光频谱仪中FBG及光纤传感器测试检测方案(激光产品)

激光事业中心行业应用与产品第三期 FBG光纤布拉格光栅及光纤传感器测试相关设备 光纤布拉格光栅(Fibre Bragg Grating， FBG) 因其独特的、可灵活编程的滤波性能，与光纤传输系统的天然兼容性，以及对环境参数的高度敏感，在光通讯、光纤激光器、窄线宽/单频激光器、光纤传感等领域被广泛使用。随着光通讯、光纤传感的快速发展，要求 FBG对的光频谱、偏振等特性以及外界环境有更精细的、可控的响应和敏感度，对 FBG 本身特性的全面、精确、细致测量尤为重要。 在FBG测试领域，先锋科技提供多种激光频谱仪用于各种精度的反射/透射光谱测量，可用于刻写过程以及 FBG件件、光纤传感器检测；同时，先锋科技提供多种连续、脉冲的深紫外激光器，适合FBG 的全息刻写与掩膜刻写，并提供超快直写平台。 一、、FBG 及 FBG 传感器测试方案 1、BOSA系列高分辨率光频谱仪及器件测试仪 BOSA 为采用受激布里渊散射 (Stimulated Brillouin Scattering，SBS)原理的光频谱仪，提供光通讯波段(C、L、O)10MHz 高分辨率频谱测量。配合内置或外置的窄线宽可调谐光源，即可构成高分辨率的器件测试仪，特别适合高精度 FBG 测试。 与常规采用外差方式的高精度 OSA 不同， BOSA 的 SBS 测量方式不会产生人为的边模伪讯，其无伪讯信噪比可达80dB， 不掩盖 FBG 的边模特性。同时， SBS 具备陡峭的滤波曲线，无需任何反卷积运算即可实现高分辨率和高近进动态范围，得到FBG 真实的光谱响应。 FBG 的偏振响应在高精度传感、高速光通讯中非常重要。BOSA 可方便的进行偏振测试，对 FBG 或光纤传感器的偏振依赖反射和透射谱进行精密测量。 产品特点： 全光学设计；无运动部件，无射频干扰； ● 10MHz (0.08pm @ 1550nm) 物理分辨率； ● 0.5pm绝对波长精度； ● 80dB免伪讯信噪比，真实反应 FBG 本身的边带反射率； 20nm/s测量速度； -70dBm 灵敏度，可测试长距离光纤传感器； 可扩展偏振测试功能； 位相测试功能扩展，可测试调制/相干信号。 主要参数指标 型号 BOSA 400 BOSA 100 BOSA Lite + BOSA Lite TLS光源 内置 外置 内置 外置 可测波段 C、L、O C、L 分辨率 10MHz (0.08pm @ 1550nm) 20MHz (0.16pm @ 1550nm) 波长准确度 ±0.5pm (C+L)，±1.0pm(O) ±1.0pm (C+L) 无杂讯动态范围 >80dB 灵敏度 -70dBm 扫描速度 20nm/s 2.5nm/s TLS输出 >1mW功率<1MHz 线宽 N/A >1mW功率<5MHz线宽 N/A 依据用户不同的需求以及已有的设备，可提供基于 BOSA 的灵活测试方案； 图1内置 TLS与用户自备TLS测试架构示意图 测试结果示例 图2： FBG 的插入损耗IL(黄色)、返回损耗RL(绿色)测试，横轴：0.1nm/div 图3：窄带宽FBG 的插入损耗(IL)测试。横轴： 50pm/div (左)， 3pm/div(右)。 2、BRISTOL 光频谱仪 (OSA) 作为光通讯领域波长计、多波长计、光频谱仪的生产厂商， BRISTOL基于干涉仪的频谱仪系列可用于普通线宽的 FBG测试。 BRISTOL 771型频谱仪为通用型高精度频谱仪，提供 4GHz 频谱分辨率；750型为光通讯专用频谱仪，提供 25GHz频谱分辨率和 0.07s的测量速度。配合宽带光源，即可实现 FBG 的IL、RL频谱测试。 图4 Bristol 771 (左)、750(右)光频谱仪 主要技术指标： 型号 771A-NIR 771B-NIR 750 波长范围 520nm-1700nm 1260nm-1680nm 频谱分辨率 4GHz (0.3pm 25GHz (0.2nm @ 1550nm) 波长准确度 ±0.2ppm (波长计模式) ±0.75ppm(波长计模式) ±6.5ppm (±10pm@1550nm) 测量速度 <2s <0.07s 图5利用OSA测试FBG 示意图 在FBG测试领域，先锋科技提供多种激光频谱仪用于各种精度的反射/ 透射光谱测量，可用于刻写过程以及FBG元件、光纤传感器检测；同时，先锋科技提供多种连续、脉冲的深紫外激光器，适合FBG的全息刻写与掩膜刻写，并提供超快直写平台