[发明专利]一种色散标准器

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种新型色散标准器，特别是支持色散分析仪现场校准用色散标准器。

背景技术

随着光纤及其相关技术的迅速发展，单通道光纤的传输速率可达40Gb/s甚至更高，这与高速光纤通信系统的发展要求相一致的，但光纤色散问题仍然是影响系统性能的主要问题之一，色散问题已成为阻碍光纤通信密集波分复用系统传输速率升级的主要因素之一。

光通信系统中的色散效应取决于光源和光纤两者综合特性。当光源是线宽非常窄的点频光源时，通信系统不用考虑色散问题。但是实际使用的激光光源LD辐射为具有一定光谱宽度的光源，当光源输出的光谱线越宽，在光纤中传播的色散效应就越大。

在实验室条件下色散的测量方法主要有相移法、干涉法和脉冲时延法等方法。相移法是测量单模光纤色散的基准测量方法，其测量原理是通过测量不同波长的光信号经过光纤后产生的相移量，计算得出不同波长的相对群时延，再经过进一步的拟合和运算得到光纤的色散特性曲线。脉冲时延法是利用采样示波器对经过脉冲发生器调制的光源信号与时延量相比较，得到被测光系统的色散值。干涉法测量色散其原理是利用参考光纤并改变定位距离，再与被测光系统耦合，经过标准探测器得到干涉信号，计算得到被测光系统的色散值。

随着光通信技术的不断发展，色散测量日益广泛应用于生产过程中，对色散分析仪等商用色散测量仪表的现场快速检测需求也随之增加，因此急需一种色散标准器对相关仪表进行现场检测及量值传递。在实际检测过程中，首先通过国家计量基标准对色散标准器的色散值进行准确测量，然后将其连接到被检仪表上，读取该仪表的色散测量值，将该值与标准值相比较，从而计算得出该仪表的示值误差。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种色散标准器，其具有以下优点：

1.采用波导器件结构，制备方法简单，体积小，成本低。

2.采用光纤耦合方式，能够直接与被测设备连接，测试效率高。

3.采用不同标称值的一系列色散标准器，能够完成在较大测量范围内的被测设备的检测校准工作。

本发明提供一种色散标准器，包括：

一输入光纤；

一波导，该波导一端的端面与输入光纤耦合对准连接；

一输出光纤，该输出光纤与波导的另一端的端面耦合对准连接。

其中所述的波导包括：

一阵列波导光栅，该阵列波导光栅包括输入波导和输出波导；

一微型环结构的光延时系统，该微型环结构的光延时系统与阵列波导光栅的输出耦合连接。

其中波导为二氧化硅材料或SOI材料或III-V族材料。

其中阵列波导光栅采用多端口输入多端口输出的结构，或采用一端口输入多端口输出的结构。

其中微型环结构的光延时系统采用单级微型环光延时结构。

其中微型环结构的光延时系统采用多级微型环光延时结构。

其中的输入光纤和输出光纤采用单模标准光纤，或采用多模光纤或者采用保偏光纤。

其中的输入光纤和输出光纤的尾端采用FC/PC或FC/APC或ST接头。

附图说明

为了进一步说明本发明的特征和效果，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为色散标准器连接结构示意图；

图2为具有单级光延时系统的色散标准器波导结构示意图。

图3为具有多级光延时系统的色散标准器波导结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1图2及图3所示，本发明提供一种色散标准器，包括：

一输入光纤10；

一波导20，该波导20一端的端面与输入光纤10耦合对准连接，其中所述的波导20包括：

一阵列波导光栅40，该阵列波导光栅40包括输入波导401和输出波导402，该阵列波导光栅40是采用单端口输入多端口输出的结构，或采用多端口输入多端口输出的结构；

一微型环结构的光延时系统50，该微型环结构的光延时系统50与阵列波导光栅40的输出端402耦合连接，该微型环结构的光延时系统50是采用单级微型环光延时结构，或采用多级微型环光延时结构(参阅图3)；

一输出光纤30，该输出光纤30与波导20的另一端的端面耦合对准连接；

其中波导20为二氧化硅材料或SOI材料或其他III-V族材料；

其中所述的光纤10和光纤30是采用单模标准光纤，或采用多模光纤或者采用保偏光纤，该光纤10和光纤30的尾端是采用FC/PC或FC/APC或ST接头101、102。