自动化偏振消光比测量系统
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自动化偏振消光比测量系统
Balanced Photodetector, Free Space, With Amplification
  • 自动对准测试,无需光纤起偏器和光纤熔接
  • 波长工作范围: 600 - 1600 nm 
  • 快速自动测试:10秒
  • 消光比测试>46dB
PM100
起偏振器ER>46dB
偏振方向360度可旋转
ER100消光比测试仪
宽工作范围 52dB 偏振消光比
角度分辨率:0.028度
Auto 偏振消光比测试系统
自动测量
消光比优化到最大
  • 概述
  • 产品规格
  • 技术说明
  • 应用案列

      这是由消光比测试CUBE-ER100和光纤起偏器及旋转模块CUBE-PM100 组成的一套自动偏振消光比测试系统,用于自动高动态PER(>46dB)测量系统。

CUBE-PM100通过更高的PER(>50dB)偏振片将输入宽带光的偏振转换为线性偏振。然后将线偏振光耦合到被测的PM光纤中。按下AUTO按钮后,内置于CUBE-PM100的偏振镜会旋转,直到PM光纤输出的PER达到最大值。整个测量可在10秒内完成。
      在被测的偏振维持(PM)器件(DUT)的偏振消光比(PER)测量中,如果光源的PER较低或与PM光纤轴不对齐,通常会产生较大的Per测量不确定性。为了最大限度地减少此类测量不确定性,In-line Photonics 自豪地推出了业内首款自动化 PER 测量双重系统,能够自动消除 PER 测量中的误差源。这对组合由极化最大化立方体(CUBE-PM100)和PER Meter立方体(CUBE-ER100)组成,它们协调自动优化线偏振,以高速测量PER,同时自动优化被测器件PM纤维的线性偏振。它们将总测量时间(包括设置时间)缩短至两分钟以下,同时保证高精度测量,不确定性低于0.25 dB,这在测量时间和精度上均比传统PER测量系统提升十倍多。


 

     CUBE-PM100 是一种电动线性偏振发生器,将输入宽带光转换为高度线性偏振光(偏振消光比> 46dB),并将光耦合到自由空间中的 PM 光纤中。电机可以精细调节线偏振与PM光纤轴之间的角度,以实现超过46 dB的最大PER。

     CUBE-E100 是一款高性能的每米测量范围,测量范围为52 dB,角分辨率为0.03度,工作波长范围广泛,范围从600nm到1620nm,测量速度高达每秒50个数据点。

CUBE-PM100 旨在替代传统 PER 测量系统中在线偏振片及耗时的聚变接合。用户将DUT的输入和输出PM光纤分别连接到CUBE-PM100输出和CUBE-ER100,通过两个FC裸光适配器。然后 CUBE-PM100 会自动通过 UART 端口读取 CUBE-ER100 的 PER 测试结果,并通过优化 CUBE-PM100 的对准角度获取最大 PER。有了这对组合,再也不用担心PM光纤或器件的PER测量不确定性。

 
自动化偏振消光比 (PER) 测量系统
工作波长范围 1260 ~1600 nm
PER 动态范围 >45dB
(光功率>-15dBm时)
测量周期 10s(典型)
角度调节范围 0~360度
角分辨率 0.11度(面板控制),0.028度(遥控器
CUBE-PM100的旋转速度 最高可达2转/秒
CUBE-PM100 的输入适配器 FC/APC(窄键)
CUBE-PM100 的输出适配器 FC/PC(宽键)
CUBE-ER100 的输入适配器 FC(窄键,默认),SC或LC
测量模式 手动或自动
插入损耗 6dB(典型)
显示 2.42英寸 128x64 OLED 图形显示屏
电力供应 12V
通信接口 USB
尺寸 63.5毫米 x 63.5毫米 x 85毫米
 
注释:
1. 规格为23+/- 5摄氏度
2. CUBE-ER100的光功率范围为10dBm~-15dBm
1. 保偏光纤的偏振消光比
       当一束光在保偏(PM)光纤中传输时,该光可以被认为是两束正交线偏振光的叠加,一束光沿着保偏光纤的慢轴偏振,另一束光沿着快轴偏振。 当保偏光纤在规定范围内移动或弯曲时,这两个偏振分量的光功率理论上是守恒的。 然而,当外部机械力或不同材料的热膨胀在光纤上引入横向应力时,这两个偏振分量之间可能会发生串扰。 这两个偏振分量在保偏光纤输出端的光功率之比称为偏振消光比(PER),用以下公式表示:
 (1)
                                                                 


2. 使用宽带激光源进行 偏振消光比(PER) 测量



    众所周知,保偏光纤具有较大的双折射,这会在沿慢轴和快轴偏振的两个正交线偏振分量之间引入光程差Dl。 根据保偏光纤的长度l和拍长l_beat可计算出Dl如下:
  
eq 2.png (2)
其中l是光源的中心波长。 如果光源的相干长度小于光程差,则这两个偏振分量在PM输出处是不相干的,旋转偏振器后的光功率可以简化为:
eq3.png (3)
其中α是偏振器的慢轴和透射轴之间的角度。 从方程。 (2)、可发现:
eq4.png  4(a)
 4(b)
 4(c)

代入等式。 将(4)代入式(2),可将PER重写为:
 
eq7.png (5)

因此,PER 测量被简化为测量偏振器旋转期间最大功率和最小功率之间的比率。
 

3. 用于PER测量的宽带光源的最小带宽
正如我们上面讨论的,光源的相干长度Lc应该小于保偏光纤引入的光程长度差Dl。 Lc 可以通过以下方式估算:
 
coherence length.png (6)

其中 λ是光源的中心波长, Δλ是相应的 3dB 光谱线宽。 将(2)和(6)代入关系Δl > Lc,可得:
 
linewidth.png (7)

为了方便起见,我们在表 1 中列出了光源的典型相干长度与线宽的关系,在表 2 中列出了光源所需的最小线宽与拍长的关系。
table1.pngtable2.png


 
 
1. PM保偏光纤器件测试
    为了获得快速、准确的结果,可使用 CUBE-PM100 代替光纤在线起偏器和保偏熔接机。
device with PM pigtail.png
2.波导芯片偏振消光比测试
   用户可以调整透镜的横向位置以及透镜到波导输出的距离,以最大化 CUBE-ER100 的功率读数。
waveguide.png
3.高功率激光的偏振消光比测试
   衰减器可以是中性密度滤光片 (NDF) 或部分反射镜。
high power.png
4.保偏光纤阵列
  光纤阵列安装在 xy 平移台上,该平台将被测通道的位置调整到透镜的中心。
Fiber array.png
5.PM MTP/MPO 连接器
   MTP/MPO 安装在 xy 平移台上,该平台将被测通道的位置调整到镜头的中心。
MPO.png
6.DFB 或 ITLA 激光(拉伸光纤)
  CUBE-ER100 测量不同张力下输出椭圆偏振的椭圆率和方向。 软件会通过最小二乘法计算出相应的PER。 点击此处了解详情。
stretch fiber.png
7.DFB 或 ITLA 激光(加热光纤)
  CUBE-ER100 测量保偏光纤在不同张力下输出椭圆偏振的椭圆率和方向。 软件通过最小二乘法计算相应的PER。 点击此处了解详情。
heat fiber.png
8.保偏光纤自动对准
CUBE-ER100 将 PER、光功率和角度转换为自动化系统的模拟信号。
auto alignment.png
偏振优化计 CUBE-PM100
        CUBE-PM100 是一种马达驱动的自动偏振发生器,它将输入的宽带光转换为高线性偏振光(PER>45dB),
然后通过自由空间中的
透镜系统把光耦合到保偏光纤中。内置的精密马达可对线性偏振光和保偏光纤轴之间的对准角度进行微调进而实现了超过 45 dB 的偏振消光比测量。
 
产品特性
1. 光通过自由空间直接耦合到保偏光纤
2. 高消光比: > 45 dB
3. 紧凑型尺寸,易集成
4. 马达驱动偏振角度对准
5. 通过 CUBE-ER100 自动最大化偏振消光比输出
6. 易于集成到自动对准系统中
 
产品应用
1. 快速准确地测量保偏光纤环和保偏光纤相关组件的消光比
2. 对保偏光纤环进行快速、精确的消光比筛选
3. 保偏光纤自动角度对准:光纤陀螺中铌酸锂调制器与保偏光纤环自动角度对准。
4. 激光光源的保偏尾纤自动对轴
5. 无源器件的保偏尾纤自动对轴
6. 保偏光纤连接器的角度对准
7. PIC、光纤阵列和保偏准直器的偏振消光比测量
8. 消偏器的特性测量
9. 可集成到光纤尾纤封装系统中