chǎn)生不能忽略的PDL所以在接頭A和接頭D之間的光纖不應(yīng)該強(qiáng)烈的彎曲或很緊的I繞。對生產(chǎn)平臺(tái)上的無連接器勺帶尾纖器件勺測量應(yīng)使用圖5所示測量裝置在這個(gè)光路中,尾纖帶APC接頭的一端與APC穿板式接頭A連接，另外有接頭的自由端留做熔接。操作必可以將！由端與待測器件輸入端熔接起來將待測器件的