[发明专利]一种时延测量方法、装置及设备

权利要求书

1.一种时延测量设备，其特征在于，包括：

依次相连的光源、IQ调制器和模式转换器；

以及，能够与待测少模光纤的输出端相连的模式控制器；

以及，信号测量子装置；所述信号测量子装置包括：与所述模式控制器相连的光探测器，和通过信号采集器与所述光探测器相连的计算单元；

其中，所述模式转换器能够与所述待测少模光纤的输入端相连；所述IQ调制器还与信号发生器相连；所述IQ调制器将所述信号发生器产生的信号调制到所述光源发出的线偏振激光上形成调制后的单边带光信号；

所述计算单元能够根据所述信号采集器采集的信号确定所述待测少模光纤的简并模式内差分模式时延信息。

2.根据权利要求1所述的时延测量设备，其特征在于，所述信号发生器为正弦波发生器，所述装置还包括：设于所述模式控制器与所述光探测器之间的光功率分路器，以及与所述模式控制器、光功率分路器和信号采集器分别相连的模式成分鉴别器；

或者，所述信号发生器为线性调频波发生器，所述信号采集器为频域电信号采集器。

3.一种时延测量方法，应用于如权利要求1至2任一项所述的时延测量设备，其特征在于，所述方法包括：

利用IQ调制器将信号发生器产生的信号调制到光源发出的线偏振激光上形成调制后的单边带光信号；

利用模式转换器将待测少模光纤中的基模转换成待测简并模式，并将所述单边带光信号发送给所述待测少模光纤；

利用模式控制器调整所述待测少模光纤输出的光信号的本征模式组合比例，得到调整后的光信号，并传输给光探测器；

利用所述光探测器和信号采集器，将部分或全部的所述调整后的光信号转化为数字信号，并传输给计算单元；

利用所述计算单元，根据所述数字信号，得到所述待测少模光纤在所述待测简并模式下的简并模式内差分模式时延信息。

4.根据权利要求3所述的时延测量方法，其特征在于，所述简并模式内差分模式时延信息包括：简并模式内差分模式时延值和简并模式内差分模式时延系数中的至少一项。

5.根据权利要求3所述的时延测量方法，其特征在于，所述信号发生器为正弦波发生器；

所述利用模式控制器调整所述待测少模光纤输出的光信号的本征模式组合比例，得到调整后的光信号，并传输给光探测器，包括：

利用模式控制器调整所述待测少模光纤输出的光信号的本征模式组合比例，得到调整后的光信号，传输给光功率分路器；

利用所述光功率分路器将所述调整后的光信号进行划分，并将功率较大的光信号发送给光探测器，将功率较小的光信号发送给模式成分鉴别器；

利用所述模式成分鉴别器确定所述本征模式组合比例是否处于均等状态，并在所述本征模式组合比例不处于均等状态的情况下，将鉴定结果发送给所述模式控制器，返回执行所述利用模式控制器调整所述待测少模光纤输出的光信号的本征模式组合比例，直至所述本征模式组合比例处于均等状态；在所述本征模式组合比例处于均等状态的情况下将所述鉴定结果发送给所述模式控制器和信号采集器；

所述利用所述光探测器和信号采集器，将部分所述调整后的光信号转化为数字信号，包括：

利用所述光探测器将所述功率较大的光信号转化为电信号，并发送给信号采集器；

利用所述信号采集器根据所述鉴定结果采集所述光探测器传输的电信号所对应的时域电信号，并转化为数字信号。

6.根据权利要求5所述的时延测量方法，其特征在于，所述数字信号包括光功率信号值P；

所述利用所述计算单元，根据所述数字信号，得到所述待测少模光纤在所述待测简并模式下的简并模式内差分模式时延信息，包括：

利用所述计算单元，根据所述光功率信号值P，采用公式一，得到所述待测少模光纤在所述待测简并模式下的简并模式内差分模式时延值；

其中，所述公式一为：

所述Δτ_IDM-DMD表示简并模式内差分模式时延值；所述π表示圆周率；所述f₁表示所述正弦波发生器产生的正弦波的频率；所述P₀表示光源的输出功率；所述IL表示所述IQ调制器到所述光功率分路器的光功率损耗。