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Y波导插损测量方法简析

sade2020616 来源:大话光纤传感 2023-08-18 10:16 次阅读

01 背景

铌酸锂多功能集成件(Y波导)采用微电子工艺在铌酸锂晶片上制造波导和电极,光纤与波导精密耦合可让外部光源耦合进Y波导中,通过电压调制可实现输入光的起偏、检偏、分束、合束、相位调制等功能。

Y波导有着尺寸小、重量轻、稳定性好的特点,广泛应用于光纤陀螺仪、光纤水听器、光纤电流传感器等其他光纤传感领域。

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本文使用高分辨光学链路诊断仪(OCI)对Y波导插损进行测量,OCI基于OFDR威廉希尔官方网站 ,可实现分布式插损和回损测量,可轻松诊断光学链路沿线分布式损耗和回损。

02 背向散射法测损耗

背向散射法是指定被测件DUT前一点的光功率作为测量回损(RL)的入射光功率,进而获得RL值。时域曲线包含光纤沿线损耗分布,插损值可通过DUT前后回损值计算得到,公式为:IL=(RL1-RL2)/2。

光频域反射威廉希尔官方网站 (OFDR)可通过背向散射法测量整段光纤的回损曲线,利用回损和插损之间的关系可以得到整条曲线各个点的损耗。

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图1. 背向散射法测量原理

如图1所示,假定DUT前后测量位置为1、2,其对应的光功率分别为P1、P2,对应的散射系数分别为α1、α2,则其对应的反射光功率分别为:Pr1=P1×α1、Pr2=P2×α2。

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DUT的插损为:IL=-10lg (P2/P1)。

1、2处的回损分别为:RL1=-10lg(Pr1/P0)、RL2=-10lg(Pr2/P0)。当1、2处光纤的散射系数相同时,可推导出IL=(RL1-RL2)/2(背向散射法是反射式测量,光信号往返两次经过DUT,因此需除以2)。

03 Y波导插损测量

如图2所示,在Y波导1端口、2端口、3端口分别熔接保偏光纤,由于OCI测试链路插损采用背向散射法测量,从1端口接入OCI测试Y波导插损,2端口和3端口都有光反射回去,测试的是Y波导整体插损。

想要测Y波导每个分支插损需要分别从2、3端口接入仪器测量,利用背向散射测插损方法测试2端口和3端口到1端口的插损。

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图2 Y波导测试示意图

OCI测试Y波导插损结果如图3、4所示,按照上述背向散射测插损方法,测得2端口和3端口到1端口的插损分别为6.84dB和6.37dB。

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图3 2端口接入插损测试结果

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图43端口接入插损测试结果

04 结论

使用OCI能快速准确测试出Y波导每个分支的插损,形成分布式插损测量,可用于评估Y波导插损参数和端口耦合质量,为器件可靠运行提供保障。






审核编辑:刘清

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原文标题:Y波导插损测量

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