试验一光纤光栅光谱特性测试系统的设计.doc

实验一光纤光栅光谱特性测试系统的设计

熟悉PC光谱仪的使用方法
了解光环行器的工作原理和主要功能。并测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数。
了解光纤光栅的光谱特性
应用PC光谱仪、光环行器测量光纤光栅的光谱特性
二. PC光谱仪
PC光谱仪是用来测量光源或其它器件经光纤输出的光的波长和能量的关系图(即光谱特性)。
PC光谱仪的软件界面
本实验用的PC光谱仪的硬件是插入计算机ISA槽的ISA2000卡。该卡有一个光输入孔。测试波长范围为紫外-可见光-近红外。
。
界面中,主要工具栏按扭介绍:
,每点击该按扭一次,数据光标左移一个像素的距离。连续点击该按扭,可以找到波峰位置。
,每点击该按扭一次,数据光标右移一个像素的距离。连续点击该按扭,可以找到波峰位置。
。第一次点击该按扭,开始扫描,显示出扫描波形,并且能感觉波形在动。再次点击该按扭,结束扫描,波形静止。
,增加波长显示范围,即水平方向缩小波形。如果要在水平方向放大波形,操作方法为:左击波形的左侧,拖动鼠标到波形的右侧,释放鼠标,即可。
,如果波形出现削顶或者波形太低,左击该按钮,可以自动调整波形高度。右击该按钮,取消自动调整纵坐标操作。
6. 计算按钮,点击该按钮,显示波形的中心波长、峰值波长、半最大值全宽等参数。
使用该PC光谱仪测量光谱特性的步骤:
,运行程序“Spectra Wiz”, 即可进入软件运行窗口。
,开始扫描波形,再点击一次该按钮,结束扫描波形。
, 显示波形到界面适当位置。如果要在水平方向放大波形,就左击波形的左侧,拖动鼠标到波形的右侧,释放鼠标,即可。
,调整波形到适当高度。
,显示相关参数数据。

(一)光环行器的工作原理
光环行器是一种多端口输入输出的非互易器件,具有正向顺序导通而反向传输阻止的特性,可以完成正反向传输光的分离,在双向长途干线通信、密集波分复用器及光时域反射计(OTDR)中有广泛的应用。
制造光环行器的方法有几种,但所有的光环行器的工作原理是相同的,比如3端口的光环行器,在端口1输入的光信号只有在端口2输出;在端口2输入的光信号只有在端口3输出,而在端口3输入的光信号只能在端口1输出。但是在许多应用中,这最后一种状态是不必要的,因此,大多数商用环行器都被设计成“非理想”状态,即吸收从端口3输入的任何信号。:
(b)所示,光环行器主要由法拉第旋转器(Faraday Rotator)、/2波片和偏振分束器(Polarization Beam Splitter,PBS)组成。当包含两个正交偏振的输入光波由1端输入,被第一个偏振分束器分离成偏振方向平行和垂直的两束光,垂直偏振光经偏振分束器和反射镜两次反射,再经过法拉第旋转器,偏振方向旋转45,通过/2波片,再次旋转45,变为平行偏振光。而垂直偏振光透过PBS后,经过偏振分束器和/2波片旋