[发明专利]高精度长距离光纤延迟线的制作辅助装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤和精密测量技术领域，具体涉及一种利用矢量网络分析仪制作并测量的高精度长距离光纤延迟线的制作辅助装置及其制作方法。

背景技术

光纤延迟线的原理就是通过改变光纤的长度来控制光信号在光纤中传播的时间，即传播延迟(参见G.Kerser,Optical Fiber Communications,(Third Edition).McGraw-Hill Companies,New York,2000.)。光纤延迟线技术是指通过改变光纤的长短来改变光信号传输所需的时间，它用于实现信号的延迟、移相、缓存、滤波、干涉、分割、时分复用等信号处理场合，在光时分复用、光信息处理等诸多领域都有非常广泛的用途(参见Y.O.Barmenkov,et.al“Electrically tunable photonic true-time-delay line,”Opti.Express,vol.18,no.17,pp.17859-17864,Aug.2010.)。例如，在光通信中，光纤延迟线可实现高数据速率的信号处理，制作成各种频率信号的处理器件；在相控阵雷达和智能天线中，基于光纤延迟线的光控微波波束形成器(Optical Beam Forming Network,OBFN)能够实现定向发射或接收的目的；在光模数转换系统中，通过对高精度光纤延迟线的制作，可以严格控制光纤的延迟量，从而形成时间上交织的光脉冲序列，结合波分复用/解复用器的使用能显著提高整个光采样系统的采样速率。

在实际应用中，光纤延迟线技术仍需解决如高精度光纤延迟线制作、测量技术，特别是大量程光纤延迟线的测量技术等问题。现有文献报道的高精度光纤长度切割装置利用螺旋旋钮实现精密控制(参见苏君，邱琪，史双瑾，高精度光纤长度切割装置及其方法，发明专利，授权号：CN 101726796 B,2011.)，但是没有针对具体长度的光纤延迟线提出解决方案，难以实现特定延迟的精确切割。目前，王博已总结出一套非常有效的精密光纤切割与制作流程以满足高精度光纤延迟线的制作要求，如采用精密反射仪作为光纤长度的测量设备，该设备精度高，适合高精度光纤延迟线的测量(王博.时间波长交织光采样脉冲序列的产生与分析[D].上海交通大学2009)。但是由于精密反射仪需要使用参考光纤，制作延迟线的长度和精度均受限于参考光纤的长度。如果参考光纤长度存在误差或在制作的过程中更换参考光纤，那么制作出的光纤延迟线也会存在无法修正的误差；同时，精密反射仪采用的是反射模式，需要考虑两倍的光纤切割长度，计算较为复杂。

本发明提出了一种利用矢量网络分析仪制作及测量高精度光纤延迟线的方法，将矢量网络分析仪与光纤延迟线的制作及测量结合，不需要使用参考光纤，能制作高精度长距离的光纤延迟线

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术及工作的不足，提出一种利用矢量网络分析仪制作及测量高精度光纤延迟线的方法，用矢量网络分析仪代替精密反射仪进行高精度光纤延迟线的制作及测量，避免了参考光纤长度不准确或更换参考光纤引入的误差，制作高精度长距离的光纤延迟线。

本发明所采用的具体技术解决方案如下：

一种高精度长距离光纤延迟线的制作辅助装置，包括光纤切割装置和光纤熔接仪，其特点在于，还包括连续激光光源、偏振控制器PC、电光调制器EOM、光电探测器PD和矢量网络分析仪；

所述的连续激光光源的输出光方向依次放置所述的偏振控制器PC和电光调制器EOM；

所述的电光调制器EOM的电输入端口、光电探测器PD的电输出端口分别与所述的矢量网络分析仪的两个端口连接。

所述的连续激光光源作为链路的光源输出连续光；

所述的偏振控制器用于调节电光调制器输入端的光脉冲偏振态，使其输出端光功率达到最大；

所述的矢量网络分析仪的两个端口分别连接电光调制器的电输入端口和光电探测器的电输出端口，用于测量出连接在电光调制器和光电探测器尾纤之间的光纤所引入的时延；

所述的光纤切割装置用于切割连接在电光调制器和光电探测器尾纤之间的接入光纤，便于矢量网络分析仪对待熔接光纤时延的在线测量，其特征在于通过对目标光纤延迟量的计算，对一段单模/多模光纤进行端面的定量切割，保证端面平滑。

一种利用上述高精度长距离光纤延迟线的制作辅助装置的高精度长距离光纤延迟线的制作方法，其特点在于，该方法包括如下步骤：

步骤1.将电光调制器的尾纤和光电探测器的尾纤连接，利用矢量网络分析仪测量尾纤长度引入的时延t₀；