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光頻譜儀在FBG光纖布拉格光柵及光纖傳感器測試上的應(yīng)用

光纖布拉格光柵（Fibre Bragg Grating, FBG）因其*的,、可靈活編程的濾波性能,，與光纖傳輸系統(tǒng)的天然兼容性，以及對環(huán)境參數(shù)的高度敏感,，在光通訊,、光纖激光器、窄線寬/單頻激光器,、光纖傳感等領(lǐng)域被廣泛使用,。隨著光通訊、光纖傳感的快速發(fā)展,，要求FBG對的光頻譜,、偏振等特性以及外界環(huán)境有更精細的、可控的響應(yīng)和敏感度,，對FBG本身特性的全面,、精確、細致測量尤為重要,。
在FBG測試領(lǐng)域,，先鋒科技提供多種激光頻譜儀用于各種精度的反射/ 透射光譜測量，可用于刻寫過程以及FBG元件,、光纖傳感器檢測,；同時，先鋒科技提供多種連續(xù),、脈沖的深紫外激光器,，適合FBG的全息刻寫與掩膜刻寫，并提供超快直寫平臺,。
一,、FBG 及 FBG傳感器測試方案
1、BOSA系列高分辨率光頻譜儀及器件測試儀

BOSA為采用受激布里淵散射（Stimulated Brillouin Scattering, SBS）原理的光頻譜儀,，提供光通訊波段（C,、L、O）10MHz高分辨率頻譜測量,。配合內(nèi)置或外置的窄線寬可調(diào)諧光源,，即可構(gòu)成高分辨率的器件測試儀，特別適合高精度FBG測試,。
與常規(guī)采用外差方式的高精度OSA不同,，BOSA的SBS測量方式不會產(chǎn)生人為的邊模偽訊，其無偽訊信噪比可達80dB,，不掩蓋FBG的邊模性,。同時，SBS具備陡峭的濾波曲線,，無需任何反卷積運算即可實現(xiàn)高分辨率和高近進動態(tài)范圍,，得到FBG真實的光譜響應(yīng)。
FBG的偏振響應(yīng)在高精度傳感,、高速光通訊中非常重要,。BOSA可方便的進行偏振測試，對FBG或光纖傳感器的偏振依賴反射和透射譜進行精密測量,。
產(chǎn)品特點：
· 全光學(xué)設(shè)計,；無運動部件，無射頻干擾,；
· 10MHz (0.08pm @ 1550nm） 物理分辨率,；
· 0.5pm波長精度；
· 80dB免偽訊信噪比,，真實反應(yīng)FBG本身的邊帶反射率,；
· 20nm/s 測量速度；
· -70dBm靈敏度,，可測試長距離光纖傳感器,；
· 可擴展偏振測試功能；
· 位相測試功能擴展,，可測試調(diào)制/相干信號,。
主要參數(shù)指標(biāo)

依據(jù)用戶不同的需求以及已有的設(shè)備，可提供基于BOSA的靈活測試方案,；

圖1 內(nèi)置TLS與用戶自備TLS測試架構(gòu)示意圖

測試結(jié)果示例

圖2：FBG 的插入損耗IL（黃色）,、返回損耗RL（綠色）測試，橫軸：0.1nm/div

圖3：窄帶寬FBG的插入損耗（IL）測試,。橫軸：50pm/div (左）,，3pm/div （右）。
 

2,、BRISTOL 光頻譜儀（OSA）
作為光通訊領(lǐng)域波長計,、多波長計,、光頻譜儀的生產(chǎn)廠商，BRISTOL基于干涉儀的頻譜儀系列可用于普通線寬的FBG測試,。
BRISTOL 771型頻譜儀為通用型高精度頻譜儀,，提供4GHz頻譜分辨率；750型為光通訊頻譜儀,，提供25GHz頻譜分辨率和0.07s的測量速度,。配合寬帶光源，即可實現(xiàn)FBG的IL,、RL頻譜測試,。

圖4 Bristol 771（左）、750（右）光頻譜儀

主要技術(shù)指標(biāo)：

圖5 利用OSA測試FBG示意圖