一种采用矢量网络分析仪精确测量光纤长度的新方法

摘要

本发明提供一种采用矢量网络分析仪精确测量光纤长度的新方法，通过引入矢量网络分析仪并结合相位归零技术，克服了后向散射法测量精度差，脉冲法干扰因素多、测量距离短等缺点，弥补了传统相移法中相位计频率测量范围低，相位测量稳定性差的不足。光纤长距离传输时由于光纤色散会引起光脉冲的展宽，因此本方法通过测量光信号在光纤中传输时产生的相位变化量取代光脉冲延迟的时间量，计算得到光纤长度的准确值，从而降低了光纤色散给光纤长度测量结果带来的影响。

主权项

一种采用矢量网络分析仪精确测量光纤长度的新方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设置光路连接，DFB激光器发出的光，经偏振控制器与电光调制器后，再经过光衰减器衰减后的光被光纤耦合器分为两路光，一路光通过直接通过光纤耦合器的一个分支作为参考光路，另一路光通过被测光纤作为测试光路，再将两路光信号分别接入两个光电探测器上，最后将经过光电探测器转换的两路电信号分别接入四端口矢量网络分析仪的两个端口；步骤2：首先在不接被测光纤的情况下，通过矢量网络分析仪将两路光信号相位差归零，并选择合适的调制信号频率范围(一般取9kHz～2GHz)和采样频率点数(一般取801个点)，保证接入光纤后的相位差变化不超过2π；再将被测光纤接入被测光路中，矢量网络分析仪选择与不接被测光纤时相同的调制频率范围和采样频率点数并进行测试，将调制频率以及每个频率点因接入被测光纤而引起的相位差保存，通过公式计算得到被测光纤的长度值；其中，为未加被测光纤时参考光路和被测光路的相位差，单位为rad，为加入被测光纤后被测光路与参考光路的相位差，单位为rad；f为矢量网络分析仪输出给调制器的调制频率，单位为Hz；c为光在真空中的速度，c＝299792458m/s；n为待测光纤的群折射率；当接入的被测光纤较短时，通过设置光衰减器的衰减值对两路光信号的光功率进行调节。