專利名稱：精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，特別是涉及一種精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法。
背景技術(shù)：
光纖光柵是通過一定的方法在光纖纖芯形成永久性折射率周期變化的一種光纖器件，其基本作用是使某些波長的光的傳輸受到反射或損耗。在光纖光柵中，折射率的分布規(guī)律反映了光纖光柵的周期、調(diào)制深度等結(jié)構(gòu)參量，這些參量決定了光纖光柵的反射光或 透射光波長、帶寬和反射率等特性，形成種類繁多、用途廣泛的光纖光柵器件，在光纖傳感、光纖通信、光纖激光器等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，反射率作為表征光纖光柵性能指標(biāo)的一項(xiàng)重要參數(shù)，精確測(cè)量其量值的大小，對(duì)光纖光柵器件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用至關(guān)重要。對(duì)于光纖光柵反射率的測(cè)量，目前普遍采用寬帶光源加光譜儀的方法，通過測(cè)量光纖光柵的透射譜來計(jì)算反射率，該方法操作簡(jiǎn)單，但是要精確測(cè)量反射率的大小，卻存在兩方面不足之處一方面是寬帶光源由于自身工作機(jī)理的限制，輸出功率的平坦度較差，而且存在一定的功率波動(dòng)；另一方面是常規(guī)光譜儀的功率測(cè)量精度為±0. 4dB左右，在被測(cè)光功率很小時(shí)誤差較大?；谝陨蟽煞矫嬖?，采用上述方法測(cè)量光纖光柵的反射率，尤其是被測(cè)光柵的反射率較低時(shí)，會(huì)引入很大的測(cè)量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法，其采用波長掃描法測(cè)量光纖光柵的反射光譜曲線，進(jìn)而計(jì)算反射率的大小，解決現(xiàn)有方法在測(cè)量低反射率光纖光柵時(shí)誤差較大的問題。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法，其特征在于，所述精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法采用可調(diào)諧激光器、隔離器、環(huán)形器、功率計(jì)，可調(diào)諧激光器與隔離器連接，隔離器與環(huán)形器的輸入端口連接，環(huán)形器的測(cè)量端口與被測(cè)光纖光柵、標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載連接，環(huán)形器的輸出端口與功率計(jì)連接，所述精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法包括以下步驟SI、接入一個(gè)反射率已知、近似全反射的標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載并通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線；S2、接入被測(cè)光纖光柵通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄被測(cè)光纖光柵的光譜曲線；S3、被測(cè)光纖光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)相比，峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值即為反射率優(yōu)選地，所述功率計(jì)的測(cè)量精度為±0. ldB，量程范圍-90dBm +lOdBm。優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載作為一個(gè)反射率基準(zhǔn)。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明采用可調(diào)諧激光器加光功率計(jì)的方法，測(cè)量精度高，可以實(shí)現(xiàn)光纖光柵反射率的精確測(cè)量，解決了低反射率測(cè)量誤差大的問題。本發(fā)明采用標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載對(duì)整個(gè)測(cè)量光路進(jìn)行校準(zhǔn)，消除了光路中其它器件的影響，為反射率測(cè)量提供ー個(gè)基準(zhǔn)，可以進(jìn)一歩提高測(cè)量精度。


圖I為本發(fā)明精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法的原理框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明通過可調(diào)諧激光器的波長掃描來測(cè)量光纖光柵的反射光譜曲線，進(jìn)而計(jì)算反射率的大小。如圖I所示，本發(fā)明精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法采用可調(diào)諧激光器、隔離器、環(huán)形器、功率計(jì)，其中可調(diào)諧激光器用于提供一定波長范圍的掃描信號(hào)，隔離器用于阻止光路中的反射光對(duì)可調(diào)諧激光器的輸出產(chǎn)生影響，環(huán)形器用于將正向的可調(diào)諧激光器輸入光與反向的光纖光柵反射光信號(hào)分離，功率計(jì)用于接收光纖光柵的反射光信號(hào)?？烧{(diào) 諧激光器與隔離器連接，隔離器與環(huán)形器的輸入端ロ連接，環(huán)形器的測(cè)量端ロ與被測(cè)光纖光柵、標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載連接，環(huán)形器的輸出端ロ與功率計(jì)連接，在測(cè)量軟件控制下，同步采集光波長和功率數(shù)據(jù)，得到相應(yīng)的光譜曲線，整個(gè)測(cè)量過程包括以下三個(gè)步驟SI、接入ー個(gè)反射率已知、近似全反射的標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載并通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線；S2、接入被測(cè)光纖光柵通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄被測(cè)光纖光柵的光譜曲線；S3、被測(cè)光纖光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)相比，峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值即為反射率。采用上述方法測(cè)量時(shí)，由于被測(cè)光纖光柵的帶寬很窄，可調(diào)諧激光器的波長掃描范圍通常設(shè)置為幾個(gè)納米，即可調(diào)諧激光器的波長掃描范圍窄，功率平坦度和波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可忽略不計(jì)，而且掃描時(shí)間很短，功率波動(dòng)的影響也可以忽略。所用功率計(jì)的測(cè)量精度為±0. ldB，量程范圍-90dBm +IOdBm,在測(cè)量微弱光功率時(shí)也可以保證較高的測(cè)量精度。測(cè)量過程中使用標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載對(duì)整個(gè)光路進(jìn)行校準(zhǔn)，即作為ー個(gè)反射率基準(zhǔn)，在測(cè)量光纖光柵的反射率時(shí)無需考慮光路中其它器件的影響，同時(shí)光路狀態(tài)不發(fā)生變化，進(jìn)ー步提高了測(cè)量精度。相比傳統(tǒng)的測(cè)量方法，本發(fā)明提供的方法可以精確測(cè)量光纖光柵的反射率，解決了低反射率測(cè)量時(shí)誤差較大的問題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改型和改變。因此，本發(fā)明覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。
權(quán)利要求
1.一種精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法,其特征在于，所述精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法采用可調(diào)諧激光器、隔離器、環(huán)形器、功率計(jì)，可調(diào)諧激光器與隔離器連接，隔離器與環(huán)形器的輸入端ロ連接，環(huán)形器的測(cè)量端ロ與被測(cè)光纖光柵、標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載連接，環(huán)形器的輸出端ロ與功率計(jì)連接，所述精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法包括以下步驟51、接入ー個(gè)反射率已知、近似全反射的標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載并通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線；52、接入被測(cè)光纖光柵通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄被測(cè)光纖光柵的光譜曲線；53、被測(cè)光纖光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)相比，峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值即為反射率。
2.如權(quán)利要求I所述的精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法，其特征在于，所述功率計(jì)的測(cè)量精度為±0. ldB，量程范圍-90dBm +lOdBm。
3.如權(quán)利要求I所述的精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載作為ー個(gè)反射率基準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法，所述精確測(cè)量光纖光柵反射率的方法采用可調(diào)諧激光器等且包括以下步驟接入一個(gè)反射率已知、近似全反射的標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載并通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線；接入被測(cè)光纖光柵通過可調(diào)諧激光器、隔離器進(jìn)行波長掃描，功率計(jì)記錄被測(cè)光纖光柵的光譜曲線；被測(cè)光纖光柵與標(biāo)準(zhǔn)反射負(fù)載的光譜曲線的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)相比，峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值即為反射率。本發(fā)明采用波長掃描法測(cè)量光纖光柵的反射光譜曲線，進(jìn)而計(jì)算反射率的大小，解決現(xiàn)有方法在測(cè)量低反射率光纖光柵時(shí)誤差較大的問題。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102829958SQ201210282809
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者趙耀, 韓正英, 高業(yè)勝, 李國超 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所