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光纤波分复用器特性测量方法的研究‘ 张在宣郭 宁余向东 吴孝彪 (中国计鼍学院信息工程系杭州31003” 摘要光矸波分复用器己直用于光纤通信网络和光纤传感系统。本文主要讨论在分布光 纤Raman光子传感器系统中光纤波分复用器的t要特性：光谱中心波长：光谱宽度(通带宽爱 ：插入损耗：手I光谱隔离度(串话)．1寸论了特性的捌量方法和结果．讨论，波分复用器品质 对分1{i光纤传感器系统的影响。 1 前言 h 为了提高光纤碉络的通信容量，近年柬各种光纤波分复用器(optica]Fibernavelengl Divisi g，0Fw删)广泛地应用于光纤通信网络和光纤传感系统【…。在分布光纤 0fl№ItiplPxin RⅫan散射【“，Brill。t…i 纤发生相互作用，产!二La?lPigh和LajlPigh翼散射。st。kes和反Stokes 散射，不同波长或努淬的散射信号在光纤中传播，产生各种前向和背向散射信号，相当，一种 RaⅢan光子被罔作 “合渡器”，其中反StokesRa】lIan散射具有较高的温度灵敏度．反slokes Rajah散射的光时域反 温度信息的载体。在I)OFRPS系统中，通过测量光纤背向散射的反Stokes 射(ffFDR)信号，经解调后得到守问局域的温度分布信息。在光纤背向散射光信号中具有不同波长 的散射信号要通过“分波器”，有效地将反StokesRa．man散射光信号分离出来。由“台液器”和 “分波器”组成了t)OFRPS系统的OFwDM系统。 2 光纤波分复用器(OFWI)M)的结构和特性 2．1 OFwDM的结构 DOFRPS系统中是不『目的光纤散射信号)通过台波器汇合在光}T巾传输，然后再经分波器．再将 国家苘批产学研T程项目赉助 一543— 带有不同信息源的各波长通道进行检测。双向OFWDM系统，不同波长的信源是双向工作的，可以 进行交换的。例如A。，．d：…一。处的信源载波在^，五：…A。通过合波器与光纤传输到 图1 OFWDM结构图 和光纤反向传输．经过分路器解调检测。单向和双向OFWDM结构如图1所示。 种光色散系统．利用棱镜的角色散．衍射光栅的色散(含光纤光栅)和多光束干涉滤光器。在DOFRPS 系统中使用的是干涉滤光器。 2．2 Olql∞M光谱的主要特性 (1)光谱的中心波长五，， 指OFWDM光谱的峰值波长。在近红外短波段2km 光纤的反stokesRaman波长为871nm。 (2)光谱宽度(通带宽度)A五 指OFW(Ht光谱豹半：宽度，在2km 激光波长的温度漂移．OFWDM的光谱宽度要适当加宽。 (3)插入损耗 O阿嗍插入系统存在损耗，一一是平行光路的损耗；另一是色散元件的插入损耗．两者的总损 耗约为3dB。 ．．544—- 色散元件的插入损耗 ㈦嗽导 用dB表示，P．，P分别表示入射的光功率和出射的光功率c rOSSta】k) 【4)光谱隔离度(串话c 扰到反StokesR∽an温度信弓通道的数量。通常要高丁30dF3- 3测量方法和结果 3 1测量方法 (11光谱测量方法 对DOFRPS系统中的。阿帅采用可见、近红外分光光度计测量窄带f涉滤光器的透射光谱曲 线．由光谱圈确定圯谱的中心波长，光谱宽度和插入损耗， (2)隔离度(串话、 将LD激光耦合进光纤平行光路．用光纤功牢计测量输冉光纤的光功率P．．再将滤光器插 入平行光路．再测；七纤的输出光功率，则w嗍对入射激光的隔离度：