[发明专利]利用POTDR轨迹来评估光纤PMD的方法

说明书

有关申请

本申请要求2005年8月31日提交的美国专利申请11/218,068的优先 权，其内容引用在此作为参考。

技术领域

本发明一般涉及光纤，尤其涉及一种用于识别呈现出高偏振模色散 (PMD)的光纤的方法。

背景技术

在现代化光纤传输系统的设计中，PMD是重要的因素。当一个数字 脉冲在网络中传播足够长的距离之后可能在时间域中展宽且变得无法与 附近的脉冲相区分时，PMD在光纤系统中的影响是明显的。因PMD导致 的脉冲展宽可以向数据传输引入差错，从而有效地限制了脉冲的传输速率 或连接光纤介质的最大距离。偏振模色散(PMD)可能是高数据速率光通信 系统的一个主要的限制因素，由此，它是光纤制造商密切监控的一个重要 的光纤属性。光纤PMD的一个糟糕的方面是，具有最高PMD值(有时候 被称为光纤PMD“离群值”)的光纤决定了整个系统的性能。尽管光纤 离群值通常只占新制成光纤总数中非常小的百分比，但是这种光纤的影响 是非常致命的。具有显著高的PMD的单个光纤增大了PMDq规格，这是 一个对光纤布局中最高的PMD非常敏感的参数。缆线工厂识别出的光纤 PMD故障也会给光纤制造商带来显著的经济损失。

在利用偏振光学时间域反射测定法(POTDR)检测带有高PMD的光纤 这一方面，已做出了一些最新的进展。参照：B.Huttner、B.Gisin和N.Gisin 的“Distributed PMD measurement with a polarization-OTDR in Optical fibers”，J.Lightwave Technology，17，1843(1999)；X.Chen等人的“Method of evaluating fiber PMD using polarization optical time domain reflectometry”，US2004/0084611；P.Fayolle等人的“Polarized Lightwave reflectometry method(POTDR)”，US2004/0046995；以及S.Tanigawa等 人的“Optical fiber polarization-mode dispersion measurement method and measurement device”，PCT/JP2003/009175。可以标识并除去带有高PMD 的光纤，使得可以确保光纤的PMD均一性并符合上述规格。然而，上述 已知方法的共同特点是，仅当光纤在足够长的长度上具有高PMD以准许 通过那些方案进行检测时它们才是有效的。但是，在非常局限的范围，用 于判断光纤PMD的度量常常显著地波动。期望一种测量方案能够在非常 局限的范围(或其内)甚至小到几米，检测主要的PMD故障，因为光纤 PMD的主要故障可能出现在非常短的光纤长度之内。在某些情况下，光 纤预制棒中在不同的预制棒制造步骤之间，检测出PMD故障且它们连成 气泡或直线(有时候被称为晶种)，这在用多个步骤制造具有复杂折射 率分布的光纤中更常出现，尽管在制造相对简单的阶梯折射率光纤时可能 出现相似的条件。因这种晶种而导致的高PMD的范围可能会沿光纤长度 有1米以上。

发明内容

本发明涉及一种用于测量光纤中的偏振模色散(PMD)的方法。可以对 光纤进行筛选以寻找可能沿光纤长度出现的高PMD。沿其纵轴，将辐射 发送或发射到一段光纤中。该辐射最好是一脉冲辐射，比如从激光源中发 射的脉冲辐射。

然后，测量并分析来自所发射的辐射且通过光纤后向散射或往回反射 的辐射，以获得后向散射辐射的强度沿光纤长度的变化的相关信息。然后， 将这种强度变化与光纤中的偏振模色散关联起来，以便识别这段光纤中一 个或多个呈现出不同的和/或不可接受的PMD的区域，这种PMD指示PMD 缺陷。可以使用这种测量非破坏性地确定沿光纤长度的某一点处光纤的 PMD是否高于预定的阈值，而无需破坏该光纤。我们已经发现，通过发 送线宽足够大的偏振光脉冲以引起光脉冲的后向散射轨迹的相当大的消 偏振，就像是PMD缺陷段使其陡然下降那样，我们便可以识别因一个或 多个PMD缺陷所导致的具有高PMD的相对较短的光纤段，其中线宽越大， 就可以检测到较短光纤段中越低的PMD值，即可以检测到有缺陷的光纤 段越小的DGD。