對於差分模式延遲測量(DMD),在被測多模光纖的纖芯上以小的徑向增量掃描850 nm探針。
在每個位置,記錄對短脈衝的時間回應。在移除參考脈衝寬度之後,DMD的時間寬度是包含在徑向位置之間的跡線的第一脈衝上升沿和最後一個脈衝下降沿之間,在25%的閾值水準上確定的。
DMD分析儀工具將必要的設備封裝在一個元件中進行此測量。
光纖模式頻寬可以在時域測量,使用光脈衝發射到光纖的一端,並測量輸出的時間回應。將信號轉換為頻域之後,可以從傳遞函數H(f)看出頻寬。
濾波器分析儀元件與多模發生器相結合,可以方便地測量光纖頻寬。
DMD測量
50μm光纖系統:
使用預設的全域參數,我們可以開始添加元件來分析光纖DMD。
從元件庫中,將以下組件拖放到佈局中:
在“Default/Visualizers Library/Optical”中,將“Differential Mode Delay Analyzer”拖放到佈局中。
在“Default/Optical Fibers/Multimode”中,將“Parabolic-Index Multimode Fiber”拖放到佈局中。
對於光纖,“Attenuation”設置為“0dB /km”,“Length”設置為“300m”。
下一步是根據圖1連接元件。
圖1 DMD測量系統佈局
在本例中,DMD分析儀將生成一個Laguerre-Gaussian空間模式LG00,光斑尺寸為5 μm。光纖和分析儀的參考長度為300米。該分析儀將產生10個信號,將橫向模式從0移至25 μm。希望得到的結果是50 μm光纖的DMD圖。
運行模擬:
我們可以運行這個模擬並分析結果:
要運行模擬,您可以轉到File功能表並選擇Calculate。您也可以按Control+F5或使用工具列中的計算按鈕。選擇“計算”後,應出現計算對話方塊。
在計算對話方塊中,按Play按鈕。計算應執行無誤。
觀察結果:
為了查看結果,轉到項目流覽器並選擇Differential Mode Delay Analyzer(圖2)下的Graphs資料夾。
圖2 Differential Mode Delay Analyzer 圖表
下圖是“Differential mode delay”圖(圖3),它顯示了光纖輸出脈衝的時間-徑向演化。
圖3 50μm光纖的差分模式延遲圖
該分析儀還可以計算DMD和單個脈衝寬度與徑向偏移關係。此外,還可以計算給定輸入脈衝的光纖傳遞函數和頻寬。
圖4 50μm光纖的DMD和單個脈衝寬度
模式頻寬測量
系統設置:
使用50mm光纖,我們可以設置模式頻寬的測量:
從元件庫中,將以下組件拖放到佈局中:
在“Default/Filter Library/Filter Analyzers”中,將“Optical Filter Analyzer”拖放到佈局中。
對於濾波分析儀,將參數“Frequency”設置為850nm,“Frequency range”設置為20ghz,“Time domain”設置為true,“Frequency unit”設置為Hz。
在“Default/Transmitters Library/Multimode”中,將“Multimode Generator”拖放到佈局中。
對於光纖,啟用“Const. mode power dist.”(Numerical 選項)和參數 “Length”為1km。
根據圖5連接元件。
圖5 模式頻寬專案佈局
濾波器分析儀將產生一個時域脈衝並測量光纖響應。光纖將為模式(MPD)產生恒定的功率分佈。
觀察結果:
濾波器分析器還使用專案流覽器生成圖形和結果(圖6)。
圖6 濾波器分析器圖形和結果
濾波器分析儀將產生一個時域脈衝並測量光纖響應。光纖將為模式(MPD)產生恒定的功率分佈。光纖頻寬可由濾波器頻寬參數計算(5.54 GHz / 2 = 2.77 GHz.km)。另外,選擇Transmission Function(圖7),可以顯示光纖傳遞函數。
圖7 光纖傳遞函數
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