光矢量分析儀 (OVA) 測量光纖偏振模色散 (PMD) 及樣品連接關(guān)鍵要求

光矢量分析儀 (OVA) 是一種基于干涉原理的精密儀器，通過測量光信號在波長掃描過程中偏振態(tài)的演變（斯托克斯參數(shù)）來計算光纖的偏振模色散。其核心原理是：雙折射導(dǎo)致兩個正交偏振模 (PSP - Principal States of Polarization) 的傳播速度不同，產(chǎn)生差分群時延 (DGD)。OVA 通過分析斯托克斯矢量隨波長變化的旋轉(zhuǎn)速率，直接計算出 DGD(λ)，最終得到 PMD 系數(shù)（平均 DGD）。

OVA 測量 PMD 典型步驟：

1. 設(shè)置與校準(zhǔn)： 設(shè)置光源波長掃描范圍（覆蓋待測光纖工作波段），進(jìn)行儀器內(nèi)部校準(zhǔn)（包括偏振參考）。

2. 樣品連接： 極其關(guān)鍵的一步，將待測光纖樣品接入 OVA 的測試光路中。

3. 數(shù)據(jù)采集： OVA 掃描波長，實時測量并記錄輸出光的瓊斯矩陣或斯托克斯參數(shù)隨波長的變化。

4. 數(shù)據(jù)分析： 儀器軟件處理數(shù)據(jù)，計算每個波長點的 DGD(λ)。最終 PMD 系數(shù)通常報告為 DGD(λ) 在測量波長范圍內(nèi)的平均值（單位 ps）或進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為 PMD 系數(shù)（ps/√km）。

樣品連接的兩個特殊關(guān)鍵要求：

1. 端面清潔：

* 為什么關(guān)鍵？ 光纖端面（連接器端面）上的任何微小灰塵、油污、指紋或劃痕都會導(dǎo)致：

* 額外插入損耗 (IL)： 降低信號強度，可能影響信噪比，導(dǎo)致測量誤差。

* 后向反射 (ORL)： 干擾 OVA 的干涉測量，引入虛假信號，嚴(yán)重扭曲 DGD 計算結(jié)果。

* 改變偏振態(tài)： 污漬可能引起局部雙折射或散射，非預(yù)期地改變光的偏振態(tài)，影響 PSP 的測量準(zhǔn)確性。

* 操作要求：

* 在連接前，必須使用高質(zhì)量、無絨無塵的光纖清潔紙和專用清潔劑（如異丙醇）仔細(xì)清潔待測光纖和測試跳線的兩端連接器端面。

* 清潔后，務(wù)必使用光纖顯微鏡檢查端面，確保無任何可見污染物或損傷。

* 避免用手直接觸碰連接器陶瓷插芯的端面。

2. 精確對準(zhǔn)與穩(wěn)定連接：

* 為什么關(guān)鍵？ OVA 測量對偏振態(tài)極其敏感。

* 物理對準(zhǔn)： 光纖連接器（如 FC/APC, SC/APC）必須精確對準(zhǔn)并穩(wěn)固插入適配器。任何角度偏差或松動都會：

* 引入額外的、不可控的損耗和反射。

* 引入額外的、非光纖固有的偏振相關(guān)損耗 (PDL) 和偏振旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)重干擾 PSP 的識別和 DGD 的準(zhǔn)確提取。

* 偏振態(tài)對準(zhǔn)： 雖然 OVA 通常能處理輸入偏振態(tài)的變化，但連接過程中的旋轉(zhuǎn)（例如，帶卡槽的 FC 連接器未對準(zhǔn)卡槽就旋轉(zhuǎn)緊固）會引入大的、瞬態(tài)的偏振態(tài)變化，可能導(dǎo)致測量不穩(wěn)定或需要更長時間平均。

* 操作要求：

* 確保連接器類型與適配器完全匹配（如 APC 對 APC）。

* 對準(zhǔn)連接器插芯的鍵槽（如 FC 型）或平面（如 SC 型），輕柔、平直地插入適配器，避免旋轉(zhuǎn)摩擦。

* 完全插入后，穩(wěn)固旋緊（FC型）或扣緊（SC/LU型）連接器，確保無任何晃動或微彎。在測試過程中，避免觸碰連接點附近的跳線。

* 對于裸纖接入（如使用夾具），需確保光纖在 V 型槽中平直、無應(yīng)力、位置固定。

總結(jié)：

使用 OVA 測量 PMD 的核心在于獲取光纖本身偏振特性的精確信息。端面清潔消除了由污染引入的損耗、反射和虛假偏振效應(yīng)；精確穩(wěn)定的對準(zhǔn)連接則最大限度地減少了由連接器接口引入的額外、不可控的偏振擾動和損耗。忽略這兩點中的任何一點，都可能導(dǎo)致測量結(jié)果嚴(yán)重偏離光纖的真實 PMD 值，甚至得到完全錯誤的數(shù)據(jù)。因此，在連接樣品時，必須如同對待精密光學(xué)實驗一樣，一絲不茍地執(zhí)行清潔和對準(zhǔn)操作。