[发明专利]一种多模光纤带宽测量装置及方法

说明书

本发明提出了一种多模光纤宽带测量装置，包括：合成扫源、光发射机、光注入系统、被测多模光纤、环形通量测试系统、光接收机、频谱分析仪、频率计、计算机。本发明提出使用环形通量测试系统评估光注入态是否符合满注入条件，保障装置的测量重复性，分析和描述了对多模光纤带宽参数测量重复性的优化以及改善多模光纤带宽测量结果的不确定度，并给出多模光纤带宽参数的高斯线型拟合公式。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种多模光纤带宽测量装置，还涉及一种多模光纤宽带测量方法。

背景技术

光纤可以看作是一个低通滤波器，当高频分量通过时就会受到衰减。一个很窄的光脉冲包含很多高频分量，这个很窄的光脉冲经过一段多模光纤后，光脉冲会被展宽，以致影响邻近码的识别。速率越高码间干扰越严重，从而限制了传输码速。

多模光纤的带宽参数是以MHz·km为单位，指一段光纤所能通过的最大调制频率脉冲的调制频率和光纤长度的乘积。由于带宽限制着多模光纤系统信道所能传输的最高光脉冲速率，在高速、大信息容量光纤网中，光纤的带宽对于传输距离的影响不可忽略，这时多模光纤只能传输几百米的距离，因此准确测量多模光纤的带宽参数非常重要，这也是多模光纤出厂时必测带宽参数的原因。

带宽测量的方法有两种：时域法和频域法。国际电信联盟(ITU)推荐用频域法测量多模光纤的带宽参数。

GB/T 15972.41-2008《光纤试验方法规范第41部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——带宽》对频域法测量多模光纤带宽的描述如图1所示，包括：

辅助设备

应采用合适的辅助设备，例如：

a)频谱分析仪或网络分析仪；

b)正弦波光源。

程序

1.试样端面对中

将光纤输入端与注入光锥轴线对中，并将光纤输出端与检测器表面对准，使检测器能接收到被试光纤的全部出射光。

2.数据采集和处理

启动试验装置，分别记录被试光纤的输出光信号P₂(ω)和参考光纤的输出光信号P₁(ω)。

3.参考光纤

可用截断法将被测光纤距注入端约2m处剪断后作为参考光纤，也可用预先记录并存储的参考光纤的数据。如果光源或接收器的光电部分有改变时应重复存储参考数据。

计算

a)根据记录结果P₁(ω)和P₂(ω)，按的定义计算出频率响应G(ω)；

b)绘制幅—频特性曲线，并对曲线进行高斯函数拟合，以消除基带响应曲线不规则对带宽测量结果带来的影响。曲线上-3dB(光功率)点为被试光纤的带宽。

GB/T 15972.41-2008《光纤试验方法规范第41部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——带宽》只是泛泛地描述了多模光纤带宽参数的测量方法，仅罗列了多模光纤带宽参数的简单测量步骤，并没有从优化测量重复性、改善测量结果的不确定度等方面进行分析和描述，也没有给出多模光纤带宽的高斯线型拟合公式。

发明内容

本发明的目的是提出一种多模光纤带宽测量装置及方法，在进行多模光纤带宽测量时，正确使用频谱分析仪，优化测量参数设置，从而改善多模光纤带宽值的测量重复性。多模光纤的基带频响呈高斯型，本发明给出了多模光纤带宽参数的高斯线型拟合公式，进一步改善了多模光纤带宽值的测量重复性和测量不确定度。

本发明的技术方案是这样实现的：