影响偏振相关损耗(PDL)测量的重要因素

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1、摘要：设计出一种偏振无关的两极楔形光隔离器.由传统的楔形光隔离器、透镜和反射镜构成.结构采用反射型，在引入透镜和反射镜的基础上，第一级光隔离器的出射光经反射进入第二级，使得两极光隔离器共用一个法拉第旋转器，达到器件体积小，元件数目少，隔离度高的目的.同时利用矩阵光学理论对器件的隔离度和插入损耗进行了理论分析.分析结果表明，隔离度主要受器件消光比和旋转角误差的影响•消光比Ftl10^-3到10八・4,会使隔离度增加20dB,旋转角误差为5八o时,对隔离度的影响达到25dB.插入损耗主要受透射比的影响.(共3页)歎向俐湘关损《PDL

2、)测疑的巫要因素译者：赵歆跃，校对：赵永鹏I専士、戴武涛，北京凌云光了技术冇限公司偏振相关损耗(PDL)的测量对测量系统屮的扰动极其敏感，这些扰动包括光源的不稳定性，连接器的反射，甚至是测试光纤的布局。如果测试装置布置不合理，即使采用高楮度的测量设备也口J能会出现较人的测量误差或波动。该说明书描述了精确测量PDL的通常注意事项，以及减少使用GeneralPhotonics公司PDL测试仪(PDL-101)测量误差的方法。PDL的定义为PPDL=101og^^Ptnin其中Pmax和Pmin分别为当被测器件(DUT)输入光的偏振态

3、在所冇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。待测耳件(DUT)所有可雜的图1PDL的定义在测団I呵能会引入一些可能的误差和不确定性，这包括：1.由光源波动产生的误差公式(1)农明，如果光源的功率随时间变化，测量得到的功率最人和最小值也会随Z变化，从而导致测量的不准确。因此，用于PDL测量的光源必匆具有很高的稳定性。即使光源本身非常稳定，测量系统中不同位置的微弱反射可能会反馈回激光器，干扰激光器的工作并导致输出的不稳定。因此即使光源的输出端可能已经冇了隔离器，我们仍强烈建议在PDL测量仪器的输入端加上隔

4、离器，以减少反射。另外，为了减少连接器的反射，在光源与PDL测试仪之间的所冇连接器都应该使用APC接头。2.由二次反射产生的误差在测量装置中使用的某些器件可能存在微弱的反射，这些器件包括连接器和DUT。如图2所示，由一个器件产生的反射光可能会被另外的器件再次反射°二次反射光与主体输入光的传播方向一致，因此会与共发生干涉。总输出光功率为:其中Pin和Pdr分别是主光束和二次反射光束的功率，cin和cdr是主光束和二次反射光束的偏振态的单位复矢気O是它们之间的相位差。二次反射PC接头连接器五蠡出图2.二次反射因为当光釘受^扰动时，主

5、光束与二次反射光的相对相位和偏振态都会发生改变，它们之间的干涉会引起总输出功率的变化。以dB为单位，由公式（2）可以得到的相对变化的翩为：A=101og[2屈耳;/理+b）g101。或2丙可）⑶虽然二次反射光的彳關玄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，如果…束光先被一个自由端的PC接头反W（典型的必寸率为4%）,然厉再•对PC接头（回波损耗为40dB,必寸率为0.01%）反W，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。当待测器件具有相似的PDL值时，该数值是不能

6、够被忽略的。如果在前面那个例子屮使回波损耗为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。为了减小二次反射带来的彤辄如果可能的话，应尽量使用反射较小的APC接头。或者也可以使用短柑丁长度的光源（和T长度小于主光束与二次反射光的光程差）。这样，公或2）描述的干涉现象就不会发生，从而,公式（3熾述的干涉波动不会坯。1.由接头和光纤产生的误差除了DUT之外，在PDL测量中使用的光纤和（或）接头也会有很才啲PDL。例如，彪干本身会有O.OldB量级的PDL,而且当光纤

7、弯曲的曲率半径很小时，这个值还会增加。连接的光纤弛戈也有较小的PDL,量级为0.01-0.02dB.连接不佳的魁用戡会有更高的PDL值，这可能是在连接过程中过度挤压魁随成的。APC接头一般会有很高的PDL,尤其是在没冇与另外的APC接头配对使用时。因此，在测试过程中，一条带接头的说戡很可能会对DUT的PDL测幄产生0.02dB或更高的误炭2.PDL矢量和引起的波动PDL可以被看成一个三维空间里的矢量，因为公式1屮的Pmax和Pmin相当于输入光的两个正交偏振态，这可以描绘在邦加球上。因此，当测量装置中冇两个或史多器件的PDL不为

8、0时，总的PDL为所冇器件PDL的矢屋叠加°举例说明，图3所示的光路中，测吊:得到的总PDL是A、B、C、D四个光纤接头和DUT的PDL的矢戢之和（为了简化器件，假设光纤的PDL为零）：PDL禺=PDL筑+PDL属+PDL鼻+PDLded+PDLdut&DUT（