光波导功分器插入损耗测量的高速化技术研究刘林+陈抱雪摘要：提出并设计一种高速测量光波导功分器插入损耗的新方法，试制了相应的测试系统，对平行密排的功分器输出尾纤的出射功率实现连续扫描测试，并实时判断测试数据的可靠性。显著效果有两个；一个是测试速度快，将常规方法所需的5～10min缩短到了18s左右；另一个是在高速测试的同时确保测试数据的可信性，系统后台导入了智能判错程序，可以对误测操作实时报警和究源。针对生产现场的小批量对比实验验证了该测量系统的稳定性和实用性，显示了该成果的重要应用价值。关键词：光波导器件技术；光波导功分器；插入损耗测试；高速测试技术；可靠性测试：TH741文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1005-5630.2016.04.013Abstract：Weputforwardanddesignedakindofhighspeedmethodformeasuringinsertionlossofopticalwaveguidepowersplitter.Webuiltatestsystemtoscantheoutputpowerofparalleltailfiberofthesplittersandjudgethereliabilityofthetestdatainrealtime.Therearetwosignificantcharacteristics.Oneisthetestspeed.Theproposedsystemshortensthetimeto18scomparingtoconventionalmethodof5～10min.Theotheroneistoensurethecredibilityofthetestdata.Thesystemimportsintelligentsentencewrongprocedure.Themeasurementerrorscanreal-timealarmandinvestigatetheoriginaloperation.Productionofsmallbatchratioonthecharacteristicsofthemeasurementsystemisverifiedbytheexperimentsandresults，whichshowtheimportantapplicationvalue.Keywords：technologyofopticalwaveguidedevices；opticalwaveguidepowersplitter；testofinsertloss；highspeedtestingtechnique；reliabilitytesting引言光纤通信是现代通信网络中的主流技术[1]，在光通信网络中，光波导功分器被大量用来实现光路的连接、光信号功率分配以及各器件之间的耦合控制等，特别是在用户接入网中，光波导功分器已成为核心无源光器件[2-7]。光波导功分器的插入损耗是器件评价的一个重要指标，测量光波导功分器插入损耗的现行方法有两种，一种是直接测量[8-9]，光波导功分器的输出尾纤预先做好插拔接口头，所有尾纤依次插入光功率计测试输出功率，这种方法的特点是数据可靠，问题是速度很慢，测试成本高。另一种方法是光路插入式测量[10]，在该测试回路中，光源的输出端以及光功率计的输入端分别预先固定连接了过渡光纤，过渡光纤的自由端制备了插拔式法兰，光波导功分器的尾纤通过插拔式法兰与光源以及光功率计连接。这种方法免去了光波导功分器输出尾纤插拔接口头的制作，减少了一道工序成本，但测试速度依然很慢。为了解决上述工业现场器件评价速度慢、测试成本高的问题，开发了一种高速测量光波导功分器插入损耗的方法及其测量系统。1×8光波导功分器的4波长插损测试的实验结果表明，与上述现行方法费时5～10min相比，本测试系统的费时大幅减至18s左右。同时，为了确保高速操作过程中的测试数据可靠性，本测试系统导入了后台智能判错程序，可以对误测操作实时报警和究源，显著提升了现场批量测试的数据可信度。1测试结构和基本要素分析测试系统的基本结构如图1所示，1×N（N=4、8、16、32、64等）光波导功分器由光波导1×N分支耦合芯片分别与输入端1路单模光纤列阵以及输出端N路单模光纤列阵对接耦合后，固化构成。光波由输入端输入，经N路均分功率后，从N根尾纤出射。单模裸光纤的外径是125μm，输出尾纤的出射端镜面切割后在同一平面上并行紧靠排列，相邻光纤的芯间距约为127μm。接收器由一根狭缝连同功率计探头构成，狭缝用于选择透光范围。功率计探头连同狭缝挡板固定在导轨滑块上，经电脑控制步进驱动，可沿平行于尾纤排列的方向快速移动连续探测，测量数据送入电脑分析，完成N根尾纤出射光功率的分别测试。光源含多个切换波长，可根据电脑指令选择。如图2所示，狭缝宽度固定为5μm，与之对应的导轨移动步长也是5μm，狭缝沿y方位移动一个步长，测试一个透过光功率数据，通过连续的扫描测试及其数据分析，分别测得每根输出尾纤的出射光功率。系统测试...