光矢量分析仪测光纤：偏振模色散怎么测？样品连接 2

光矢量分析仪 (OVA) 测量光纤偏振模色散 (PMD) 及样品连接关键要求

光矢量分析仪 (OVA) 是一种基于干涉原理的精密仪器，通过测量光信号在波长扫描过程中偏振态的演变（斯托克斯参数）来计算光纤的偏振模色散。其核心原理是：双折射导致两个正交偏振模 (PSP - Principal States of Polarization) 的传播速度不同，产生差分群时延 (DGD)。OVA 通过分析斯托克斯矢量随波长变化的旋转速率，直接计算出 DGD(λ)，最终得到 PMD 系数（平均 DGD）。

OVA 测量 PMD 典型步骤：

1. 设置与校准： 设置光源波长扫描范围（覆盖待测光纤工作波段），进行仪器内部校准（包括偏振参考）。

2. 样品连接： 极其关键的一步，将待测光纤样品接入 OVA 的测试光路中。

3. 数据采集： OVA 扫描波长，实时测量并记录输出光的琼斯矩阵或斯托克斯参数随波长的变化。

4. 数据分析： 仪器软件处理数据，计算每个波长点的 DGD(λ)。最终 PMD 系数通常报告为 DGD(λ) 在测量波长范围内的平均值（单位 ps）或进一步转换为 PMD 系数（ps/√km）。

样品连接的两个特殊关键要求：

1. 端面清洁：

* 为什么关键？ 光纤端面（连接器端面）上的任何微小灰尘、油污、指纹或划痕都会导致：

* 额外插入损耗 (IL)： 降低信号强度，可能影响信噪比，导致测量误差。

* 后向反射 (ORL)： 干扰 OVA 的干涉测量，引入虚假信号，严重扭曲 DGD 计算结果。

* 改变偏振态： 污渍可能引起局部双折射或散射，非预期地改变光的偏振态，影响 PSP 的测量准确性。

* 操作要求：

* 在连接前，必须使用高质量、无绒无尘的光纤清洁纸和专用清洁剂（如异丙醇）仔细清洁待测光纤和测试跳线的两端连接器端面。

* 清洁后，务必使用光纤显微镜检查端面，确保无任何可见污染物或损伤。

* 避免用手直接触碰连接器陶瓷插芯的端面。

2. 精确对准与稳定连接：

* 为什么关键？ OVA 测量对偏振态极其敏感。

* 物理对准： 光纤连接器（如 FC/APC, SC/APC）必须精确对准并稳固插入适配器。任何角度偏差或松动都会：

* 引入额外的、不可控的损耗和反射。

* 引入额外的、非光纤固有的偏振相关损耗 (PDL) 和偏振旋转，严重干扰 PSP 的识别和 DGD 的准确提取。

* 偏振态对准： 虽然 OVA 通常能处理输入偏振态的变化，但连接过程中的旋转（例如，带卡槽的 FC 连接器未对准卡槽就旋转紧固）会引入大的、瞬态的偏振态变化，可能导致测量不稳定或需要更长时间平均。

* 操作要求：

* 确保连接器类型与适配器完全匹配（如 APC 对 APC）。

* 对准连接器插芯的键槽（如 FC 型）或平面（如 SC 型），轻柔、平直地插入适配器，避免旋转摩擦。

* 完全插入后，稳固旋紧（FC型）或扣紧（SC/LU型）连接器，确保无任何晃动或微弯。在测试过程中，避免触碰连接点附近的跳线。

* 对于裸纤接入（如使用夹具），需确保光纤在 V 型槽中平直、无应力、位置固定。

总结：

使用 OVA 测量 PMD 的核心在于获取光纤本身偏振特性的精确信息。端面清洁消除了由污染引入的损耗、反射和虚假偏振效应；精确稳定的对准连接则最大限度地减少了由连接器接口引入的额外、不可控的偏振扰动和损耗。忽略这两点中的任何一点，都可能导致测量结果严重偏离光纤的真实 PMD 值，甚至得到完全错误的数据。因此，在连接样品时，必须如同对待精密光学实验一样，一丝不苟地执行清洁和对准操作。