影响PDL测量的重要因素

影响PDL测量的重要因素偏振相关损KPDL）的测量对测量系统中I勺扰动极其敏感，这些扰动包括：源的不稳定性连接器的反射，甚至是则试光纤的布局。如果测试装置布置不合理，即使采用高糠的测量设备也可f会出现交大的则量误差曦动。该说明书描述了精确测量?。1的通常注意事项，以及减少使胰eneralPhotoni公司PDL测试仪（PDL-101测量误差的方法。?。1的定义为PDL=lOloe （1>,-吼其中Pmax和Pmin^分别为当被测器件（DUT）输入光的偏i态在所有可能的偏振态间扫描时通过DUT的最大和最小输出功率如图1所示。输入所吝可能的小输出功率如图1所示。输入所吝可能的输氏*际恋图1FDL的定妄待的ft（DUT】在测量中可能会引入一峋能的误差和4确定性，这世：由光源波动产生的误差公式（1表明，如果光源踢率谜时间变化测量得到的功率大和最小值也会随之变化从而导致测I的不准确。因此，用于PDL测量的光源必须具有很高的稳定性。即使光源本翔E常稳定测量系统中不同位置的微弱反射可能会反馈回激光器，干扰激光器的工致输出的不稳定。因此即使光源的输出端可能已经有了鬲离器我们仍强烈建在PDL测量仪器的输J端加上鬲离器，以减少反射。另外为了减少连妾器的反射在光源与PDL测试仪之间的所有连接器K应该使^PC接头。由二次反射产生的误差在测量装置中使用勺某些器件可能存在微弱的反射，这些器件包括连接器DUT。如图2所示，由一个器件产生的反射光可育会被另外的器件再次反射。二次反射光与主体输入光的传方向一致因此会与其发生干涉。总输出光功率为尹二死十电+2底瓦瓦乓;c平少己计其中Pin和Pdr分别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态的单位J矢量，①是它们之间的相位差。因为当光纤受到扰动时主光前与二次反射光的相对相位和偏振态都会发生改变，它们之间的干涉总输出功率的变化。以dB为单位，由公式（2）可以律到的相对变化的量级为：A=101昭［2崩瓦/（%+%）］咫1。1顽2屈7攵） （3）虽然二次反射光的很弱但由于会与强光信号（输入光）发生干涉，它的影响不容忽视。例如，一廉光先被一个自由端的PC接头反寸（典型的反寸率为4%），然后再被一对PC接头（回波损耗为40dB,反射率为0.01%）反射探测到的功率波动可达0.017dB这个功率波动会引起PDL测量波动0.017dB当待测器件具有相以的？。1值时，该数值是不能够被忽略的。如果在前面那个例子中使用回波损耗为60dB的APC接头代替PC接头PDL测量结果的波动将减少到0.0017dB这个数值在大多数情况是可以被忽略的。为了减小二源射带来的影响，如果可能勺话应尽量使用反射小的APC接头。或者也可以使用短相干长度的源（相干长度小于主光束与二次反射光的光程差样，公式2描述I勺干涉现象就不会发生，从而公式（3描述的干涉波动不会发生。由接头和光纤产生的误差除了DUT之外在PDL测量中使用的光千和（或）接头也会有很J、的PDL。例如光纤本!会有0.0却8量级的PDL而且当光纤弯曲的曲率半径很小时，这个值还会增加。连接的光纤跳线也有较小量级为0.01-0.02dB连接不佳的光纤^线会有更高的PDL值，这可能是在连妾过程中过岛压光纤造成的APC接头一般会有很高的PDL，尤其是在没有与另外的APC接头配对使用时。因此，在测试过程,一条带接头的跳线很可能对DUT的PDL测量产生0.02dB或更高的误差。》。1矢量和引起的波动PDLW以被看成一个三维空间&的矢量，因为公式1中的Pmax和Pmin相当于输入光的两个正偏振态，这可以描绘在邦加求上。因此，当测量装置中有两个或更多器件的PDL不为0时，总的PDL为所有器件?。1的矢量叠加。举例说明，图3所示的光路中，测量得到的总PDL是A、B、C、D四个光纤接头和）UT的PDL的矢量前口（为了简化器件，假设光纤的PDL为零）：观匚初=奕L鱼+尹血奇+心幻+四字+财临膈⑷其中，PDLT和eT是总PDL的值和复单位矢量PDLa,PDLb,PDLc,PDLd,PDLDUT^^A、B、C、D接头和待测器件的PDLea,eb,ec,ed,eDU分别为这些PDL的单位复矢量图4用图示7PDL矢量是如何叠加的。如果所有的矢量都是平行的就会得到最大的PDL.P.d'nnaK-FD'q+FD%-FPDLc+PDL+ 点）

如果所有接头的PDL向量都平亍，并与待测器件的PDL向量方向相反，就会得到最J、PDL在此假设待则器件勺PDL值大于所宥接头PDL值之和：~PDhaur一（卢，」£位+PD、+ （°）每一个器件PDL矢量的方向与器件的取向和光纤中魄力致双折射有关。当两个器件间的光纤被动，PDL矢量勺相对方向也随之发生改变，从而导致测量值勺变化因此,PDL测量值的最我变量为："叫=中蜒-托、=富、pg+斗+斗+观孩）⑦如果待测器件的PDL远大于连接头的PDL，相对测量误差就比较小如果待测器件的?。1与连接头勺PDL大体相当就会产生艮大的相对误差。因此为了得到PDL较小的待测器伟如熔融摊耦台器）的精确特性描L连接头和与待测器件相连的光纤的PDL必须非常小。通常，限制滩精度的因素往往龚仪器本身，而是连接头和与待测器件相连的光纤勺残余PDL。表1常用光学器件的PDL值器件PDL典型值1m单模光纤■'<0.02dB<0.05dB取接头0.005-0.02dBAPC接头0.02-0.06dB即％is融嫁嬲食器，单窗口01-0.2dB御％顾拉«秘食器，双窗口0.15-0.3dB92口!®费财薄宣器，直通臂0.02dB加:代烯财迥食器，-1刖日兖叉臂01dB0.05-0.3dB3端口环行器0.1~0.2dBDWDM0.05-0.15dB起偏器30-50dBPDL-101内萱光电保胡器DUT-'■H内萱光电保胡器DUT-'■H减小PDL测量误差的好习惯在牢记以上描述I勺PDL测量误差来源跑时，这里概括TPDL测量一些好勺习惯以GeneralPhotoni公司PDL-101多功能测试仪为例，典型的测量装置如图5所示。用于?。1测量的光源必须是高急定光源光源的短期稳定性应预期的PDL测量清度大体相当如果要达至0.02dB的PDL测量精度光源短期功率稳定度必须都0.02dE建议在PDL-101的输入端加一个隔离器用来减少从下游接和待测器恨射回来的光进入光原。GeneralPhotonics公司的NoTail型隔离器没有尾纤，是首选产品。为了减少反射光进入光源，从而减少由此引起的光源不稳定性在光源和PDL-101之间应该采用VPC接头。因此，在第二步中描述的NoTail型隔离器应该采用APC连揍光源的偏辰态要相对稳定。光原偏振态的快速波动将!致测量结果的波动。光源的波长要相对稳定由于连接光源与测量仪器的光纤中存在折射，因而光源波长的快速波动将导致偏振态的快速波动。应采用PDL较小的光纤跳线连接待测器七为了减少由二皈射所造成的测量误差应该使用APC接头将光输入到量仪器和待测器件°PDL-101有APC穿板式接头（如图5、图6中的输入连接头和连头A）。为了精确测瓶PDL的待测器件（小于0.1dB），可以在接湘和C处使用折射率匹配膏来减少背向反射和残余PDL。为了减少接头PDL的影响应使用PC接头将待测器件的输光引入测量仪器如图5、图6中的接头。）。PC接头

的输出光将直接射入测量仪器内部的自由空间光电探测器。如果在这里使^PC接头，就会r生）.03~0.04dB的PDL误差。因为弯脸在光纤中产生不能忽略的PDL所以在接头A和接头D之间的光纤不应该强烈的弯曲或很紧的I绕。对生产平台上的无连接器勺带尾纤器件勺测量应使用图5所示测量装置在这个光路中,尾纤带APC接头的一端与APC穿板式接头A连接，另外有接头的自由端留做熔接。操作必可以将！由端与待测器件输入端熔接起来将待测器件的