一种模式间串扰测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种模式间串扰测量方法和装置，该装置包括：光源模块，所述光源模块与所述被测分立模式器件的输入端连接，用于提供线偏振光；获取模块，所述获取模块与被测分立模式器件光连接，用于在光模场所处的像平面上获取光场的光频域波形，所述光模场为在所述线偏振光的作用下，所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光场；处理模块，与所述获取单元连接，用于根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。本发明专利技术的方案能够简单、准确地对分立模式器件的模式间串扰进行测量。串扰进行测量。串扰进行测量。

【技术实现步骤摘要】
一种模式间串扰测量方法和装置


[0001]本专利技术涉及传输与IP
，特别是指一种模式间串扰测量方法和装置。

技术介绍

[0002]随着网络用户的持续增加、网络数据新型业务的不断涌现，对于网络容量的需求不断增长。当前基于普通单模光纤的光通信系统已经无法应对蓬勃的网络容量需求，少模光纤(Few
‑
mode fiber，FMF)中的模式作为一种新型的光的复用维度受到了世界范围内的广泛关注。
[0003]要实现模分复用(Mode Division Multiplexing，MDM)光传输系统，除了少模光纤，也必须使用与其匹配的分立模式器件，如模式转换器(Mode Convertor，MC)、模式复用器/解复用器(Mode Multiplexer/Demultiplexer，Mode MUX/DEMUX)等。这些分立模式器件与少模光纤一起决定了模分复用光传输系统的性能。因此如何精确测量这些分立模式器件的模式间串扰水平已成当务之急。作为分立模式器件的代表，模式复用/解复用器的分立式模式间串扰测量得到了较多的研究。目前主要存在两种方法：模式解复用法和模式剥离法，然而现有两种分立模式器件的模式间串扰测量方案均难以准确地测量分立模式器件的模式间串扰水平。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种模式间串扰测量方法和装置，以解决现有模式间串扰测量方案均难以准确地测量分立模式器件的模式间串扰水平的问题。
[0005]本专利技术的实施例提供一种模式间串扰测量装置，包括：<br/>[0006]光源模块，所述光源模块与被测分立模式器件的输入端连接，用于提供线偏振光；
[0007]获取模块，所述获取模块与被测分立模式器件光连接，用于在光模场所处的像平面上获取光场的光频域波形，所述光模场为在所述线偏振光的作用下，所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光场；
[0008]处理模块，与所述获取模块连接，用于根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。
[0009]其中，所述光源模块包括：
[0010]光源单元，所述光源单元用于发出宽谱连续激光；
[0011]起偏器，所述起偏器分别与所述光源单元和被测分立模式器件的输入端连接，用于将所述光源单元发出的宽谱连续激光转换为线偏振光。
[0012]其中，所述获取模块包括：
[0013]模场放大单元，所述模场放大单元与所述被测分立模式器件光连接，用于将所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光模场进行放大，其中，所述被测分立模式器件的输出端位于所述模场放大单元的物方焦点；
[0014]像平面光场采集单元，用于在放大后的所述光模场所处的像平面上采集光场，其
中，所述像平面光场采集单元的单模光纤输入端位于所述模场放大单元的像方焦平面；
[0015]光谱仪，所述光谱仪与所述像平面光场采集单元光连接，用于获取所述光场的光频域波形。
[0016]其中，所述处理模块包括：
[0017]检测单元，所述检测单元分别与所述像平面光场采集单元和所述光谱仪连接，用于控制所述像平面光场采集单元采集光场，并根据所述光谱仪获取的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。
[0018]其中，所述光场包括：(2N+1)
×
(2N+1)个采集点的光场，其中，所述(2N+1)
×
(2N+1)个采集点的中心采集点的坐标(N,N)是光谱仪上采集到的光功率最大时，所述像平面光场采集单元的单模光纤输入端在所述像方焦平面上的坐标。
[0019]其中，所述检测单元包括：
[0020]第一获取子单元，用于对所述采集点的光频域波形I(x,y,ω)进行傅里叶反变换，得到时域离散点B(x,y,t)，其中，x表示采集点的横坐标，y表示采集点的纵坐标，ω表示光频谱波形的频率，t为所述被测分立模式器件的串扰模式与主模式间的时延；
[0021]第二获取子单元，用于根据所述时域离散点，获取所述被测分立模式器件的主模式在所述采集点上的模场强度和所述被测分立模式器件激发的串扰模式在所述采集点上的模场强度；
[0022]第三获取子单元，用于根据所述主模式在所述采集点上的模场强度和所述串扰模式在所述采集点上的模场强度，获取所述被测分立模式器件的主模式和所述串扰模式之间的模式间串扰信息。
[0023]其中，所述第二获取子单元具体用于：
[0024]根据所述时域离散点，获取所述串扰模式和所述主模式在所述采集点上的功率比值；
[0025]根据所述功率比值，获取所述被测分立模式器件的主模式在所述采集点上的模场强度和所述串扰模式在所述采集点上的模场强度。
[0026]其中，所述第二获取子单元通过公式获取所述串扰模式和所述主模式在所述采集点上的功率比值；
[0027]其中，α(x,y,τ)表示所述串扰模式和所述主模式在所述采集点上的功率比值，τ表示所述串扰模式和所述主模式之间的时延。
[0028]其中，所述第二获取子单元用于通过公式获取所述主模式在所述采集点上的模场强度，并通过公式获取所述串扰模式在所述采集点上的模场强度；
[0029]其中，I
T
(x,y)为在所述像平面的所述采集点上采集到的光谱的总功率，I
A
(x,y)为所述主模式在所述采集点上的模场强度，I
B
(x,y)为所述串扰模式在所述采集点上的模场
强度。
[0030]其中，所述第三获取子单元用于通过以下公式获取所述被测分立模式器件的主模式和所述串扰模式之间的模式间串扰信息；
[0031][0032]其中，XT
B
→
A
表示所述主模式和所述串扰模式之间的模式间串扰信息。
[0033]本专利技术的实施例还提供了一种模式间串扰测量方法，包括：
[0034]在光模场所处的像平面上获取光场的光频域波形，所述光模场为在所述线偏振光的作用下，所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光场；
[0035]根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。
[0036]其中，所述光场包括：至少一个采集点的光场；
[0037]所述根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息，包括：
[0038]对所述采集点的光频域波形I(x,y,ω)进行傅里叶反变换，得到时域离散点B(x,y,t)，其中，x表示采集点的横坐标，y表示采集点的纵坐标，ω表示光频谱波形的频率，t为所述被测分立模式器件的串扰模式与主模式间的时延；
[0039]根据所述时域离散点，获取所述被测分立模式器件的主模式在所述采集点上的模场强度和所述被测分立模式器件激发的串扰模式在所述采集点上的模场强度；
[0040]根据所述主模式在所述采集点上的模场强度和所述串扰模式在所述采集点上的模场强度，获取所述被测分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模式间串扰测量装置，其特征在于，包括：光源模块，所述光源模块与被测分立模式器件的输入端连接，用于提供线偏振光；获取模块，所述获取模块与被测分立模式器件光连接，用于在光模场所处的像平面上获取光场的光频域波形，所述光模场为在所述线偏振光的作用下，所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光场；处理模块，与所述获取模块连接，用于根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。2.根据权利要求1所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述光源模块包括：光源单元，所述光源单元用于发出宽谱连续激光；起偏器，所述起偏器分别与所述光源单元和被测分立模式器件的输入端连接，用于将所述光源单元发出的宽谱连续激光转换为线偏振光。3.根据权利要求1所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述获取模块包括：模场放大单元，所述模场放大单元与所述被测分立模式器件光连接，用于将所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光模场进行放大，其中，所述被测分立模式器件的输出端位于所述模场放大单元的物方焦点；像平面光场采集单元，用于在放大后的所述光模场所处的像平面上采集光场，其中，所述像平面光场采集单元的单模光纤输入端位于所述模场放大单元的像方焦平面；光谱仪，所述光谱仪与所述像平面光场采集单元光连接，用于获取所述光场的光频域波形。4.根据权利要求3所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述处理模块包括：检测单元，所述检测单元分别与所述像平面光场采集单元和所述光谱仪连接，用于控制所述像平面光场采集单元采集光场，并根据所述光谱仪获取的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。5.根据权利要求4所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述光场包括：(2N+1)
×
(2N+1)个采集点的光场，其中，所述(2N+1)
×
(2N+1)个采集点的中心采集点的坐标(N,N)是光谱仪上采集到的光功率最大时，所述像平面光场采集单元的单模光纤输入端在所述像方焦平面上的坐标。6.根据权利要求5所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述检测单元包括：第一获取子单元，用于对所述采集点的光频域波形I(x,y,ω)进行傅里叶反变换，得到时域离散点B(x,y,t)，其中，x表示采集点的横坐标，y表示采集点的纵坐标，ω表示光频谱波形的频率，t为所述被测分立模式器件的串扰模式与主模式间的时延；第二获取子单元，用于根据所述时域离散点，获取所述被测分立模式器件的主模式在所述采集点上的模场强度和所述被测分立模式器件激发的串扰模式在所述采集点上的模场强度；第三获取子单元，用于根据所述主模式在所述采集点上的模场强度和所述串扰模式在所述采集点上的模场强度，获取所述被测分立模式器件的主模式和所述串扰模式之间的模式间串扰信息。7.根据权利要求6所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述第二获取子单元具体用于：
根据所述时域离散点，获取所述串扰模式和所述主模式在所述采集点上的功率比值；根据所述功率比值，获取所述被测分立模式器件的主模式在所述采集点上的模场强度和所述串扰模式在所述采集点上的模场强度。8.根据权利要求7所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述第二获取子单元通过公式获取所述串扰模式和所述主模式在所述采集点上的功率比值；其中，α(x,y,τ)表示所述串扰模式和所述主模式在所述采集点上的功率比值，τ表示所述串扰模式和所述主模式之间的时延。9.根据权利要求8所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述第二获取子单元用于通过公式获取所述主模式在所述采集点上的模场强度，并通过公式获取所述串扰模式在所述采集点上的模场强度；其中，I
T
(x,y)为在所述像平面的所述采集点上采集到的光谱的总功率，I
A
(x,y)为所述主模式在所述采集点上的模场强度，I
B
(x,y)为所述串扰模式在所述采集点上的模场强度。10.根据权利要求9所述的模式间串扰测量装置，其特征在于，所述第三获取子单元用于通过以下公式获取所述被测分立模式器件的主模式和所述串扰模式之间的模式间串扰信息；其中，XT
B
→
A
表示所述主模式和所述串扰模式之间的模式间串扰信息。11.一种模式间串扰测量方法，其特征在于，包括：在光模场所处的像平面上获取光场的光频域波形，所述光模场为在所述线偏振光的作用下，所述被测分立模式器件的少模尾纤端面发出的光场；根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息。12.根据权利要求11所述的模式间串扰测量方法，其特征在于，所述光场包括：至少一个采集点的光场；所述根据所述光场的光频域波形，获取所述被测分立模式器件的模式间串扰信息，包括：对所述采集点的光频域波形I(x,y,ω)进行傅里叶反变换，得到时域离散点B(x,y,t)，其中，x表示采集点的横坐标，y表示采集点的纵坐标，ω表示光频谱波形的频率，t为所述被测分立模式器件的串扰模式与主模式间的时延；根据所述时域离散点，获取所述被测分立模式器件的主模式在所述采集点上的模场强度和所述被测分立模式器件激发的串扰模式在所述采集点上的模场强度；
根据所述主模式在所述采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛大伟，李允博，张德朝，李晗，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：