全光纤高速模拟信号偏振态测量系统的研究

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1、第30卷第2期光电技术应用Vol.30，No.22015年4月ELECTRO-OPTICTECHNOLOGYAPPLICATIONApril，2015·光电系统·全光纤高速模拟信号偏振态测量系统的研究孙明璇，王健，吴重庆，邱敏，尚超，李善勇（北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室光信息科学与技术研究所，北京100044）摘要：全光纤高速偏振态测量，尤其是模拟信号的偏振态高速测量在光纤通信和光纤传感等领域中有着重要应用。在深入研究光电探测器放大电路的基础上，搭建了基于光纤偏振控制器（PC）、偏振分束器（PBS）以及模拟光电探测器的全光纤高速偏振

2、态测量系统。用搭建的系统对0~50MHz模拟信号的偏振态进行了测量，并与商用偏振分析仪进行了误差比较。实验表明，此偏振态测量系统可实现速率0~50MHz模拟信号Stokes参量的准确测量，显示在邦加球上的测量误差半径在0.03以下，与商用偏振分析仪处于同一量级。系统重复性良好，且可测模拟信号的速率远超目前商用偏振分析仪，为许多待测光为模拟信号的光纤传感系统提供了有效的测量手段。关键词：光偏振态测量；模拟信号；Stokes参量中图分类号：O436.3；TP212.14文献标识码:A文章编号：1673-1255（2015）-02-0017-06Rese

3、archonAllOpticalFiberHigh-speedAnalogSignalPolarizationStateMeasurementSystemSUNMing-xuan,WANGJian,WUChong-qing,QIUMin,SHANGChao,LIShan-yong(InstituteofOpticalInformationScienceandTechnology,KeyLaboratoryofEducationMinistryonLuminescenceandOpticalInforma⁃tionTechnology,Beijing

4、JiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Allopticalfiberhigh-speedstateofpolarization(SOP)measurement,especiallythehigh-speedSOPmeasurementofanalogsignal,hasimportantapplicationsinopticalfibercommunicationsandsensingareas.Basedondeeplyresearchingonamplifyingcircuitofthe

5、photoelectricdetector,anallopticalfiberhigh-speedSOPmea⁃surementsystemisdevelopedonthebasisofapolarizationcontroller(PC),apolarizationbeamsplitter(PBS)andaphotoelectricdetector.TheSOPof0~50MHzanalogsignalismeasuredbythesystemandtheerrorsarecomparedwiththatofacommercialpolariza

6、tionanalyzer(PA).ExperimentalresultsshowthattheSOPmeasurementsystemcanaccuratelymeasureStrokesparametersof0~50MHzanalogsignalandtheerrorradiusonthePoincarésphereislessthan0.03,whichisthesameorderofmagnitudeasthatofcommercialPA.Thesystemhasgoodrepeatability,andthemeasurerateisf

7、asterthanthatofthecurrentcommercialPA.Soitprovidesaneffectivemeanforfibersens⁃ingsystemswhichusethelighttobemeasuredasanalogsignals.Keywords:stateofpolarization(SOP)measurement;analogsignal;Stokesparameters偏振是光的基本特征之一，无论在光纤通信、光中偏振模色散的研究，如偏振模色散的模型以及数[3-4][5-6]纤传感、光信息处理以及其他光学应用中

8、，光的偏振学描述、偏振模色散的测量和分布式测量、偏振[7]特性都是不可回避的基本问题。几十年来，对光纤模色散对光脉冲形状和