專利名稱：：用于確定差分群時延和偏振模色散的方法和設施的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于測量光路的偏振依賴特性的方法和設施，并且本發(fā)明尤其適用于測量一光路在特定波長處的差分群時延(DGD)或指定波長區(qū)間內的均方根DGD或平均DGD，所述光路主要包括光學波導，諸如光纖鏈路。當指定波長區(qū)間足夠寬時，均方根DGD或平均DGD測量結果極接近該光路的偏振模色散(PMD)值。
背景技術：
：在用于光學通信系統(tǒng)的光纖中的正交偏振模具有不同的群時延，即所知的差分群時延(DGD)。這差分群時延將導致偏振模色散(PMD)現(xiàn)象，即沿光纖傳播后的脈沖展寬。在涉及長光纖鏈路的情況下，總體PMD可足以導致(二進制)誤碼率的增大，這樣就限制了傳輸率或最大傳輸路徑長度。這在更高的比特率下尤其成問題。因此，理想的情況是能夠獲得光纖的PMD值。假如已知通信鏈路的實際PMD值就可以精確地估計(二進制)誤碼率或中斷概率(即通信在每段給定時間內失敗的概率)，或功率代價(為維持與沒有PMD時相同的誤碼率而再需多送入的功率量)。作為表征所述PMD現(xiàn)象的變量或量，器件的PMD值被定義為DGD的均方根(rms)值或平均值。一個給定器件的DGD是一個隨著波長和時間隨機變化的變量。(出于簡化的目的，在下文中，當適用rmsDGD或平均DGD時，有時將使用"均DGD"。)根據應用，常常也需要測量一個給定波長處的DGD、窄波長區(qū)間內的均DGD、以及寬波長區(qū)間內的均DGD。然而，在許多情形下，不可能測量給定波長處的DGD或寬波長區(qū)間內的均DGD，因而不可能通過給定時刻所進行的測量來實現(xiàn)對PMD的可靠確定。以下情況就是如此，例如當測量一條光纖鏈路的一個窄的帶通信道中的"PMD"時，諸如當使用可用波長寬度約70GHz(對應于lOOGHzDWDM信道間距)或約35GHz(對應于50GHz信道間距)的有用帶寬的DWDM信道來測量時。對信道內給定小波長區(qū)間的"帶內"DGD測量或均DGD測量對使用DWDM網絡的電信網絡提供商而言尤為重要。例如可能需要將一個或多個極高比特率信道(例如40Gbps)添加到一個活動的已經運載了多個較低比特率信道(例如10Gbps)的電信光纖鏈路上的一個"暗"信道上。鑒于較高比特率下的較苛刻的PMD容限，常常有必要表征光纖鏈路，或至少測量將要實際使用的暗信道，來判定在充分傳送這種高比特率通信方面的適宜性，并且此測量表征必須同時在不中斷那些活動的較^f氐比特率信道。理想地，應在一個長時間段內，對單個窄信道的表征進行間歇地重復測量，因為對單個窄信道來說幾乎只有很少的或沒有可能對測得的DGD在波長上求平均。假如目的是測量光纖鏈路自身的PMD,則盡管DWDM復用器/去復用器附接到該光纖鏈路，理想的是，在盡可能多的可以獲取的暗信道中執(zhí)行帶內測量。在本領域已知數(shù)種用于測量"寬帶"光纖鏈路中的PMD方法(端到端)以及測量光纖上的窄帶信道中的DGD的方法。Jones(US4,750，833[4])中所講述的相移法，可以用于測量PMD。如Williams等人(ProceedingsS0FM，BoulderC0，1998，pp.23-26[5])所述，其也可以用于測量窄帶信道中的DGD。然而，所述方法測量本身很慢，因為其必須通過調節(jié)偏振控制器來^f吏所測相移差最大化，因此不適宜于其中光纖可能有相對快的移動的外部線路設備應用。PMD測量的"脈沖時延法"可以通過使短光脈沖進入光纖的快偏振模和慢偏振模測量出它們相應的輸出主態(tài)中的光脈沖到達時間差來測量給定波長處的DGD,但該方法要求使用高速電子電路。使用偏振-干擾短光脈沖，基于針對該偏振-千擾短光脈沖的到達時間的檢測，諸如Noe等人(J.LightwaveTechnology,Vol.20(2)，2002，pp.229-235[6])所述的，可以測量或估計PMD。然而，此技術不僅要求高速電子檢測系統(tǒng)，而且要求快速調制的光用于該測量。如Yao(US2005/020175Al[7])或Boroditsky等人(US7256876)和Wang等人(J.LightwaveTechnology,Vol.24(11)，2006，pp.4120-4126[8])所述的、使用遠程通信實時通信流量的帶內監(jiān)測測量設施，允許直接確定PMD代價(即，對于特定現(xiàn)場通信，為補償PMD減損而需要的額外的系統(tǒng)盈余)。然而，它們不能確定該鏈路的帶內DGD或"PMD"值。其實，這些帶內監(jiān)測方法對于存在高比特率栽波信號情況下的DOP或SOP監(jiān)測具有優(yōu)勢。Waarts等人(US7.203，428，4月10，2007[9])描述了在可調諧激光源下使用外差檢測(heterodynedetection)來估計PMD的方法，其中來自局域振蕩器(即可調諧激光源)的信號與來自該鏈路的光學信號結合，繼而同時分析兩個正交偏振模狀態(tài)的拍頻振幅和相位，以獲得一個SOP。這樣，由多個SOP的平均，可以估計"PMD"。然而，同樣的是，此測量可能只給出DOP或SOP信息。此方法不僅需要附加的高相干光源用于該檢測，而且需要高速電子器件。通過使用Wielandy等人(J.LightwaveTechnology,Vol.22(3)，2004，pp.784-793[10])所述的非線性檢測技術，可以避免高速電子器件的使用，但非線性檢測技術的應用將使該器械的設計復雜化。應注意，上述DOP或SOP測量技術也可能受到放大自發(fā)輻射(ASE)、光纖非線性等得影響(N.Kikuchi，JournalofLightwaveTechnology,Vol.19(4)，2001，pp.480-486[11])。其對ASE等的敏感性是一個重要問題，因為多數(shù)長光纖鏈路很可能使用光學放大器一一EDFA(摻鉺光纖放大器)或拉曼光學放大器。此外，使用SOP或DOP分析法可測量的DGD區(qū)間很有限。C.D.Poole等人(J.LightwaveTechnology,Vol.12(6)，1994，卯.917-929[1])所述的固定分析器(fixedanalyzer)(或等價地，波長掃描)法，是首先應用于PMD測量的方法之一，但使用相對大的波長區(qū)間。在使用小波長區(qū)間測量PMD時，該技術都提供有限的精確度。此外，該方法可能不提供依賴于波長的DGD信息。因此，該方法也不適宜用于測量窄帶信道。CyrJ,LightwaveTechnology,Vol.22(3)，2004，pp.794-805和US7，227，645[2，3]所述的通用干涉法(后者與本發(fā)明被共同擁有)，提供了準確的PMD測量(對應于寬帶源的諉寬)，但該方法也不能夠提供隨波長而變化的DGD，而且不是很適宜用于窄帶信道。這樣，當前潛在地可獲取的、適于測量DWDM系統(tǒng)的窄帶個別信道中的DGD或PMD的DGD或PMD測量技術，要么本身很昂貴，要么不可靠，要么具有有限的動態(tài)區(qū)間，要么可能引起快速增益均衡器中的不穩(wěn)定，所述均衡器常常出現(xiàn)在可重構光分插復用器(ROADM)和光學放大器中。這樣，它們難以作為可行的商業(yè)儀器。據此，需要一種新的改進的方法，以使得能夠對帶內DGD值進行可靠測量、成本適度、且具有高準確性的測量及監(jiān)測。取決于應用，此方法的實施方案應能夠響應"恰當速度的"監(jiān)測(更新速度約1秒)或"高速的"監(jiān)測(更新速度約1毫秒)的需要。此外，由于便利性和操作費用方面的緣故，在表征光纖時，有時理想的是能夠僅從一端測量光纖的總體PMD值。但當前，多數(shù)已開發(fā)的用于現(xiàn)場PMD測量的方法大都是"雙端的"，即必須在一端(近端)使用特定偏振源，在另一端(遠端)使用分析裝備[1，3]。一種可靠且實用的"單端"測量法在技術員巡視和后勤料理方面將是有利的，因為不需要將特定光偏振源或其他裝備放置在遠端。也將/會是理想的是，能夠使用相同的技術或儀器來進行單端或雙端測量。已知的是，使用所謂的單端PMD測量技術，通過僅接入FUT—端，來測量光纖的總PMD[12-14，17]。基本上，最簡單的單端PMD測量裝置包括一個可調諧激CW光器[12，17]或可調諧脈沖激光器[14]一一在其輸出端和FUT之間具有一個偏振控制器(或偏振狀態(tài)發(fā)生器)或偏振起偏器；并且具有一個分析器，以分析對應的回反射光。通常，來自該可調諧CW激光器的CW光，或來自該可調諧脈沖激光器的脈沖光被送入該FUT，并且來自該FUT遠端的局域反射(諸如菲涅耳反射)的回反射光被分析，以獲得該FUT的總PMD值。雖然單端PMD測量概念和方法先前已經有了進展，但它們難以開發(fā)為可行的用于單端PMD測量商業(yè)儀器。困難在于基于這種概念的測試和測量儀器，要么不太可靠，要么非常昂貴，要么具有很長測試時間，要24么要求光纖在長時間內非常穩(wěn)定(即不具魯棒性)，或者只具有非常有限的動態(tài)區(qū)間。例如，對于多數(shù)單端PMD測量技術[12-16],被測光纖(FUT)在測量期間不應移動。這對常規(guī)固定分析器法[13，15]也是如此，任何光纖移動都將影響極值(即極大值和極小值)，致使錯誤地估計PMD值。對于固定分析器法的單端方案，來自FUT回反射光的任何功率變化也可能導致對DGD(或PMD)的錯誤估計。不幸的是在實際的測量中不能在測量所有數(shù)據的整個時間段內保證FUT的這種穩(wěn)定性，尤其是在測量已安裝的光纖的DGD/PMD的情況下。而且，參考文獻[13，15]中所述的固定分析器法不僅對光纖運動有嚴格要求，而且在測量可靠性方面也具有一個主要的潛在缺陷，因為該方法僅使用一個檢測器來測量光纖絕對損失(而不是標準化的光功率或傳輸)，而不考慮其他潛在因素，諸如光纖光諉衰減、用于一個儀器的相關構件的光譜損失、或該檢測器的依賴于波長的增益。例如，假如不考慮光纖的光鐠衰減，則將引起測量結果的誤差或不確定性，尤其對于具有顯著的光譜變化(相對于波長而言)的光纖而言，正如在較陳舊的光纜中所觀察到的。另外，在那些使用CW光源一一不論是寬帶光源還是可調諧激光器[12,13,17]——的已知技術之中，測量結果都可能不可靠，因為回反射光可能包含來自瑞利背向散射的顯著貢獻以及來自不位于該FUT遠端的連接器等的任何虛假的局域反射。瑞利貢獻隨著光纖長度的增長而顯著增長，而來自局域反射(諸如在FUT遠端的菲涅耳反射)的反射光強度隨著光纖長度而減小，因此使得該CW光源法對多數(shù)遠程通信應用中所用的好幾千米的FUT長度不實用。因而，雖然目前已知的符合上述要求的技術可能允許對DGD/PMD進行合理的成功測量，但目前它們的應用范圍和性能上尚不足以用作商業(yè)上可行的獨立的測量儀器。因此，所討論的，例如在參考文獻[12-17]中討論的，已知技術和儀器，不能輕易適于開發(fā)魯棒的、可靠的、且低本高效的商用單端PMD測試和測量儀器。為了從光纖鏈路的僅一端準確地測量總或總體PMD值，報道于著作中的、當前可得到的技術和概念具有如上所述的局限。724,469(Leblanc)[18]中所解釋的，在光通信系統(tǒng)中，對于特定的長光纖，該光纖鏈路的一個或多個短光纖段可以導致不可接受的總體偏振模色散(PMD)水平。例如在網絡服務商希望提高已安裝的光纖鏈路上的比特率，如提高到40Gb/s的情況下，重要的是能夠獲得分布式的PMD測量，即獲得相對于光纖距離而變化的PMD信息，并定位一個或多個嚴重壞了的光纖段以使它/它們可以被更換，而不是更換整個光纖。據此，Leblanc公開了一種測量PMD分布的方法，該方法使用偏振敏感0TDR，以識別高或低PMD光纖段，但不提供該FUT的真正定量的PMD值。因此，由于其自身的"定性"本性，Leblanc的技術整體上不適宜被開發(fā)為可以測量整個光纖鏈路的總PMD值的商用單端總體PMD測試儀器。已知的是，使用所謂的偏振敏感光學時域反射計(P0TDR;—般也被稱為"偏振光學時域反射計")來試圖定位這樣的"壞"光纖段?；旧希琍OTDR是一種對回反射信號的偏振狀態(tài)(SOP)敏感的光學時域反射計(0TDR)。而常規(guī)的0TDR僅測量回反射光的強度，以確定沿著光路一一例如已安裝的光纖一一的長度的衰減的變化，而為了監(jiān)測該傳輸路徑的偏振依賴特性，P0TDR利用回反射光也展現(xiàn)出偏振依賴性這一事實。這樣，最簡單的POTDR包含一個0TDR，在其輸出端和該被測光纖(FUT)之間具有一個偏振器；并且在返回路徑上在其光檢測器和該FUT之間包含一個偏振分析器。(應意識到，雖然典型的光學傳輸路徑主要包含光纖，但該路徑中常常有其他構件，諸如耦合器、連接器等等。然而，為了描述方便，這樣的其他構件將被省略，然而應理解，用在本文中的術語"FUT"根據語境將涵蓋光纖和總體傳輸路徑二者。)通常，這種P0TDR可以被分為兩類或兩種。第一種P0TDR在文獻[19-24]中被公開。第一種POTDR基本上測量隨該沿著光纖的距離z而變化的局域雙折射(1/拍長)，或換言之，分布式雙折射。參照一個簡單和眾所周知的延遲波片實例，雙折射是"慢"軸和"快"軸之間的每單位長度的相位延遲(相位差)。換言之，延遲是雙折射乘以波片厚度。盡管普遍這樣誤解，但這不是PMD測量，。首先，在簡化的圖片中，DGD(z)是從O延伸至Z的光纖段的總體延遲的導出物，并隨著光學頻率(波長)而變化，其次，長光纖表現(xiàn)為大量單元"波片"的級聯(lián)，對每個單元波片，快軸和慢軸的取向以及每單位長度的延遲，隨著距離Z而隨機地變化。據此，DGD(z)是對所有落在上游的隨著z的變化而展現(xiàn)出隨機的雙折射和該雙折射軸的隨機取向的復雜積分的結果，而雙折射是在某些給定位置處每單位長度的延遲。據此，如上所述，為了獲得所限定的DGD，必須應用這種積分導出物一一其隨著光學頻率而變化。因此，此第一種技術的總體局限是，它們不提供在所有情形下都直接、可靠、有效的以及定量的在光纖沿線距離上的PMD測量。相反的是，它們測量局域雙折射(或拍長)和/或一個或多個相關參數(shù)，并從它們推出PMD—一主要基于對該雙折射的光纖特性以及具體模式的假定。例如，它們通常假定PMD與雙折射的局域值以及其與所謂的耦合長度(或微擾長度)之間的一種關系，該關系即使在平均意義上是有效的，但也未必在局域上就是有效的。一個實例是，這種技術假定光纖嚴格展現(xiàn)出"線性"雙折射。假如確實存在圓雙折射，那么因為穿過光纖的往返旅程屬性(0TDR技術)，該圓雙折射也會被"錯過"或不被看到。值得注意的是，對現(xiàn)代"旋轉光纖"的正確測量已經要求對它們的性能做出假定，因此對商用儀器來說是不能接受的。第二個實例是，雙折射和其他參數(shù)必須在整個長度上都被準確地測量一一即使在光纖局域特性不滿足所假定的模型和條件的那些段中；否則，所推導出的這些段的PMD—一其是在某些長長度上的積分一一即4更定性地說，仍會在很大程度上被錯誤地估計。在實際中，雖然它們可以定量地測量雙折射(見F.Corsa等人[19]，見上)，或統(tǒng)計地篩選高雙折射段(Chen等人[23],見上)，或獲得短段的PMD的定量及相對估計，前提是認可了頻繁出現(xiàn)的意外(Leblanc[18],Huttner[22],見上)，所以這第一種POTDR技術不能可靠且定量地測量PMD，尤其是現(xiàn)場中未知的、混合安裝的光纖的PMD。此外，它們不能，即使是近似地，推導出長長度光纖一一諸如10千米長的光纖一一的總體PMD。Fayolle等人[24](見上)要求保護一種公開的技術，其是"真正定量的，至少在給定的偏振模色散區(qū)間內"。然而，此技術也遇到與這一類型關聯(lián)的本質局限，如上所述。事實上，通過利用帶有兩個軌跡變異的兩個S0P(45。分開)，可能產出超越類似的第一種POTDR(例如，Chen等人的[23]，該文獻的VOS基本上與Fayolle等人的[24]軌跡變異相同)的適度改善，或許改善為W倍，這不會導致該FUT沿線距離上的具有可接受的準確度的真正定量的PMD測量。該技術測量一個眾所周知與拍長(雙折射)有關或相關的但不代表PMD系數(shù)的參數(shù)。其實，即使是Fayolle等人所公開的說明書中的模擬結果也顯示了200%的不確定性余量。理想的是，能夠獲得直接的、定量的PMD測量，即測量在沿著光纖的離散位置處的實際累積的PMD，如同該光纖終結在沿著其長度的一系列位置的每一個處以及如同進行經典的端到端PMD測量。這是因為確定脈沖展寬的參數(shù)是PMD，而不是雙折射。假如已知通信鏈路的實際PMD值，那么就可以準確地確定二進制誤碼率或中斷概率(通信在一段時間內失敗的概率)，或功率代價(為維持與沒有PMD時相同的誤碼率，再需多送入的功率量)。(在本說明書中，術語"累積PMD"被用來區(qū)別于傳統(tǒng)上由端到端測量的總體PMD。因為PMD不是局域量，PMD(z)是PMD從O至z的積分，其與累積概率相似，而不是與概率分布相似。當然，當距離z等于該FUT的總體長度時，累積PMD等于總體PMD。)第二種已知的POTDR專用于PMD測量。這種類型沒有遇到上述第一種POTDR的本質局限，因此表現(xiàn)出超越第一種POTDR的顯著改善，至少在PMD測量方面。為了直接測量特定距離z處的PMD，即累積PMD，第跡(OTDRtrace)之間的關系，同時不需要對該光纖的雙折射特性進行任何假定，也不需要在長度上的顯式或隱式積分，也沒有錯過的段，也沒有旋轉光纖的問題，諸如此類。即便是圓雙折射光纖或保偏光纖(PMF)的PMD也被正確地測量。與第一種類的實施不同，為定量地推導出PMD，第二種類的實施不需要引入假定和復雜模型。這樣，此第二種POTDR所能實現(xiàn)的對隨光纖上的距離z而變化的累積PMD及其相應的斜率(PMD隨距離改變的速率)的測量，促進了對上文所述的那些單獨的、相對短的"壞"段的可靠識別和定量表征。第二種類中，最廣為人知的POTDR技術依賴于在用少量特定輸入SOP獲得的0TDR軌跡和輸出偏振分析器軸之間存在確定性的關系，例如美國專利No.6，229，599(Galtarossa)[16]和H.Sunnerud等人[14，15〗的文章所公開的。這要求FUT在測量所有軌跡的整個時間段內在空間上是穩(wěn)定的。不幸的是，這樣的穩(wěn)定性實際上不能被保證，尤其是測量已安裝的光纖的情況下。另外，第二種已知技術要求使用短脈沖；《短"的意思是脈沖長度短于FUT的任何段的拍長和耦合長度。為了正確地測量光纖中的PMD，而不限于具有短拍長的光纖，這些技術必須使用通常小于約10納秒的OTDR光脈沖寬度。不幸的是，實際的OTDR對如此短的脈沖不具有一個有用的動態(tài)區(qū)間。另一方面，假如使用長光脈沖，則僅可以測量具有長拍長的光纖，這總體上限制這些技術去測量短距離和/或進行長時間地測量，或測量具有長拍長(典型地小PMD系數(shù))的光纖。因而，雖然或許有可能使用已知技術且符合上述要求來進行相對成功的PMD測量，但在目前，其應用范圍和性能尚不足以用于商業(yè)上可行的獨立儀器。另外，短脈沖的使用加重了疊加在0TDR軌跡上的所謂的相干噪聲——當使用短脈沖時相干噪聲將增大一一由此造成的信噪比(SNR)問題。這是由于，回反射光的功率并不正好是從該光纖的每個單元(dz)發(fā)出的功率之和。對于相干光源，諸如POTDR應用中所用的窄帶激光光源，在不同的背向散射源之間存在干涉。疊加在理想軌跡(功率之和)上的這種干涉或相干噪聲，與脈沖寬度(或持續(xù)時間)和激光線寬二者都成反比，它也可以通過如下方式降低通過增加等價激光線寬，即本征激光線寬等，或可通過使用"高頻顫動"或在波長上對軌跡求均值，但這降低了最大可測量PMD值，因而也可能限制了最大可測量長度，因為PMD隨著長度的增大而增大。粗略地說，條件是PMD線寬<1(其中線寬是光學頻率單位)；否則有用的POTDR信號就會被去偏振作用"沖刷掉"。因此，理想的是，有一種使用其長度大于FUT拍長的脈沖來定量地測量累積PMD(具有高動態(tài)區(qū)間，同時保持令人滿意的空間分辨率)的技術，而同時對FUT的穩(wěn)定性沒有嚴格要求，也無需對光纖行為(例如強模耦合)進行假定?？傊枰环N新的用于表征光路的這種偏振-依賴特性的方法，該方法對現(xiàn)場條件下出現(xiàn)的光纖運動和微擾本身魯棒并且不要求昂貴和麻煩的偏振光學器件。優(yōu)選地，此基礎方法應奠定幾種不同的實施方案，這些實施方案尤其適合對窄DWDM信道內的DGD、多個波長下的DGD、PMD以及隨光纖鏈路上的距離而改變的累積PMD進行單端和/或雙端測量。
發(fā)明內容本發(fā)明尋求消除或至少減輕上述現(xiàn)有技術的缺點，或至少提供一種替代方案。根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于測量光路(FUT)的至少一個與偏振-相關特性的方法，該方法使用被連接到該光路的近端或近端附近的光輸入裝置，以及被連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端附近的光輸出裝置；該光輸入裝置包含用于供應至少部分偏振的光的光源裝置，以及用于控制所述至少部分偏振的輸入光的偏振狀態(tài)(I-SOP)并將所述光送入該FUT的裝置；該光輸出裝置包含用于從該FUT中提取對應的光的裝置，用于分析所提取的光的分析裝置，以及檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測對應于該分析器裝置的至少一個傳輸軸的分析光(A-SOP),以提供至少兩組波長的每一組中的每一波長下的傳輸?shù)南喔晒夤β剩渲忻恳唤M波長中的低波長(4)和高波長Ut;)緊密相間，并且其中以下三個條件不是同時都被滿足a.(輸入)源和檢測裝置處于FUT的同一端；b.在分析和檢測裝置中僅使用一個檢測器；c.來自光源的光主要包含瞬時脈沖，該脈沖的空間展寬超過FUT拍長的10倍；并且其中所述組包含一個波長對，每一組中的所述波長對都對應一個小的光學頻率差，并在所述波長對間限定了一個中點波長，并且其中I-SOP和A-SOP對于每個所述組中的每個所述波長基本恒定，并且其中，在各個所述組之間，中點波長、I-SOP和A-SOP中的至少一個是不同的，該方法包括以下步驟i.為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)的差，所述測得的功率參數(shù)與所述被分析的和隨后被檢測的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；ii.計算所述差的集合的均方值；并且iii.計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個偏振-相關FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長；并且iv.輸出所述至少一個偏振-相關FUT特性的值。對于雙端測量，所述光輸出裝置可以連接到該FUT的遠端處或遠端附近。優(yōu)選地，對于特定波長處的DGD測量，例如，對于窄DWDM信道測量，每個所述組都包含基本具有所規(guī)定的中點波長的波長對，所述至少一個偏振-相關FUT特性是所述中點波長處的差分群時延(DGD)。所述所測得的功率參數(shù)可以是所計算的標準化功率T(v)，所述預定函數(shù)對于小的光學頻率差(5v)可以根據以下微分公式來表達根據本發(fā)明的第二方面，提供了用于測量光路(FUT)的至少一個偏振-相關特性的測量儀器，包含光輸入裝置，其用于連接到該光路的近端或近端附近，以及光輸出裝置，其用于連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端的附近，以提取、分析和檢測已穿過該FUT的至少一部分的光，并提供對應的電信號，以及處理裝置，其用于處理來自該光輸出裝置的電信號，以確定所述至少一個偏振-相關特性；該光輸入裝置包含光源裝置，其用于供應在至少兩個波長組中的每個波下的至少部分偏振的光，以及S0P控制器裝置，其用于控制所述至少部分偏振的輸入光的偏=、2，v是對應于所述中點波長的光學頻率。31振狀態(tài)(I-S0P),并將所述光送入該FUT,其中每個所述波長組中的低所述波長(U)和高所述波長Uu)緊密相間，所述組包含一個波長對，每個組中的所述波長對對應一個小的光學頻率差，并且在所述波長對間限定一個中點波長，以及所送入的光的SOP和A-SOP對于每個所述組中的每個所述波長基本恒定，并且其中，在各個所述組之間，中點波長、I-SOP和A-SOP中的至少一個是不同的，以及該光輸出裝置包含提取及分析裝置，其用于從該FUT中提取對應的光，并分析所提取的光，以及檢測裝置，其用于檢測對應于該分析器裝置的至少一個傳輸軸的分析光(A-SOP)，以提供所述的至少兩組波長的每一組中的分析光在每一波長下的傳輸相干光功率，其中每個所述波長組中的低所述波長和高所述波長Uc;)緊密相間，并且其中下面三個條件并不同時被滿足d.輸入源和檢測裝置處于FUT的同一端；e.在分析和檢測裝置中僅使用一個檢測器；f.來自光源的光主要包含瞬時脈沖，該脈沖的空間延伸超過FUT拍長的10倍；該處理裝置被配置并可操作用于v.為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)的差，所述測得的功率參數(shù)與所述被分析的和隨后被檢測的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；vi.計算所述差的集合的均方值；并且vii.計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個偏振-相關FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長；并且viii.輸出所述至少一個偏振-相關FUT特性的值，以便顯示、傳輸或進一步處理。根據本發(fā)明的第三方面，提供了用于連續(xù)且重復地產生兩個或更多個緊密相間的波長的相干光的光源設施，該設施包含光學增益介質；至少兩個包括所述光學增益介質的激光腔，每個腔共享它們的各個激光腔的一部分；至少一個輸出耦合器，其允許提取對應于每個所述至少兩個激光腔的腔內光的一部分；分束器，其用于將該光分成至少兩個空間上分離的部分，每個所述至少兩個激光腔對應于所述至少兩個部分中的至少一個；多信道波長可調諧帶通濾波器裝置，其包含對應于不同的緊密相間的波長的至少兩個信道，其可操作以將對應于所述至少兩個空間上分離的部分中的每一個的光接收到各自的信道中，并可操作以同步方式對所述信道進行波長調諧；以及多信道光阻擋裝置，其可操作以使不超過一個空間上分離的入射到其上的所述光部分連續(xù)，并阻擋所有其他光部分，不被阻擋的光部分的選擇取決于所述多信道光阻擋裝置的參數(shù)。對于美國指定有效的是，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于測量光路(fut)的至少一個偏振-相關特性的方法，該方法使用被連接到該光路的近端或近端附近的光輸入裝置，以及被連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端附近的光輸出裝置；該光輸入裝置包含用于供應至少部分偏振的光的光源裝置，以及用于控制所述至少部分偏振的光的偏振狀態(tài)(i-s0p)并將所述光送入該fut的裝置；該光輸出裝置包含用于從該fut中提取對應的光的裝置，用于分析所提取的光的分析裝置，以及檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測對應于該分析器裝置的至少一個傳輸軸的分析光(a-s0p)，以提供至少兩組波長的每一組中的每一波長下的傳輸?shù)南喔晒夤β?，其中每一組波長中的低波長UJ和高波長緊密相間；并且其中所述組包含一個波長對，每個組中的所述波長對對應一個小的光學頻率差，并在所述波長對間限定一個中點波長，并且其中i-sop和a-sop對于每個所述組中的每個所述波長基本恒定，并且其中，在各個所述組之間，中點波長、i-s0p和a-s0p中至少有一項是不同的，該方法包括以下步驟ix.為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)的差，所述測得的功率參數(shù)與所述被分析的和隨后被檢測的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；x.計算所迷差的集合的均方值；并且xi.計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個偏振-相關FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長；并且也對美國指定有效的是，根據本發(fā)明的另一方面，提供了用于測量光路(FUT)的至少一個偏振-相關特性的測量儀器，包含光輸入裝置，其用于連接到該光路的近端或近端附近，以及光輸出裝置，其用于連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端的附近，以提取、分析和檢測已穿過該FUT的至少一部分的光，并提供對應的電信號，以及處理裝置，其用于處理來自該光輸出裝置的電信號，以確定所述至少一個偏振-相關特性；該光輸入裝置包含光源裝置，其用于提供在至少兩個波長組中的每個波長下的至少部分偏振的光，以及S0P控制器裝置，其用于控制所述至少部分偏振的光的偏振狀態(tài)(I-S0P)，并將所述光送入該FUT，其中每個所述波長組中的低所述波長(々)和高所述波長Ut;)緊密相間，所述組包含一個波長對，每個組中的所述波長對對應一個小的光學頻率差，并且在所述波長對間限定一個中點波長，以及所送入的光的S0P和A-SOP對于每個所述組中的每個所述波長基本恒定，并且其中，在各個所述組之間，中點波長、I-S0P和A-S0P中至少有一項是不同的，并且該光輸出裝置包含提取及分析裝置，其用于從該FUT中提取對應的光，并分析所提取的光，以及g.檢測裝置，其用于檢測對應于該分析器裝置的至少一個傳輸軸的所述分析光(A-S0P)，以提供所述的至少兩組波長的每一組中的分析光在每一波長下的傳輸相千光功率，其中每個所述波長組中的低所述波長UJ和高所述波長Uc;)緊密相間；該處理裝置被配置并可操作用于xii.為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)的差，所述測得的功率參數(shù)與所述被分析的和隨后被檢測的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；xiii.計算所述差的集合的均方值；并且xiv.計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個偏振-相關FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長；并且xv.輸出所述至少一個偏振-相關FUT特性，用于顯示、傳輸或進一步處理。本發(fā)明的前述五個方面的優(yōu)選實施方案和類型在所附的從屬權利要求中被闡述。根據下文中對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案——其僅以實施例的方式被說明一一與附圖結合的詳細說明，本發(fā)明的前述及其他目的、特征、方面和優(yōu)點將更顯而易見。雙端PMD測量圖1是連接到被測光纖(FUT)兩端的測量儀器的幾個部分的簡化的概括示意圖，該儀器用于對該FUT執(zhí)行雙端測量，以確定DGD和/或平均DGD和/或rmsDGD;圖1B是與圖l類似的簡化示意圖，但圖1B所示儀器使用一個可調諧激光光源、一個輸入-SOP控制器(擾偏器)、一個輸出-SOP控制器(擾偏器)、一個偏振器/分析器、以及一個測量分析光的檢測器；圖1C是與圖1B所示儀器類似的儀器的簡化示意圖，但圖1C所示儀器使用一個耦合器、一個偏振器以及兩個檢測器；其中一個檢測器用于測量經過偏振器后的分析光，另一個檢測器用于測量與來自FUT的總輸出光功率成比例的光。圖1D是與圖1B所示儀器類似的儀器的簡化示意圖，但圖1D所示儀器具有兩個連接到耦合器的檢測器，用以測量兩個重復的功率，以便降低測量中的非相關噪聲；圖1E是與圖1C所示儀器類似的儀器的簡化示意圖，但圖1E所示儀器具有單個檢測器和一個光學開關，該光學開關用于將檢測器選擇性地連接到用于測量來自偏振器的分析光，以及測量來自耦合器的、與來自FUT的總輸出光功率成比例的光；圖1F是與圖IE所示儀器類似的儀器的簡化示意圖，但圖1F所示儀器的耦合器和偏振器被替換成偏振分束器(PBS)，光學開關將單個檢測器選擇性地連接到該PBS的多(兩)個輸出端口；圖IG是與圖IB所示儀器類似的儀器的簡化示意圖，但圖IG所示儀器使用一個PBS和兩個檢測器；圖1H是與圖l所示儀器類似的儀器的簡化示意圖，但圖IH所示儀器具有一個偏振計，其用于分析和檢測來自FUT的光；圖II是與圖IB所示儀器類似的基于寬帶光源的雙端PMD測量/測試儀器的簡化示意圖，但圖1H所示儀器使用一個寬帶光源來提供光，并使用一個可調諧濾波器(在偏振器和檢測器之間)，以使得僅能檢測以該濾波器的通帶波長為中心的小頻鐠寬度內的光；圖1J是與圖II所示儀器類似的基于寬帶光源的雙端PMD測量/測試儀器的簡化示意圖，但圖1J所示儀器使用一個色散元件(多信道濾波器)和一個多信道檢測器陣列，該多信道檢測器陣列同時或在一短時間內測量經過偏振器后的分析光。單端總體PMD測量圖2與圖l對應，但圖2是用于單端總體PMD測量的測量測試儀器的簡化示意圖2B至2G分別與圖1B至1G對應，示出了對應的單端測量儀器，其中該測量儀器的兩部分同處于FUT的近端。單端累積PMD測量圖3是體現(xiàn)了本發(fā)明的一個方面的偏振敏感光學時域反射計(P0TDR)的簡化示意圖3A是體現(xiàn)了本發(fā)明的一個方面的偏振敏感光學時域反射計的簡化示意圖3B是體現(xiàn)了本發(fā)明的一個方面的偏振敏感光學時域反射計；圖3C是體現(xiàn)了本發(fā)明的一個方面的偏振敏感光學時域反射計；圖4A是流程圖，其圖顯示了圖1C和1G的雙端PMD測量儀器的光源和輸入S0P控制器的操作；圖4B是流程圖，其圖顯示了圖1C和1G的雙端PMD測量儀器的分析器及檢測單元的操作；圖4C是流程圖，其圖顯示了圖4B的流程圖的一組功率(數(shù)據)獲取步驟；圖4D是流程圖，其圖顯示了圖4C的流程圖的一功率(數(shù)據)獲取步驟；圖5A顯示出了圖示圖2C和2G的單端PMD測量的流程圖的幾個部分；圖5B是流程圖顯示了圖5A的流程圖的一組功率(數(shù)據)獲取步驟；圖5C是流程圖顯示了圖5B的流程圖的一個功率(數(shù)據)獲取步驟；圖6A是流程圖，其顯示了圖3的P0TDR的操作；圖6B是流程圖，其顯示了圖6A的流程圖的一個軌跡的獲取步驟；圖7是圖顯示了一個可調諧調制光學光源示意圖；圖7A顯示了一個基于S0A的可調諧調制光學光源的示意圖的一個實施例；圖8A顯示了一個可以被用于單端總體PMD測量和單端累積PMD測量的帶有時延的可調諧脈沖光源的示意圖8B顯示了另一個可以被用于單端總體PMD測量的不帶時延的替代性可調諧脈沖光源的示意圖8C顯示了另一個可以被用于單端總體PMD測量和單端累積PMD測量的替代的可調諧脈沖光源；圖9A是一個激光源的簡化示意圖，該激光源已經被調整為確保所發(fā)出的光具有高偏振度(D0P);圖10A和10B是可以被用于單端總體PMD測量和單端累積PMD測量的替代性可調諧脈沖光源的示意性表示。具體實施例方式在附圖中，相同或類似的構件在不同的圖中具有相同的參考數(shù)字，適當?shù)那闆r下帶有一個指示差異的符號。本發(fā)明的各種方面，以及它們各自的實施，都基于相同的基礎理論。這些方面的實施方案可以有利地用于針對窄光學信道或在指定的寬波長區(qū)間內的、對PMD或依賴于波長的DGD的雙端測量、單端總體PMD測量、單端累積PMD測量以及其他相關變體。在下文描述的本發(fā)明的每個優(yōu)選實施方案中，將通常有三個主要部分，即(i)輸入光控制器、(ii)分析器或檢測單元、以及(iii)模擬及數(shù)字處理單元，連同一個或多個控制單元。在所謂的雙端案例中，輸入光控制器將位于FUT的近端，而分析器及檢測單元以及方便的是還包括模擬及數(shù)字處理單元在內，將位于FUT的遠端。處于FUT近端的第一控制單元控制輸入光控制器，處于FUT遠端的第二控制單元控制分析器及檢測單元和模擬及數(shù)字信號處理單元。在所指的單端案例中，在該測量儀器的所有構件都處于FUT近端的情況下，這兩個控制單元可以被組合成單個控制單元。雖然體現(xiàn)本發(fā)明的每個儀器都將具有上述三個部分或段，但根據這三種不同的PMD測量類型，即(i)雙端總體PMD測量、(ii)單端總體PMD測量、以及(iii)單端累計PMD測量，在配置方面將有許多細節(jié)上差異。這樣，輸入光控制器將包含一個至少部分地偏振的光源一一例如可調諧激光器或寬帶光源，以及一個輸入S0P控制器一一其用于在來自該光源的光被送入FUT之前控制該光的S0P。除了一個輸出S0P控制器以外，分析器及檢測單元還可以包含一個偏振器和一個檢測器，或一個PBS和兩個檢測器，或一個耦合器、一個偏振器連同兩個檢測器，諸如此類。在輸入光源是寬帶源的情況下，分析器及檢測單元也可以包含一個可調38諧濾波器，用于選擇光學頻率(替代性地，但稍有遜色，輸入光源可以包含的一個如此的可調諧濾波器)。模擬及數(shù)字處理單元可以包含一個數(shù)字獲取單元、一個采樣及求平均單元以及一個數(shù)據處理器單元，在該采樣及求平均單元中執(zhí)行模擬-數(shù)字轉換。使用單端測量法，通過分析來自FUT遠端處的強局域反射(例如菲涅耳反射、布喇格反射器等等)的回反射光，可獲得總體PMD值，因此可以有利地使用一個長脈沖，因為實質上所有回反射光都源自局域反射，而不是來自沿著脈沖長度分布的瑞利背向散射。也可以優(yōu)選地使用兩個緊密相間的波長來進行測量。然而，為了^t用單端測量法來測量累積PMD，必須分析隨著光纖長度而變化的0TDR軌跡，因此可以優(yōu)選的是使用一個短光脈沖，以便獲得清晰的P0TDR軌跡，該POTDR軌跡不遭受因PMD所致的脈沖"前沿"相對于"后沿"的SOP演化而造成的不適當?shù)目臻g去偏振。另外，典型地，對于一次獲取，隨著要求測量的光纖長度而變化的累積PMD"曲線"會有一個近似"連續(xù)的"增加。因為，對于一個給定的緊密相間的波長間隙，有一個最大PMD值(歸因于飽和)和一個最小PMD值(歸因于檢測靈敏度)可以被測量，因而也優(yōu)選的是，送入具有兩個或更多個(例如三個或四個)緊密相間的波長的光脈沖。以此方式，在不同的緊密相間的波長間隔下所進行的測量的PMD值可以在處理中被"縫合"到一起，因而可測量的最小和最大PMD值可以被顯著地加強。對于雙端PMD測量，激光器必須能夠設置或調制其光學頻率，以在不同時間產生兩個或更多個緊密相間的波長?，F(xiàn)在將參照圖1至3C用于本發(fā)明的雙端PMD測量、單端總體PMD測量和單端累積PMD測量的三種主要的PMD測量法的優(yōu)選實施方案和儀器配置，以及其修改、變更和替換，進行描述。雙端PMD測量在下文的針對雙端PMD測量的描述中，術語"調制光脈沖"指的是這樣的傳播光其在限定的時間間隔內，與至少一些其他脈沖在以下的一個或多個方面區(qū)分開特征波長、特征平均功率、特征脈沖持續(xù)時間、特征疊加振幅或在比脈沖持續(xù)時間的倒數(shù)要高很多的頻率下的相位調制、其持續(xù)期間的特征消光比、在獲取處理中所述光的采樣的特征持續(xù)時間、或任何其他可測量的區(qū)別性屬性。在圖1所示的本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方案中，用于雙端DGD/PMD測量的測試/測量設施包含輸入光控制器裝置42，其位于FUT18的近端處或近端附近，并通過連接器16A連接到FUT18的近端處或近端附近；以及分析器及檢測裝置44，其位于FUT18的遠端處或遠端附近，并通過連接器16B連接到FUT18的遠端處或遠端附近。輸入光控制器裝置42包含光源12和輸入SOP控制器裝置14A(方便地被稱為I-S0P控制器或擾偏裝置)，其在將來自光源12的光經由連接器16A送入FUT18之前控制該光的S0P。在光源12的偏振度(D0P)不高的情況下，通過將偏振元件19(例如偏振器、偏振分束器等等)插入光源12下游的光路中，可以提高D0P。然而，假如光源12和偏振元件19之間沒有使用保偏光纖(PMF)，那么可能有必要添加附加的偏振調節(jié)器13(通常是"在廠家里被設置好"的偏振控制器)，如圖9A所示，以便使傳輸經過偏振元件19的功率近似最大化。應注意，偏振元件19可以與用于單側測量的特定實施方案的偏振元件(20、20A、20C)相同，如圖2B-G和3A和3B所例示。第一(輸入)控制單元30A控制可調諧激光源12A的波長，以及輸入I-SOP控制器14A的設置，具體來說是用于，在來自光源12的光被送入FUT18之前對該光的SOP進行擾偏控制.分析器及檢測裝置44包含輸出SOP控制器(A-SOP)14B(方便地被稱為A-SOP控制器或擾偏裝置)，隨之是偏振鑒別器20,以及檢測裝置22。假如檢測裝置22不能夠正確地測量高的光功率，那么功率控制裝置(未示出)一一例如光學衰減器一一可以被插入，以在從FUT18中提取的光被施加到檢測裝置22之前對該光進行衰減。該光學衰減器的目的是確保遠端的光水平不會高至潛在地使檢測裝置22"飽和"或呈現(xiàn)非線性效應。假如，例如在短光纖鏈路上執(zhí)行測量一一其中被光纖引入的總體衰減小，就可能是這樣的情形。對于長鏈路，光學衰減器通常將被設置為最小衰減。模擬及數(shù)字處理單元40包含采樣及求平均單元32和數(shù)據處理器裝置34，可選地帶有用于顯示結果的顯示器裝置36。分析器及檢測裝置44的構件(除了偏振鑒別器)以及模擬及數(shù)字處理單元40被第二輸出控制單元30B控制。在控制單元30B的協(xié)同下，采樣和/或平均電路32以已知方式使用內部模擬-數(shù)字轉換器對來自檢測器22B和22C的隨著時間而變化的對應的電信號進行采樣，所采樣的信號是在其一部分持續(xù)時間內經時間平均的，以提供對應的數(shù)字電平。這部分被選擇，以避免在所檢測的功率、偏振和/或波長中的瞬態(tài)效應和/或帶寬限制效應，所述的這些效應由光源裝置12、I-S0P控制器14A、包含A-SOP控制器裝置14B和偏振鑒別器裝置20的分析裝置、和/或任何由模擬電子器件帶寬限制所導致的(脈沖)信號畸變所引起。所得平均功率被數(shù)據處理器34用來得出FUT18在特定波長下的DGD值或在規(guī)定波長區(qū)間內的PMD值，如將在下文中根據本發(fā)明的特定方面更詳細地描述的那樣.圖1的雙端儀器的各種不同配置在圖1B至1J中示出，現(xiàn)在將簡要地描述。圖1至1H描繪的儀器配置的共同之處是它們都使用可調諧激光源，而圖II和IJ描繪的儀器配置使用寬帶光源和可調諧濾波器。這樣，在圖1至1H所示的每個"雙端"儀器中，光源12A包含可調諧光學調制激光源12A，它的輸出，視情況而定，被耦合到保偏光纖(PMF)或單模光纖(SMF)，以便將調制光脈沖經由(輸入)偏振狀態(tài)(I-SOP)控制器裝置14A和輸入連接器16A送入被測光纖(FUT)18。從FUT18中提取的輸出光被偏振鑒別器20分析，所述被分析的光在一個時間段內被測量一一在該時間段內，來自光源裝置12的兩個不同波長，即A和義"下的光被接連檢測，所述兩個不同波長彼此緊密相間。這些不同配置之間的主要區(qū)別在于分析器及檢測裝置44。對此，在圖1B所示的儀器的分析器及檢測裝置44中，偏振鑒別器包含線性偏振器20A，檢測裝置包含單個檢測器22A。圖1C示出了與圖1B所示儀器類似的儀器，但區(qū)別在于圖1C所示儀器具有兩個檢測器22B和22C以及一個被插在A-SOP控制器14B和偏振鑒別器(偏振器)20A之間的耦合器21。檢測器22B連接到偏振器20A，并測量來自偏振器20A的所述被分析的光；檢測器22C直接連接到耦合器21，并測量與從FUT18中所提取的光的總功率成比例的光。所提取的光的SOP被A-S0P控制器或擾偏器14B轉換，隨之該光被耦合器21分成兩部分。連接到耦合器21的兩個輸出端之一的偏振器再連接到第一檢測器22B來測量來自偏振器的所述被分析的光；連接到耦合器21的另一個輸出端的第二檢測器22C，測量與來自FUT的總輸出光功率成比例的功率。該光可以近似同時被檢測器22B和22C檢測。然而，應注意，并不總是有必要真正同時地用兩個檢測器22B和22C檢測所分析的光，而是可以在稍許不同的時間檢測所分析的光。圖1D所示儀器與圖1C所示儀器類似，區(qū)別在于偏振器20A和耦合器21互換位置，兩個檢測器22B和22C分別連接到輸出耦合器21的各(兩)個輸出端，以測量兩個重復的功率。圖1E所示儀器與圖1C所示儀器類似，它們都包含耦合器21和偏振器20A，但區(qū)別在于圖1E所示儀器僅具有一個檢測器22A。被控制單元30B控制的光學開關23將檢測器22A的輸入端選擇性地連接到耦合器21的輸出端和偏振器20A的輸出端，以分別測量所分析的光和與來自FUT18的總輸出光功率成比例的光功率。圖1F所示儀器與圖1E所示儀器類似，區(qū)別在于圖1F所示儀器使用單個檢測器22A和一個光學開關23,但帶有PBS20C而不是線性偏振器?？刂茊卧?0B使得開關23將檢測器22A選擇性地連接到PBS20C的各(兩)個輸出端口，以測量來自每個端口的所分析的光。因為光學開關23被用來將來自耦合器21和偏振器20A(圖1E)或來自PBS20C(圖1F)的兩個光路的輸出光導入同一個檢測器，所以來自這兩個不同光路的光可以在不同的時間被檢測。這將允許使用僅一個檢測器(以及關聯(lián)的電子器件)，同時保持許多與使用兩個檢測器關聯(lián)的優(yōu)點。當然，與使用僅一個檢測器關聯(lián)的成本的降低在很大程度上將被引入光學開關所增加的成本抵消，而且也會有測量時間上的代價。圖1G所示儀器與圖1F所示儀器類似，但區(qū)別在于圖1G所示儀器省略了開關，并且兩個檢測器22B和22C分別連接到PBS20C的各(兩)個輸出端口，以測量來自該各個端口的所分析的光。來自FUT18的遠端的光的SOP被A-SOP控制器或擾偏器14B轉換，隨之該光被PBS20C分解為兩個分量，其具有正交的S0P，典型地為0度和90度相對取向的線性S0P。第一檢測器22B連接到PBS20C的兩個輸出端之一，以接收這些正交分量之一；PBS20C的另一個輸出端(相對于來自FUT18的光)連接到第二檢測器B22C，以接收另一個正交分量。一旦經過適當校準，以將相對的檢測器效率、波長依賴性等考慮在內，如下文將要描述的，分別來自檢測器22B和22C的所檢測的功率的總和與總入射(即未分析的)功率(常常被稱為Stokes參數(shù)&)成比例。該光可以被檢測器22B和22C近似同時地檢測。應意識到，在偏振鑒別器20包含偏振器21A和耦合器21(圖1C)的情況下，連接到耦合器21的檢測器22C接收非偏振相關的光。圖1H所示儀器與圖1B所示儀器類似，但區(qū)別在于圖1H所示儀器的分析器及檢測裝置44包含偏振計45，偏振計45的輸入端經由連接器16B連接到FUT18，輸出端連接到采樣及求平均單元32。偏振計45被控制單元30B控制，以對從FUT18接收的光進行分析和檢測?，F(xiàn)在將參照圖II和IJ描述本發(fā)明的使用寬帶光源12B而不是可調諧激光源12A的優(yōu)選實施方案。圖II所示測量/測試設施與圖1B所示以及參照圖1B所述的測量設施類似，但區(qū)別在于圖ll所示測量設施的輸入光控制器裝置42包含偏振寬帶光源12B而不是可調諧激光源，并且圖II所示的分析器及檢測裝置44與圖1B所示的分析器及檢測裝置44不同，因為前者具有插在偏振器20A和檢測器22A之間的可調諧濾波器27?？烧{諧濾波器27被控制單元30B控制。應意識到，可調諧濾波器27可以選擇性地被置于FUT16B的輸出端和檢測器22A之間的光路中的任何位置，同時保持緊鄰控制單元30B,而不限于如圖II所示被置于偏振器20A和檢測器22B之間。其實，更通常的是，可調諧濾波器27可以被置于寬帶源12B和檢測器22A之間的任何位置。然而，將該濾波器置于FUT18近端處的輸入光控制器42中會導致控制及同步的困難，因為FUT近端處的可調諧濾波器27和遠端處的控制單元30B之間的通信將困難。在圖II的實施方案中，假如該寬帶光源的固有DOP不太高，那么，通過在將來自寬帶光源12B的光送入FUT18之前使該光經過偏振器，并調節(jié)該入射光的S0P，可以獲得"良好地偏振的"寬帶光(見圖9A)。在此情形下，一個附加的偏振調節(jié)器(即偏振控制器)和一個偏振器(見圖IOA、10B和2D)將被插在寬帶光源12B和I-SOP控制器14A之間。該偏振控制器將調節(jié)光的輸入SOP,以從該偏振器獲得近似最大的輸出光功率。圖1J所示儀器與圖II所示儀器類似，但區(qū)別在于可調諧濾波器27被替換為分光計裝置或多信道濾波器裝置，具體地是色散元件27A，例如基于光柵的波長分離器，用于隨角度的變化分離這些不同的光波長。單個檢測器被替換為用于近似同時地檢測這些波長下的光的功率的檢測裝置，例如多信道檢測器陣列22D或類似裝置。替代性地，檢測器陣列可以被替換為幾個光纖尾纖式光電探測器一一其可以被連接到光纖陣列以檢測處于不同空間位置的光，或簡單地將處于不同空間位置的具有不同光學波長的光送入不同的光感探測器。雖然此設計具有較高的成本，但它可以快速地測量DGD或PMD。優(yōu)選地，在圖1至1J所示的"雙端"測量儀器中，在FUT18遠端處的控制單元40B和近端處的控制單元40A之間沒有"上行"通信?？刂茊卧?0B包含軟件或固件，這些軟件或固件允許控制單元30B從以下信息確定從FUT18中提取的特定的被檢測的調制光脈沖是否對應于最高、最低、或在適當時，是中等的緊密相間的波長，所述信息是輸入光控制器42——適宜地，在控制單元30A的控制下一一編碼到光學信號上的信息。上文描述的優(yōu)選實施方案在本發(fā)明的那些原理方面是共通用的。然而，對應于這些原理方面之每一個的優(yōu)選實施方案的細節(jié)，包括它們的操作細節(jié)，將在下一個子章節(jié)中被更詳細地描述。在下文的描述中，術語"調制光脈沖"指的是這樣的傳播光其在限定的時間間隔內，與至少一些其他脈沖在以下的一個或多個方面區(qū)分開特征波長、特征平均功率、特征脈沖持續(xù)時間、特征疊加振幅或在比脈沖持續(xù)時間的倒數(shù)要高很多的頻率下的相位調制、其持續(xù)期間的特征消光比、在獲取處理中所述光的采樣的特征持續(xù)時間、或任何其他可測量的區(qū)別性屬性。在下文更詳細的描迷的語境中，"調制光脈沖"的含義將更清晰。特定波長處的DGD測量在一個窄DWDM信道中，測量信道內一個以上波長(/UJ處的DGD往往并不切實際，因為這些緊密相間的波長的光學頻率間隔可能占了可44用的光學通帶的一大部分，因此在另一個中點波長處的測量可能導致這兩個緊密相間的波長經歷過量的衰減、偏振-依賴損失以及其他可能致使測量不可靠或不可行的有害效應。(如將要在下文更詳細地描述的那樣，非常小的光學頻率間隔可能不足以允許小DGD值的測量。)然而，大體上，當FUT的PMD相對小——例如小于0.2-0.5ps——時，一個小的帶內波長區(qū)間(諸如30GHz)內的DGD可展現(xiàn)出小的變化，盡管常常仍期望獲得每個波長處的DGD從而獲得這個小的信道波長區(qū)間內的平均DGD或rmsDGD。也應注意，特定波長處的DGD測量不限于"帶內"應用，諸如對整個DWDM信道中的光學鏈路作測試。注意，對于"專用"DWDM信道中的DGD測量，即總是在近似相同的特定波長處進行的測量，光源裝置12不是必須得大幅可調諧的或帶寬光源非常寬，僅要求其能夠發(fā)射以前述"特定波長"為中心的兩個不同的緊密相間的波長下的相干光。然而，對于多數(shù)測量應用，期望光源裝置12可調諧或光源帶寬非常寬，以便對數(shù)個其他DWDM信道波長中的任何一個進行測量一一例如在通信C和/或L帶中。此可調諧光源或寬帶光源裝置的優(yōu)選實施方案的操作的更詳細描述，將在稍后的子章節(jié)中給出。如在上文"
背景技術：
"章節(jié)中描述的，DGD可以隨著時間和/或環(huán)境條件變化而改變。對于許多測量應用，該測量的速度("更新速率")不是關鍵的。因此，出于成本考慮，有利的是，為輸入-SOP控制器14A和分析裝置選擇便宜的偏振擾偏器。適宜用于I-SOP和A-SOP控制器14A和14B二者的低成本SOP擾偏器的一個實例是，在共同擁有的、2007年11月26日提交的美國臨時專利申請No.60/996，578中被描述。從輸入I-S0P控制器14A出來的光的實際SOP—般是未知的，但經歷"連續(xù)掃描"，即在好幾組緊密相間的波長之間輕微地變動，以使在足夠長的時段，通常對應于為獲取可靠的DGD測量的最短時段內，該SOP將近似均勻地覆蓋龐加萊球。位于FUT18的遠端的輸出A-SOP控制器14B也以類似于輸入I-SOP控制器14A的方式使從FUT18出來的光的SOP緩慢地變動，盡管整體上各自的變動速率并不相同，并且從I-SOP控制器14A和A-SOP控制器14B出來的光是不相關的。更具體地，對于特定的測量序列k，控制單元30B使光信號一一其被介入的偏振鑒別器(諸如偏振分束器(PBS)或偏振器)分析一一在一部分時間內被測量一一在該一部分時間內，來自光源裝置12/12A的兩個不同波長，即乂"和;t^下的光被接連檢測，所述兩個不同波長彼此緊密相間，在所述的一部分時間內，分別從I-SOP控制器14A和A-SOP控制器14B出來的S0P近似恒定，并形成第k個S0P對(7-5^戶，(9-S(9尸^)(優(yōu)選地，前述部分小于"物理"脈沖長度的50%,原因將在下文解釋。)。即;0(;ir+;ir)/2。(為了方便和便于理解，標注L和u指的是相對于中點波長c:的波長"低"和"高"值。)所測量的分析光信號在被施加到數(shù)據處理器34以進行隨后的處理之前，被采樣及求平均裝置32轉換為電信號并接著被數(shù)字化。在從一個緊密相間的波長轉換到其他的過程中，來自光源裝置12A的光被暫時地熄滅例如大約40ms,這段時間遠遠短于許多光學網絡中的DWDM信道均衡器的典型的反應時段。此熄滅的精確時段被控制單元30B用來識別隨后的脈沖是對應于高波長還是對應于低波長。上述測量序列針對K個不同的組被重復，每個組對應于一個稍許不同的I-S0P和A-S0P。在實際中，對于連續(xù)S0P掃描方式，K應大于1000，理想地大于10，000，以獲得令人滿意的結果。對應于每個緊密相間的波長處的光發(fā)射的時間段不是特別關鍵，但很明顯，較長的持續(xù)時間將導致此方法的較長的總體測量時間。已經發(fā)現(xiàn)，在測量時間和光源波長切換速度限制之間的良好折衷是大約lms的時段。假如不能大致知曉所要測量的DGD值，那么緊密相間的波長對的光學頻率差就有可能太大從而不允許精確地測量高DGD值，或者太小從而不允許精確地測量低DGD值。在這樣的情形下，理想的情況是僅使用有限數(shù)目的K值執(zhí)行初步粗略的DGD估計。(應注意，用連續(xù)SOP方式，對于粗略測量，K必須仍相對大，例如大于500，然而假如使用替代性的"宏觀步幅(macroscopic-st印)S0P選擇"方式，如下文所述，K可以是一個小得多的值，例如近似等于10。)繼后，取決于結果，緊密相間的波長的間隔可以被調節(jié)，同時保持中點波長處于相同的值。然而，如上所述，在窄DWDM信道——其可以例如僅具有近似等于35GHz的可用通帶寬度一一中，增大波長間隔并不總是可行的。用于"適配"緊密相間的波長之間的光學頻率差的另一個途徑是，在每個組中使用兩個以上的緊密相間的波長，波長對之間的間隔是不等的。如上所述，如果初步的DGD估計指示波長間隔應不同，那么僅需要將對應于"最優(yōu)"緊密相間的波長對的中點波長偏移到對應于初始緊密相間的波長對的中點波長。這樣的途徑適于優(yōu)選的光源裝置12,其實施方案將在下文中更詳細地描述。有利地，為了估計并部分地補償測量中的噪聲的影響，針對每一組，在相同的兩個緊密相間的波長處進行"重復測量"，當沒有噪聲時，這些重復測量原則上基本等同于"原始"測量。在實際中，這樣的噪聲可能源自以下各項的任何組合ASE噪聲(來自光纖鏈路中介入的光學放大器)、偏振噪聲、光源功率波動等等。利用該技術來提高測量靈敏度將在下文加以詳細描述。然而，應注意，方便的是，在該優(yōu)選實施方案中，并不實際傳輸截然不同的"物理"重復脈沖，而是在獲取過程中通過在不同于進行"初始"測量的那部分時間的時間部分內對"物理脈沖"(對應于激光發(fā)射特定波長的時段)進行采樣，來執(zhí)行等價的功能。因此，在一個優(yōu)選實施方案中，每個"物理脈沖"包含兩個"光學調制脈沖"將在下文中更詳細地描述以下計算方法通過該計算方法，這樣獲取的數(shù)據可以被轉換成可靠的DGD測量，包括對存在顯著的ASE噪聲的情況下。^使用重復的DGD(入)測量的RMS或均DGD測量通過在規(guī)定的波長區(qū)間內重復地應用本發(fā)明的上述測量特定波長處的DGD的方法，可以通過隨波長變化的DGD來估計光纖鏈路的偏振模色散(PMD)(根據"rms"或"平均"PMD定義之任一或二者)。優(yōu)選地，這些波長應近似均勻地分布在規(guī)定的波長區(qū)間內?？紤]到總體測量時間，有利的是，將在上文"
發(fā)明內容"中描述的連續(xù)SOP掃描替換為"宏觀步幅SOP選擇"，即其中I-S0P控制器14A47和A-S0P控制器14B以偽隨機方式設置不同的輸入和輸出S0P，以使那些被用以使SOP常規(guī)地被表示在龐加萊球上的點均勻地分布在所述球的表面上，不論該分布是隨機的還是均勻的點格。用于這樣應用的適宜的可買到的控制器的一個實例是GeneralPhotonicsModelPolaMightTM(多功能偏振控制器)。如在上文關于特定波長處的DGD測量中所提及的，情形常常是，緊密相間的波長對的光學頻率差是，例如，太大從而不允許準確地測量高DGD值，或太低從而不允許測量低DGD值。在這樣的情形下，可能理想的是，使用此方法，但用有限的K值(例如10)來執(zhí)行初步粗略的DGD估計，繼而，取決于結果，改變該緊密相間的波長的間隔。注意，在此情形下~在rms或平均DGD是在規(guī)定的波長范圍內被計算的情況下，對于這個具有不同光學頻率差的測量往往不必保持嚴格相同的中點波長。最終的在波長上的DGD平均可以考慮到這個稍許不同的波長。現(xiàn)在將描述用光源裝置12的優(yōu)選實施方案實施此方法的一個優(yōu)選方法。(為了先前描述的簡單起見，我們假定沒有利用上面特定波長處的DGD測量中所描述的"重復脈沖"法。這里描述的"中間波長"法可以被輕易地概括為包括"重復脈沖"法。)首先，輸入光控制裝置42，對于每一個有兩個光脈沖的組，將具有波長U/z)——其處在該組的高和低波長Uw,;i;J中間且與二者間隔不等——的第三附加光脈沖送入FUT18。輸入S0P14A和輸出SOP14B對于所有這三個光脈沖分別近似恒定。所有這三個所分析的脈沖被檢測系統(tǒng)裝置22檢測，并通過它們各自的"熄滅期"被識別，如上文在特定波長處的DGD測量中所述，這三個前述光脈沖對應于三個不同的光學頻率差組合(與之形成對比的是，兩個不同的緊密相間的波長當然對應于僅一個可能的光學頻率差)，因而總體測量時間僅增加了大約50%。使用下文更詳細描述的計算方法，可以在規(guī)定的波長區(qū)間內，在不同的近似均勻地相間的(中點)波長處進行噪聲和/或靈敏度優(yōu)化的DGD測量。應注意，假如使用相同的DGD(入)數(shù)量的顯著不對稱的分布，那么，通過對本領域普通技術人員顯而易見的方式直接修改該方法，PMD值仍可以被計算，但此PMD值一般將不如用近似均勻地分布的波長獲得的PMD值可靠。為了避免在輸入光控制器裝置42和分析器及檢測裝置44之間必須使用復雜的通信，理想的是，對于規(guī)定的波長區(qū)間(例如C帶，從1530至1565nm)，對可調諧激光源12A(圖1(B-H))或可調諧濾波器27(圖II)生成的緊密相間的波長所限定的中點波長的選擇可以是預定的。以此方式，不需要明確地通信告知所送入波長的數(shù)字值，因為這些值可以由控制單元30B從熄滅時間內的簡單的編碼信息中得出，如上文所述。然而，理想的是，初始"準備好的"信號被從輸入光控制器裝置42發(fā)送，以開始測量序列。同樣，該信號可以經由熄滅期被編碼到送入FUT的光中，或通過其他簡單的脈沖頻率調制。一旦一組DGD(入)值已經被如上所述地獲得，那么就很容易使用標準統(tǒng)計定義從規(guī)定的波長區(qū)間內所獲取的不同的DGD值來計算rmsDGD和平均DGD之任一或二者。注意，這樣的測量特別有用，因為多數(shù)當前商業(yè)途徑不允許使用rms和平均定義二者來直接地測量PMD。RMSDGD測量(不帶個體DGD(入)測量)下面的測量方式可以被應用于對一規(guī)定波長區(qū)間內的rmsDGD(即根據nns定義的PMD)的直接測量。假如不需要測量DGD隨波長變化的信息，那么本發(fā)明的此方面實現(xiàn)了比前述使用重復的DGD(入)測量的RMS測量法要快得多的PMD測量方法(對于相同的總體精確水平而言)。另外，由于分析及檢測光控制器裝置44不需要"知曉"正在被傳輸?shù)牟ㄩL的實際值(僅需要知曉該波長是否對應于"高"，"低"或者一個或多個"中間"波長)，所以不需要使用預定波長或該測量的確切的"開始"信號，由此簡化測量過程。用以將這樣獲取的數(shù)據轉換成可靠的DGD測量(包括在存在顯著的ASE噪聲的情況下)的計算方法，除了在近似均勻地分布在所規(guī)定的區(qū)間內的"中心波長"上(中心波長的定義稍后見)，在不同的輸入SOP和輸出SOP上，以及對每一個緊密相間的波長組所做的個體測量求平均之外，與上述在特定波長處的DGD測量大致相同。理想地，但不是必要地，中點波長的選擇是準隨機的，或至少不是按波長遞增或遞減排列的。計算細節(jié)將在下文中描述。對于上述使用重復的DGD(入)測量的rms或平均DGD測量，有利的49是，在每個波長組中送入兩個以上的不同的緊密相間的波長，以使在計算處理中可以使用最優(yōu)光學頻率間隔。在更詳細地描述以上這些方面的測量過程之前，為了促進和理解這樣的操作，將解釋理論基礎，應注意這樣的理論不是限制性的。使用快速波長掃描的RMSDGD測量測量規(guī)定的波長區(qū)間內的rmsDGD的一個替代性方式是，使用快速掃描可調諧激光器(或偏振寬帶源/可調諧窄通濾波器的組合)，其中I-SOP和A-SOP之任一或二者在掃描過程中幾乎保持不變化或完全不變化。假如檢測電子器件足夠快速，那么這個"光譜獲取步驟"將提供隨著光學頻率而變化的準連續(xù)的檢測的偏振-分析的傳輸相干光功率數(shù)據。在隨后的數(shù)據分析中，可以選擇任何所需的緊密相間的波長步幅，并以與上文所述類似的方式選擇從不同的波長對確定的平均DGD值。當然，假如I-SOP和A-SOP在掃描過程中變化，那么這將進一步提高該測量的精確度，只要在該掃描中，在任何兩個緊密相間的波長之間，I-SOP和A-SOP都保持不顯著變化。此外，用多個掃描重復此過程當然會進一步提高精確度。#贈，縣并做本發(fā)明嚢括了對圖I-IH所示的雙端PMD測量實施方案的各種修改。例如，假如來自光源裝置12的光不是良好地偏振的，即不同的波長有不同的S0P,那么使該光經過一個偏振調節(jié)器(即偏振控制器)13(見圖9A),以通過調節(jié)光的入射SOP而從偏振器產生最大輸出光，從而使最大光功率經過I-S0P控制器14A，所述偏振調節(jié)器通過非保偏光纖分別連接到可調諧脈沖激光源12和偏振器19。雖然這些修改可以被分立地應用，但本發(fā)明的特定實施方案可以包括幾個這樣的修改。本領域普通技術人員無需過度的實驗技能就能夠將該過程用于校準兩個檢測器22B和22C的相對敏感度，包括由上文所述的介入的耦合器等等引起的損失，其中可參考圖1G的實施方案所用的基于偏振光源的雙端PMD測量。即是說，應意識到，在圖1C的實施方案中，不要求校準平均相對增益；測得的總功率獨立于S0P，并且不需要"絕對"校準來直接測量絕對傳輸值；它們可以被獲取為帶有一未知常數(shù)因子。隨后的對在SOP上求平均的平均功率的標準化，如上文所述，消除了未知因子。在檢測裝置22包含單個檢測器22A的情況下(例如圖1B)，通過計算第一和第二功率組中的所有功率的平均值，并將每個功率除以所述平均功率，以獲得第一和第二組標準化功率，如下文所詳述。圖1B示出了一種適合借助于以此方式獲得的標準化功率來獲得DGD或PMD的PMD測量儀器。圖1B所示PMD測量儀器與圖1C所示測量儀器類似，但圖1B所示測量儀器省略了耦合器21和檢測器B22C。數(shù)據處理器34將筒單地使用不同的標準化等式。在使用了偏振計45的情況下(見圖1H),從FUT18出來的光的幾個(通常是三個)不同的偏振分量可以根據偏振計的設計，同時或不同時地被測量到。應注意，圖2的單端測量儀器可以被適配為，在它的分析器及檢測裝置44中使用偏振計45。在圖II所示的基于偏振寬帶光源的雙端PMD測量中，可調諧濾波器27被用來選擇光波長。該可調諧濾波器可以被置于偏振器20A(圖ll)之后或之前。應注意，該可調諧濾波器必須是對偏振不敏感的濾波器，且該可調諧濾波器可以在不同的時間選擇不同的波長。在上述實施方案之任一中，輸入S0P控制器14A和輸出S0P控制器14B以這樣的方式運作對于在它的輸入端接收到的光的給定S0P(其可以是龐加萊球上的任何SOP)，萬開它的輸出端(無論對輸入SOP14A或輸出SOP14B)的光的SOP將是龐加萊球上多個基本均勻分布的SOP中的任何一個其他SOP，不論該分布是隨機還是確定的。典型地，輸入和輸出偏振狀態(tài)的數(shù)量是大約100至100，000，但該數(shù)量可以是任何能夠合理地覆蓋龐加萊球的可行的數(shù)量。然而，對于輸入和輸出SOP兩者，也可以使用一個。應注意，這些SOP的分布不需要是并且通常不會是真正地隨機的。因此在為了方便而確實使用隨機分布時，"偽隨機"可能是更適當?shù)男g語一一因為它比均勻SOP點格實施起來更容易也更便宜(在測量過程中，后者不管怎樣總是易于受到FUT18的移動的影響)。檢測系統(tǒng)裝置22,不論是單個檢測器、一對檢測器、一個濾波器加檢測器、或一個檢測器陣列，以及采樣或采樣及求平均電路單元32，一如本領域普通技術人員公知的標準商業(yè)功率計中所用的。有利地，控制單元30B可以是分立的計算機。然而，應注意，單個計算機可以執(zhí)行數(shù)據處理器34和控制單元30B的功能。在本發(fā)明的范圍內可以做出對上述實施方案的各種其他修改。例如，可調諧調制光源12、輸入SOP控制器14A以及分析及檢測裝置14B、20和22可以用其他能夠使進入FUT18的調制光源具有不同偏振狀態(tài)，并能分析離開FUT18的遠端的最終信號或功率的裝置。圖1H所示儀器中使用的偏振計(典型地是一些分束器，其帶有并行的三個或四個分析器以及光感測器)近似同時測量該信號或功率的一個以上的偏振分量，但其他類似的配置也是可行的。替代性地，I-SOP控制器14A可以送入三個或更多個預定的輸入光S0P，例如具有本領域公知的Mueller設置(Muellerset)的，并且偏振計可以被用作分析器及檢測裝置，如圖1G所示。應注意，每個組不限于一對調制光脈沖或一對調制光脈沖系列。其實，可以每一組功率使用三個或更多個不同的緊密相間的波長，而不是最低限度的兩個緊密相間的波長&和4。然而，也應注意，對于雙端總體PMD測量，假如可以知曉該FUT的粗略PMD值，往往不要求一對以上的調制光脈沖和一對以上的光脈沖。否則，如上文針對自動預掃描所述，一對以上的調制光脈沖或一對以上的光脈沖系列可以被用于該獲取過程。也應注意，給定中點波長處的單個DGD可以通過在給定的恒定中點波長的大量隨機輸入和輸出SOP上求平均來獲取，所述給定的恒定中點波長具有兩個緊密相間的波長。因此，通過測量給定波長區(qū)間內的不同中點波長處的許多單個DGD，也可以給出在給定波長區(qū)間內的隨波長變化的DGD，由此，通過在該給定波長區(qū)間內的不同波長處的所有或大多數(shù)DGD上進行平均，可以進一步計算平均DGD和RMSDGD?；蛘?，也可以由均方差一一其通過在波長和/或SOP上進行平均而獲得一一來計算RMSDGD。也應意識到，中點波長被定義為兩個緊密相間的波長的平均值，并且尤其有用于幫助描述基本的一個波長對下的實施方案。并不是在該計算的每一處都確切地需要中點波長，而且實際激光波長也并不"設置"在中點波長處，僅需要知曉步幅一一即用在累積PMD計算中的任一對波長之差，不論中點波長如何，即使中點波長是隨機的和未知的。(當每個組使用一個以上的波長對時，如上所述，引入"中心波長"的概念作為對應于特定組的波長"標簽"是有用的。這將在下文中進一步討論。)雖然上述操作方法針對每個S0P改變其中點波長，但這不是本發(fā)明的必要特征。盡管通過覆蓋大波長區(qū)間一一為了獲得DGD的最佳可能平均值(按照PMD的定義)一一可以獲得優(yōu)良測量結果，用恒定的中心波長，或甚至是，既用恒定的輸入和輸出SOP又用一個帶預定的波長步幅(或頻率差)的恒定的中心波長，本發(fā)明的PMD測量仍將不偏置地工作，并且可以提供可接受的PMD測量。單端總體PMD測量如上文所述，假如要從FUT18的一端測量DGD/PMD,那么分析器及檢測單元44和模擬及數(shù)字信號處理單元40可以與輸入光控制器42，以及與雙端實施方案中用于執(zhí)行控制單元30A和30B的控制功能的單個控制單元30，一起位于FUT18的近端。而且，因為這些部件位于一處，所以特定部件可以被組合，它們的構件可以在適當時被修改。現(xiàn)在將參照對應于圖1至1G(雙端測量儀器配置)的圖2至2G來描述單端測量儀器配置。這樣，圖2示出了一種可調諧的基于OTDR的單端總體PMD測量設施，該設施與圖l的雙端測量儀器類似，但在該設施中，輸入光控制器裝置42和分析及檢測裝置44共同位于FUT18的近端并共享回反射提取器52,回反射提取器52經由連接器16將輸入I-SOP控制器14A和輸出A-SOP控制器14B連接到FUT18?；胤瓷涮崛∑?2是雙向的，因為，其將光從I-SOP控制器14A運送到FUT18，并將回反射光從FUT18運送到A-SOP控制器14B。正如圖1中可調諧脈沖光源12通過PMF29A連接到I-SOP控制器14A那樣。帶有PC(FC/PC或FC/UPC)連接器或光纖尾纖式鏡50的光纖接插線被連接到FUT18的遠端，以在FUT18的遠端形成一個局域反射器。事實上，可以使用任何類型的反射器，如果其可以將光從FUT18的遠端反射回到測量儀器中。與圖l相比的另一個改變是，圖2所示儀器具有單個控制單元30,其控制可調諧脈沖光源12、兩個S0P控制器14A和14B、采樣及求平均單元32和數(shù)據處理器34。除此以外，圖2所示測量單元的構件與圖1所示測量儀器的構件類似或相同，并以類似的方式運作。然而，信號處理器必須被適于應對以下事實當所提取的光包含來自光源12的經過了FUT18的至少一部分長度并接著被回反射并經過相同的路徑回到回反射提取器的光。應注意，上文在單端總體PMD測量的語境中提及的術語"可調諧OTDR"不限于全功能性的商業(yè)型0TDR，而是指這樣一種設施其可以提供用于送入光纖的光學脈沖，并且隨后可以僅對以下的那些脈沖進行探測和執(zhí)行時間門(time-gate)平均與對應于特定時延(即對應于光纖端部的距離)的反射相對應的脈沖。盡管如此，OTDR的使用允許FUT端部被識別，并允許FUT長度被測量，由此使得時間門窗口被正確地選擇。應注意，參照圖1至1H的雙端測量儀器而描述的各種修改和替代大部分可以應用于圖2所示的單端測量儀器中。現(xiàn)在將參照圖2B至2G簡要地描述如此修改后的單端測量儀器配置。在圖2B所示儀器中，輸入光控制器42和分析器及檢測單元44共用同樣的偏振鑒別器(偏振器)20A和1/0-S0P控制器14,偏振筌別器20A和1/0-S0P控制器14都是雙向的，它們經由連接器16朝著FUT18運送輸入光，并沿反方向回反射從FUT18返回的光。因而，I/0-S0P控制器14組合了分立的I-SOP14A和A-S0P14B的功能，但其中，對于沿兩個方向之一穿過I/O-SOP控制器14的光，擾偏必定高度相關?；胤瓷涮崛∑靼h(huán)器(circulator)/耦合器52A，其通過PMF29A連接到光源12，并通過第二PMF29B連接到偏振鑒別器(偏振器)20A的輸入端。循環(huán)器/耦合器52A將回反射光運送到檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)在圖2B中被示為單個檢測器22A。偏振鑒別器(偏振器)20A的輸出端通過常規(guī)光纖連接到雙向1/0-S0P控制器的輸入端。其他構件與圖2中相同。PMF29A和29B的對準在工廠中以這樣的方式被確定基本所有來自可調諧脈沖激光源12的光功率都被保持在光纖29A和29B的兩個軸的其中一個軸上(常規(guī)地在"慢"軸上)。由于循環(huán)器/耦合器52A是偏振保持的，所以此對準持續(xù)至其與PBS或偏振器的附接點。在PMF29A和29B的每一端附接到有關構件的過程中，調節(jié)該PMF的方位定向，以確保光脈沖最大量地傳輸至FUT18。在使用中，在圖2G所示儀器中，來自光控制器42的輸入光經由光纖連接器16被送入FUT18，并且由任何局域反射(諸如來自FUT18的遠端50的菲涅耳反射)導致的回反射光經由光纖連接器16返回分析器及檢測裝置44，在反方向上進入I/0-S0P控制器14。該光的S0P被SOP控制器(或擾偏器)14轉換，隨之該光被偏振鑒別器20—一具體是PBS—一分解成具有正交的SOP的兩個分量，典型地是0度和90度相對取向的線性S0P。第一檢測器22B連接到PBS20的兩個輸出之一，以接收這些正交分量之一，回反射提取器52(例如循環(huán)器/耦合器)連接到另一個輸出端(相對于來自FUT18的回反射光)。第二檢測器22C進而連接到回反射提取器52中傳輸來自PBS20的光的輸出端，以接收另一個正交分量。一旦經過適當校準，以將相對的檢測器效率、波長依賴性、循環(huán)器損失等等考慮在內，如下文將要描述的，來自檢測器22B和22C的所檢測的功率之和與總的回反射功率(&)成比例?；胤瓷涔饪梢越仆瑫r地被檢測器22B和22C檢測到。在圖2C所示儀器中，輸入光控制器裝置42包含可調諧脈沖光源12，并與分析器及檢測裝置44共用回反射提取器、偏振器20A和1/0S0P控制器裝置14。回反射提取器被示為循環(huán)器/耦合器52A。與前面一樣，來自光控制器裝置42的輸入光經由光纖連接器16被送入FUT18，通過FUT18的遠端50的任何局域反射(諸如菲涅耳反射)而反射的回反射光返回分析及檢測光控制器裝置44，并沿反方向進入I/0-S0P控制器14，隨之該光返回偏振器20A。檢測器22A連接到循環(huán)器/耦合器52的輸出端。在圖2D所示儀器中，通過FUT18的遠端50的任何局域反射而反射的回反射光沿反方向返回I/0-S0P控制器14，隨之該光返回偏振器20A，繼而被耦合器21劃分為兩部分。檢測器22B和22C連接到耦合器5521的兩個輸出端，以產生兩個被重復測量的功率。應注意，并不總是有必要用兩個檢測器22B和22C同時檢測回反射光。也可以在稍許不同的時間檢測回反射光。也應注意，也可以使用一個具有一個光學開關23的檢測器。在此情形下，兩個檢測器22B和22C可以被替換為一個檢測器22A加上一個光學開關23(圖2E和2F)。該光學開關被用來將來自不同的光路的回反射光一一其來自循環(huán)器(或耦合器)52A或PBS20C(圖2F)或者耦合器21(圖2E)——轉換到同一個檢測器，由此來自不同光路的回反射光在不同時間被檢測。也應注意，在這些配置中一一諸如圖2(B、C和D)中的基于偏振器20A的設計以及圖2G中的基于PBS20C的設計中——也可以在來自可調諧光源的光穿過偏振器或PBS之前，通過對該來自可調諧光源光的入射S0P進行調節(jié)來獲得偏振光。即是說，假如可調諧(脈沖)光源沒有良好地偏振，或不同波長下有不同的光SOP,不要求任何附加的偏振器，但仍要求在可調諧(脈沖)光源12和循環(huán)器/耦合器52A之間插入附加的偏振控制器。對于此情形，29A和29B優(yōu)選地被SMF替換。在控制單元30——其也控制可調諧激光源20—一的控制下，采樣及求平均電路32以已知方式使用內部模擬-數(shù)字轉換器來對來自檢測器22的隨著時間而變化的相應電信號進行采樣，以獲得對應的電響應信號，對應的電響應脈沖信號繼而可以被采樣及求平均，以為特定光脈沖系列提供平均響應脈沖，以及為該系列提供回反射光功率，通過對所述平均響應脈沖在其持續(xù)時間的大部分時間上求平均來提供所述系列的回反射光功率，最后得到多個光回反射功率。這個平均"時間"窗口(或"時間門")可以取決于采樣及求平均電子器件的預濾波。所得的平均功率被數(shù)據處理器34用來得出DGD或PMD值，即來自FUT18的遠端或任何其他連接器的差分群時延(DGD)或偏振模色散(PMD)。應意識到，應用慣常的轉換，根據光纖的折射率將時延轉換成距離，以獲得光纖的長度。除了控制采樣及求平均電路32，控制單元30還控制可調諧脈沖激光源12的波長以及被1/0-S0P控制器14選擇的1/0-S0P。更具體地，對于1/0-S0P控制器14的每個設定k,控制單元30使得分別在至少一對彼此緊密相間的波長;t，和;^"處測量回反射光功率。這對光脈沖系列的中點波長被定義為該光脈沖系列的實際波長的平均值，即/L=(;ir+;ir)/2。(為了方便和便于理解，標注L和u指的是相對于中點波長;u的"低"和"高"波長)。應意識到，在該組包含一對或一對以上光脈沖系列時，如上定義的中點波長實際上對于該組中的每一對都是不同的。一個組中的一對或一對以上波長也可以被用來測量來自FUT遠端處的局域反射的回反射的功率，繼而為FUT18提取PMD值。然而，對于單端PMD測量可以不必使用一對以上波長，除非為了自動的預掃描獲取PMD大約值(詳見下文關于自動預掃描的討論)。一優(yōu)化的波長對應可以滿足？勵肌~^(7^)-1，其中^"—^、&，并且^"和v^在v^c/義下對應于波長對tX"，其中c是真空中的光速。也應意識到，中心波長僅是概念性的定義，僅是為了當一個組包含兩個以上波長時便于描述而定義的。在一個組僅包含兩個波長的情況下，中心波長當然等價于上文定義的"中點波長"。并不是在計算的任何地方都需要中心波長，并且也不需要精確地使組集中圍繞于某個目標中心波長，因為該目標中心波長被定義為中點波長，并且不需要將激光波長設置在中心波長處。僅需要有關的波長步幅一一即在累積PMD計算中使用的任何波長對之間的差一一的信息，而不管中心波長如何。1/0-S0P控制器14以偽隨機方式設置不同的I-SOP和A-SOP,以使那些通常表示的龐加萊球上的SOP的點能均勻地分布在所述球的表面上，不論該分布是隨機的還是均勻的點格。在更詳細地描述基于可調諧0TDR的單端總體PMD測量過程之前，為了促進對這種操作的理解，將解釋理論基礎，應注意這樣的理論不是限制性的。卓端/M本發(fā)明嚢括了對圖2所示的單端總體PMD測量儀器的各種調整。例如，在可調諧脈沖光源裝置12中，PMF29A可以被替換為偏振調節(jié)器14(見圖10A)，其通過非保偏光纖分別連接到可調諧脈沖激光源12并連接到回反射提取器52的輸入端。假如可調諧脈沖光源裝置12的輸出端和偏振鑒別器20(例如圖257中的PBS)的輸入端之間的光路是偏振保持的，那么偏振保持循環(huán)器52，例如在圖2中，可以被替換為偏振保持耦合器(例如50/50耦合器)。然而，循環(huán)器具有優(yōu)越性，因為它比50/50耦合器多給出了大約3dB的動態(tài)區(qū)間。也可想到，偏振鑒別器20可以是偏振器和耦合器，如圖2B所示。在此情形下，檢測器B22C將被連接到耦合器21,以接收非偏振相關的回反射光。假如可調諧脈沖激光源12的輸出端和偏振鑒別器20的輸入端之間的光路不是偏振保持的，那么回反射提取器一一即耦合器或循環(huán)器52—一就不需要是偏振保持的。帶有FC/PC(或FC/UPC)連接器或光纖尾纖式鏡的接插線可以被用來連接在FUT遠端，以制造用于測量來自該FUT的總體PMD的局域反射。來自可調諧OTDR的光脈沖長度或持續(xù)時間優(yōu)選地是長的，例如1至20(xs以上，但也可以應用短的脈沖長度或持續(xù)時間。雖然這些修改可以分立地實施，但圖2、2(B-G)所示的本發(fā)明的實施方案包括了幾個這樣的修改。具體地，可調諧脈沖激光源12和I/0-SOP控制器14之間的光珞不是偏振保持的，即圖2的PMF29A和29B被替換為偏振狀態(tài)調節(jié)器，該偏振狀態(tài)調節(jié)器通過基于單模光纖(例如，Corning,Inc.營銷的名為SMF-28的非PMF光纖)的構件(諸如循環(huán)器和偏振分束器20)連接，繼而偏振狀態(tài)調節(jié)器使得經過I/O-SOP控制器14的脈沖激光光功率最大化。取代圖2G中的PBS20，偏振鑒別器20包含偏振器20A和耦合器21組合(圖2C)，對于50/50耦合器情形，以丟失近似3dB的動態(tài)區(qū)間為代價。第二檢測器B22C(圖2G)連接到耦合器21的其中一個臂上，以檢測一部分回反射光用于處理，從而推導出這些脈沖的總回反射功率。本領域普通技術人員無需過度的實驗就能夠使上文描述的過程適于用來校準這兩個檢測器A和B(22B和22C)的相對靈敏度，包括由于介入循環(huán)器或耦合器等等而引起的損失，以便應用于圖2G的單端總體PMD測量儀器。應意識到，在圖2C的實施方案中，不要求校準平均相對增益；測得的總功率獨立于SOP，并且不需要"絕對"校準來直接測量絕對傳輸值；絕對傳輸值可以被獲取為帶有未知常數(shù)因子。隨后的對在SOP上求平均的平均功率的標準化，如上文所述，消除了未知因子?？稍O想，在檢測裝置22包含單個檢測器22A的情況下(圖2B)，通過計算第一和第二功率組中的所有功率的平均值，并將每個功率除以所述平均功率，以獲得第一和第二組標準化功率，如下文所詳述的。圖2B顯示出了一種適合借助于以此方式獲得的標準化功率來獲得PMD的單端PMD測量。圖2B所示的單端總體PMD測量與圖2C所示相類似，但省略了耦合器21和檢測器B22C數(shù)據處理器34將簡單地使用不同的標準化等式。在上述任一實施方案中，1/0-S0P控制器14以以下方式運作對于在它的輸入端接收到的光的給定SOP(其可以是龐加萊球上的任何SOP)，離開它的輸出端的光的SOP將是龐加萊球上多個基本均勻分布的SOP中的任一個，不論該分布是隨機還是確定的。典型地，輸出偏振狀態(tài)的數(shù)量是大約IOO至500，但該數(shù)量可以是任何可行的數(shù)量。然而，也可以使用一個1/0-S0P控制器(而不是圖1所示的雙端PMD測量所用的兩個S0P控制器)。應注意，這些S0P的分布不需要是并且通常不會是真正地隨機的；因此在為了方便而確實使用隨機分布時，"偽隨機"可能是更適當?shù)男g語一一因為它比均勻SOP點格實施起來更容易也更便宜。檢測器裝置22—一不論是單個檢測器還是一對檢測器，以及采樣及求平均電路單元32，一如本領域普通技術人員公知的標準商業(yè)功率計中所用的。在偏振鑒別器20包含PBS20C或者包含偏振器20A與耦合器21的組合的情況下，對于50/50耦合器的情形，將有丟失大約3dB動態(tài)區(qū)間的代價，其中第二檢測器22C連接到耦合器21的其中一個臂上，以檢測一部分光，用于處理，從而推導出總光功率，然而，如此減少的功率對該測量可能不是關鍵的。有利地，控制單元30可以是分立的計算機。然而，應注意，單個計算機可以執(zhí)行數(shù)據處理器34和控制單元30的功能。單端累積PMD測量圖3所示的偏振敏感光學時域反射計(P0TDR)包含都由控制單元30控制的可調諧脈沖光源裝置12、雙向偏振控制器裝置14(方便地被稱為I/OSOP控制器裝置)、采樣及求平均單元32和數(shù)據處理器裝置34，以及包含檢測裝置22，該檢測裝置包含第一檢測器A22B和第二檢測器B22C的?？烧{諧脈沖光源裝置12耦合到保偏光纖(PMF)29A,用于產生一些經由I/O偏振狀態(tài)(I/O-SOP)控制器裝置14從連接器16送入到被測光纖(FUT)18中的光脈沖，而1/0偏振狀態(tài)(I/O-SOP)控制器裝置也如下所解釋的，將經由連接器16從FUT18接收對應的回反射光。輸入光控制器裝置42和分析器及檢測裝置44包含回反射光提取器一一具體是圖3中的偏振保持循環(huán)器52;偏振鑒別器(PD)裝置20一一具體是圖3中的偏振分束器(PBS);以及輸入及輸出SOP控制器(或擾偏器)14,循環(huán)器52通過第二PMF29B耦合到PBS20的輸入端，以使從可調諧激光源12到PBS20的光路保持偏振。優(yōu)選地，利用單模光纖將PBS20耦合到I/0-S0P控制器(或擾偏器)14。PMF29A和29B的對準在工廠中以這樣的方式被確定基本所有來自可調諧脈沖激光源12的光功率都被保持在光纖29A和29B的兩個軸之一上(常規(guī)地被保持在"慢"軸上)。由于循環(huán)器52是偏振保持的，所以此對準被保持，直到PMF29B的遠端，其附接到PBS20的那點為止。在PMF29A和29B的每一端附接到有關構件的過程中，該PMF29A/B的方位定向被調節(jié)，以確保光脈沖最大量地傳輸至FUT18。由來自FUT18的瑞利散射光和在某些情形下的離散(菲涅耳)反射所導致的回反射光，沿反方向進入I/0-S0P控制器14。該光的SOP被SOP擾偏器14轉化，隨之該光被PBS20分解成具有正交的SOP的兩個分量，典型地是0度和90度相對取向的線性S0P。第一檢測器22C連接到PBS20的兩個輸出端之一，以接收這些正交分量中的一個，循環(huán)器52連接到另一個輸出端(相對于來自FUT18的回反射光的)。接下來，第二檢測器22B進而連接到循環(huán)器52中傳輸來自PBS20的光的輸出端，以接收另一個正交分量。一旦經過適當校準，以將相對的檢測器效率、波長依賴性、循環(huán)器損失等等考慮在內，如下文將要描述的，來自檢測器22B和22C的所檢測的功率之和與總的回反射功率(&)成比例。在控制單元30—一其也控制可調諧激光源12—一的控制下，采樣及求平均電路32以已知方式使用內部模擬-數(shù)字轉換器對來自檢測器22B和22C探測信號的隨著時間而變化的對應的電信號進行采樣，以獲得對應的電沖擊響應信號，繼而對對應于特定光脈沖系列的沖擊響應信號進行采樣及求平均，以產生針對該系列的0TDR軌跡。所得的OTDR軌跡被數(shù)據處理器34用來得出累積PMD曲線PMD(z)，即，隨著FUT18沿線上離開FUT18近端的距離z而變化的偏派漠色^t(PMD)。所述FUT18的近端為耦合到分析器及檢測裝置44的那端。應意識到，將應用慣常的轉換，根據光纖折射率將時延轉換成距離。除了控制采樣及求平均電路32，控制單元30還控制可調諧脈沖激光源12的波長以及I/0-SOP控制器14來選擇I-SOP及A-SOP對。更具體地，對于1/0-S0P控制器14的每個設定的k，控制單元30使得分別在至少一對彼此緊密相間的波長A，和義〖"處測量回反射光功率。這對光脈沖系列的中點波長被定義為該光脈沖系列的實際波長的平均值，即;L=U:"+^/")/2。(為了方便和便于理解，標注L和U指的是相對于中點波長/U的"低"和"高"波長)。應意識到，在該組包含一對以上光脈沖系列時，如上定義的中點波長實際上對于該組中的每一對都是不同的。也必須意識到，中心波長僅是概念性的定義，僅為了便于描述基本的一對波長下的實施而定義的。并不是在計算的任何地方都需要中心波長，并且也不需要精確地使該對波長集中圍繞于某個目標中心波長上，因為該目標中心波長被定義為實際波長對的平均值。也不需要將激光波長設置在中心波長處。僅需要關于波長步幅一一即在累積PMD計算中使用的任何波長對之間的差一一的信息，不論中心波長如何，也即便其是隨機的或是未知的。I/0-S0P控制器14以偽隨機方式設置不同的(I-SOP及A-SOP)對，以使那些通常表示與該對的每一成分對應的SOP的點均勻地分布在所述龐加萊球的表面上，不論該分布是隨機的還是均勻的點格。在更詳細地描述POTDR的運作之前，為了促進對這種操作的理解，將解釋理論基礎，應注意這樣的理論不是限制性的。卓媒屏初本發(fā)明囊括了對圖3所示的實施方案的各種修改。例如，在可調諧脈沖光源裝置12中，PMF29A可以被替換為偏振調節(jié)器14(見圖IOA)，該偏振調節(jié)器通過非保偏光纖分別連接到可調諧脈沖激光源12以及連接到回反射提取器52的輸入端。假如可調諧脈沖光源裝置12的輸出端和偏振鑒別器20(例如圖2中的PBS)的輸入端之間的光路是偏振保持的，那么圖3中的偏振保持循環(huán)器18可以被替換為偏振保持耦合器(例如50/50耦合器)。然而，優(yōu)選應是循環(huán)器，因為它給予了比50/50耦合器更多的大約3dB的動態(tài)區(qū)間。假如可調諧脈沖光源裝置12的輸出端和偏振鑒別器20(例如圖2中的PBS)的輸入端之間的光路不是偏振保持的，那么回反射提取器一一即耦合器或循環(huán)器52不需要是偏振保持的。雖然這些修改可以分立地實施，但圖3所示的本發(fā)明的實施方案包括了幾個這樣的修改。具體地，可調諧脈沖激光源12和1/0-S0P控制器14之間的光路不是偏振保持的，即，圖3的PMF29A和29B被替換為偏振狀態(tài)調節(jié)器14，該偏振狀態(tài)調節(jié)器通過基于單模光纖(例如，Corning,Inc.營銷的名為SMF-28的非PMF光纖)的構件(諸如循環(huán)器52和偏振分束器20)連接，該偏振狀態(tài)調節(jié)器使得經過I/0-S0P控制器14并進入FUT18的脈沖激光光功率最大化。取代PBS20，偏振筌別器20可以包含偏振器20A和耦合器21的組合，如圖3B所示，對于50/50耦合器的情形，以損失近似3dB的動態(tài)區(qū)間為代價。第一檢測器26A連接到耦合器20A的其中一個臂上，以檢測一部分回反射光，通過處理，從而推導出這些脈沖的總回反射功率。在圖3的POTDR中，繼而可以執(zhí)行與上迷針對圖3所描迷的實施方案類似的過程，盡管不要求如上所述的對兩個檢測器22B和22C的相對靈敏度，包括由介入的循環(huán)器或耦合器等等引起的損失進行校準。本領域普通技術人員無需過度的實驗就能夠使上文參考圖3的POTDR所描述的校準過程適于用到圖3的實施方案中。應意識到，在圖3B的實施方案中，不要求校準平均相對增益；測得的總功率獨立于S0P，并且不需要"絕對"校準來直接測量絕對傳輸值；絕對傳輸值可以被獲取為帶有未知常數(shù)因子。隨后的對在SOP上求平均的平均功率的標準化，62如上文所述，未知因子將被消除。可設想，檢測裝置22可以包含單個檢測器，通過計算第一和第二組0TDR軌跡中的所有0TDR軌跡的平均值，并將每個0TDR軌跡除以所迷平均功率，以獲得第一和第二組標準化OTDR軌跡，如上文所詳述。圖3A示出了一種適合借助于以此方式獲得的標準化0TDR軌跡來獲得PMD的POTDR。圖3A所示的POTDR與圖3B所示類似，但省略了耦合器21和檢測器B22C。數(shù)據處理器34將簡單地使用上文所提供的操作方法中給出的不同的標準化等式。在上述任一實施方案中，1/0-S0P控制器14以以下方式運作對于在其輸入端接收到的光的給定的SOP(其可以是龐加萊球上的任何SOP)，離開其輸出端的光的SOP將是龐加萊球上多個基本均勻分布的SOP中的任一個，不論該分布是隨機還是確定的。典型地，為獲取高品質結果，I-S0P和A-S0P各自的數(shù)量是大約100至200，但可以是任何可行的數(shù)量。應注意，I-S0P和A-S0P每一個的分布不需要，也通常不會，是真正地隨機的；因此在為了方便而確實使用隨機分布時，"偽隨機"可能是更適當?shù)男g語一一因為它比均勻的I-SOP和A-S0P點格實施起來更容易也更便宜。盡管優(yōu)選地是使用兩個檢測器來同時地獲得兩個正交偏振光的分量，但也可想到，圖3和3B的實施方案的這兩個檢測器可以被替換為一個檢測器加一個光學開關。該光學開關被用來引導回反射光的兩個正交偏振分量(圖3),或者(例如選擇性地)引導一個來自偏振器的輸出以及另一個直接來自耦合器的輸出(圖3B),進入同一個檢測器，從而使回反射光的兩個正交偏振分量，或者一個來自偏振器的輸出和另一個直接來自耦合器的輸出，可以被同一個檢測器依次檢測。通過將對應于該系列的兩個被檢測的不同的偏振分量的OTDR軌跡中的至少一個除以對應于該系列的兩個被檢測的不同的偏振分量的0TDR軌跡之和，可以獲得針對該光脈沖系列的標準化OTDR軌跡。這個替代性的方案可以被使用，不論分析器及檢測器單元包含PBS還是耦合器?？梢灶A計，對標準化和處理的任何修改都是微小的，且在本領域普通技術人員的常識范圍內。替代性地，利用這種一個檢測器加上一個光學開關的配置，可以通過同一檢測器來依次檢測一個偏振分量和總光功率。和此前一樣，該光學開關被用來將一個偏振分量和總的參考光功率導入同一檢測器，并且，通過將該系列的OTDR軌跡除以該系列的對應于總功率的0TDR軌跡，將獲得對應于該特定光脈沖系列的標準化0TDR軌跡。也值得注意的是，不利的是，比起使用兩個檢測器的實施方案，使用帶有一個光學開關連同一個檢測器來取代兩個檢測器，至少使總的測量時間加倍。也可想到，旋轉偏振鑒別器(PD)——不論是偏振器還是PBS—一可以被用來依次獲取兩個正交分量，例如經由將偏振鑒別器旋轉90°以從檢測Z^切換到檢測A，或從檢測i^切換到檢測A。檢測器裝置22一一不論是單個檢測器還是一對檢測器一一以及采樣及求平均電路單元232,—如本領域普通技術人員公知的標準商業(yè)OTDR中所用的。有利地，控制單元30可以是一個分立的計算機。然而，應注意，單個計算機可以執(zhí)行數(shù)據處理器34和控制單元30的功能。在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施方案做出各種修改。例如，可調諧脈沖激光源12和1/0-S0P控制器14可以被替換為其它某些能夠提供進入FUT18的脈沖的不同偏振狀態(tài)，并能夠分析最終的離開FUT18的由瑞利散射和/或離散反射所引起的回反射光信號。這樣，可以使用偏振計(一些分光計，其帶有并行的三個或四個分析器以及光感測器)一一其同時測量回反射信號的一個以上的偏振分量一一或某些其他配置，以使到達光感測器的功率取決于回反射光的偏振狀態(tài)(S0P)。應注意，每個組不限于一對光脈沖系列。其實，有利的是，對于在共同的S0P下獲得的每一組軌跡，使用三個或更多個不同的緊密相間的波長，而不是最低限度的兩個緊密相間的波長々和Aw(于是每一組包含》M個0TDR軌跡，而不是四個，在具有兩個光感測器的實施方案中，為兩組2M個軌跡，其中M是一組光脈沖系列中的波長的數(shù)量)。例如，在使用了三個緊密相間的波長的情形下，可以選擇在最低和中間波長處的光脈沖系列作為一對，選擇在中間和最高波長處的光脈沖系列作為第二對，從而使一對光脈沖之間的波長步幅大于另一對光脈沖之間的波長步幅，或許大出幾倍。由于對應于三個波長有三個波長組合(即iVA(7Vr/>2)，所以可以20在以下時間內同時獲得對應于兩個顯著不同的波長步幅的數(shù)據所述時間僅為執(zhí)行一步幅式測量所要求的時間的1.5倍。因此，利用每一組三個波長(或更多個)來進行操作，被證明是高度有利的，因為累積PMD值沿著FUT16的長度可以顯著地增大(從O至該FUT的總體PMD),因而，使用兩個、三個或更多個不同的波長步幅使得可以在該光纖的所有位置上都保持令人滿意的相對測量精度(例如以百分比表示)。應意識到，也可以選擇在最低和最高波長處的光系列作為第三對，其具有比第一對和第二對都大的波長步幅。使用僅一個步幅，給出了一個給定的絕對不確定度，例如士0.1ps，其在PMD的值增長到10ps的距離處表示了一個較小的百分比不確定度，但在PMD例如僅O.2ps的短距離處，在測量精度的百分比方面并不好。為了對于較小的PMD值得到較小的測量不確定度，必須選擇較大的波長步幅。因而，明顯有利的是，實施其中每一組使用兩個以上波長的替代性實施方案。它不改變如上所述的本發(fā)明的設置和原理，卻節(jié)省了整體測量和處理的時間。雖然上述實施方案改變了每個S0P的中心波長，但這不是本發(fā)明的必要特征。盡管通過覆蓋大的波長區(qū)間一一為了獲得DGD的最佳可能平均值(按照PMD的定義)一一可以獲得優(yōu)良測量結果，但用恒定的中心波長，本發(fā)明的POTDR仍將不偏倚地工作，并且可以提供可接受的PMD測量?；A理論、數(shù)據處理以及計算方法雖然申請人不希望被理論約束，但提供了下述基礎理論，以促進對本發(fā)明的各種實施方案的理解。對DGD或rmsDGD(即PMD)的計算一一其基于隨機輸入和輸出偏振狀態(tài)擾偏分析(SSA)法的PMD測量原理——利用現(xiàn)有技術有關PMD的測量理論，包括龐加萊球分析(PSA)和擴展干涉法(GINTY)，經適當調整，得出下面給出的等式。應用于本發(fā)明的各種方面的具體理論與國際專利申請No.PTC/CA2006/001610和上述美國部分繼續(xù)申請No.11/727,759中描述的理論緊密相關，這兩個文獻的全部內容通過引用納入本說明書。在整個說明書中，使用了波長入一_其中入是光在真空中的波長一-和光學頻率v，但它們當然具有公知的關系入-c/v。雖然光學頻率的使用在本理論中是更"自然"的，但在實際中，對于緊密相間的波長,波長可以被使用，應理解，適當?shù)霓D換因子被應用于本說明書中的等式。應回想起，PMD是差分群時延DGD(入)的統(tǒng)計RMS值，其通過以下方式來估計，即在大波長區(qū)間上或在一段時間內一一理想地是二者上一—進行平均來評估，以使盡可能多的DGD隨機情況被觀察到，以獲得它的RMS值?；A理論f/m*#^經歡餘入/翁^w戶挽'濕為Vf在本章節(jié)，我們將描述"用于偏振模色散測量的隨機輸入和輸出偏振狀態(tài)擾偏分析(SSA)法"的基礎理論，以及其在通過接入FUT的兩端或一端而進行的PMD測量上的應用。這三個主要應用是(1)"用于確定光學鏈路的DGD和PMD的雙端PMD測量方法和設施"(簡稱為"雙端PMD測量")；(2)"使用可調諧0TDR的單端總體PMD測量以及其確定PMD的方法"(簡稱為"單端總體PMD測量")；和(3)"偏振敏感光學時域反射計(P0TDR)以及其檢測隨著光纖長度而變化的累積PMD的方法"(簡稱為"單端累積PMD測量")。這些應用中的操作方法、數(shù)據處理和計算方法將在以下章節(jié)詳細描述。假如可調諧激光器和偏振控制器被用來發(fā)送和控制在FUT的一端入射的輸入光，并且偏振狀態(tài)分析器和功率計被用來測量來自該FUT(來自該FUT的同一端或另一端)的兩個緊密相間的光學頻率vc/和^下的K個大量輸入/輸出偏振態(tài)的功率，所述光學頻率w和Vi圍繞著給定中點頻率vwW，所述K個大量輸入/輸出偏振態(tài)的功率，即包含大量的"SOP對"(7-SC^，J-SO/V，每個SOP對既涉及輸入SOP又涉及被所接收到的光"看到"的偏振分析器軸。I-S0P和A-SOP值都應以隨機方式被選擇，以使常規(guī)地在表示龐加萊球上的S0P的點均勻地分布在所述球的表面上，不論該分布是隨機的還是均勻的點格。已經發(fā)現(xiàn)，通過在所述"S0P對"的足夠大的均勻分布數(shù)K上進行平均，在w和^處觀察到的標準化功率之間的均方差與中點頻率vwW(Vw,(V[/+Vi)/2)處的DGD之間具有簡單的關系，該關系在所有情形下對于任何類型的實際FUT都有效，66不論它的隨機程度或它的偏振耦合率如何，其中包括PMF光纖這一極端情形，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage67</formula>(1)其中《》微代表在K個SOP上的平均值，Sv叫vu-vj是"頻率步幅"，^是理論常量，其取決于測量安排上的配置，即兩個或一個端測量配置。AT(v)是在^和^處分別觀察到的所分析的標準化功率(即傳輸)的差，其均方差是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage67</formula>其中，對于如圖1B、2C和3A所示的基于偏振器的一個檢測器的情況下的實施方案，標準化功率是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage67</formula>其中參考均值w是理論常量，其取決于測量安排上的配置，即雙端(圖IB)或單端(圖2C和3A)測量配置，并且平均功率被定義為此外，對于規(guī)定的波長區(qū)間，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，公式(i)所示的平均值優(yōu)選地既在許多"S0P對"上又在許多中點波長上求得，更優(yōu)選的一組緊密相間的兩個波長所對應的S0P和其中點波長將不斷從一個變化到下一個，以此求得了規(guī)定的波長區(qū)間上的rmsDGD(也即PMD)，表示為_<formula>formulaseeoriginaldocumentpage67</formula>(2)其中〈〉幼/";義是既在SOP上又在波長上求平均，或是在規(guī)定波長區(qū)間內的波長上進行平均。在緊密相間的波長之間的足夠小的光學頻率差("頻率步幅")的限制下，等式(1)和(2)被簡化為更筒單的微分公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage67</formula>(2a)從上述等式(1)和(2)得出的DGD和PMD對于雙端和單端測量配置都是有效的，并且它們代表輸出端口和輸出端口之間的所測得的值。對于雙端測量配置，理論常量CCA是",5(3)而對于單端測量配置，假如使用共同的(相同的)偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)作為輸入和輸出光SOP的控制，諸如對于圖2、2C-G,理論常量a^是(4)對于不同的測量配置，參考均值M。也是不同的。對于雙端測量配置，參考均值"0是"。=全(5)而，對于單端測量配置，假如光的入射偏振狀態(tài)(I-S0P)平行于分析器軸，例如在圖2C中，參考均值"。是(6)注意，等式(l)中的關系對于雙端測量配置是在DGD'Sv<^條件下成立，對于單端測量配置是在DGD'Sv〈^條件下成立，這樣就澄清了"緊密相間的波長"的含義。應注意，分別從等式(1)和(2)算出的DGD(v)和PMD，是在FUT的輸入連接器(16A)和輸出連接器(16B)之間確切測量的DGD和PMD值，并且它們可以不代表該FUT的單向(向前)DGD或PMD，例如，對于單端測量配置，測得的DGD和PMD值是FUT的往返值，但是，對于雙端測量配置，從等式(1)和(2)得出的測得的DGD或PMD是該FUT的單向(向前)DGD或PMD。對于單端PMD測量配置，要求在等式(2)得出的測得的往返PMD上乘以一個往返因子(art=g)，以得到FUT的單向(向前)PMD值。在各個實施方案中，標準化功率的獲取事實上是不同的，即通過數(shù)據處理器34的適宜編程。該理論的解釋是為圖1B、2C和3A的基本的一個光感測器實施方案所提供的，在這些實施方案中，在平均功率上的標準化既是必要的又是充分的，假定總功率在(I-SOP，A-S0P)對和隨著時間改變時是穩(wěn)定的。應注意，針對雙端測量配置(圖1B)和單端測量配置(圖2C和3A)的標準化過程是非常類似的，但參考均值(w。)(見等式(5)和(6))是不同的。也應注意，對于單端累積PMD測量，隨著距離z而變化的標準化功率軌跡(T(z))被算出。此標準化過程的詳細描述在下文中提供。應注意，等式(1)產生了在給定中點波長一一其被定義為用在該測量中的特定的緊密相間的波長的平均波長一一處的DGD值，并且給出了隨著光學波長/頻率而變化的DGD。等式(2)產生了針對規(guī)定的波長區(qū)間的PMD值。該PMD被定義為在波長上進行平均的DGD均方根(rms)值。歡端源#本領域中所用的多數(shù)可得到的PMD測量技術通常是雙端PMD測量。上述隨機輸入和輸出SSA法的基礎理論可以被應用于雙端PMD測量，其中測試鏈路可以包括或不包括光學放大器。當光學放大器被用在測試鏈路中時，來自放大器的ASE光將被混合到所送入的偏振相干光中，因此，ASE和所送入的光都將被光感測器22A(圖1B)測量。下面我們描述如何通過接入FUT的兩端，將我們的SSA基礎理論應用于對測試鏈路中帶有和不帶有光學放大器這兩種情形都適用的雙端PMD測量方法。^^試鏈潛哞不夢^"龍放乂器#假如可調諧激光源——其可以通過階躍式調諧(steptuning)、或頻率掃描、或頻率調制、或類似方式選擇其光學頻率_一或者假如使用偏振寬帶光源，那么可用可調諧濾波器來選擇光學頻率(波長)，并且輸入偏振控制器被置于FUT的近端，而且偏振狀態(tài)分析器一一通常是輸出偏振控制器、偏振器(或PBS)和功率計(與可調諧濾波器結合一一假如所用的是偏振寬帶光源，而非可調諧激光源)一一被置于FUT的另一端，用于測量來自該被測光纖的兩個緊密相間的光學頻率Vf/和^下的K個輸入/輸出偏振態(tài)的光功率，所述光學頻率Vt/和^圍繞著給定中點頻率v^，所述K個大量輸入/輸出偏振態(tài)的光功率，即包含大量的"S0P對"(7-SO/^J-SO/V,每個SOP對既涉及輸入SOP又涉及被所接收到的光"看到"的分析器軸。I-S0P和A-SOP都應以偽隨機方式被選擇，以使常規(guī)地表示在龐加萊球上的SOP的點基本均勻地分布在所述球的表面上，不論該分布是隨機的還是近乎均勻的點格分布。已經發(fā)現(xiàn)，通過在所述"SOP對"的足夠大的均勻分布數(shù)K上進行平均，在中點頻率vwW(vwW=(^+Vi)/2)處的向前DGD可以通過等式(1)算出，為膽(1/)=i園H^a/—〉J(7)應注意，等式(7)產生了該FUT在給定的中點頻率(波長)處的單向(向前)DGD值(即DGD)。如已提及的，PMD被定義為在波長上求平均的DGD均方根(rms)值(應注意，在時間上求平均的DGD可以給出r邁sDGD(而不是平均DGD))。在規(guī)定的波長區(qū)間上的rmsDGD(即PMD)現(xiàn)在可通過等式(2)算出，為尸M)-丄arcsinfa、/(A772〉)(8)需要再次注意的是，在等式(7)和(8)中，對于雙端PMD測量配置，必須使用a^jl。在"頻率步幅"滿足關系DGD'Sv^W的條件下，這樣就澄清了"緊密相間的波長"的含義。在緊密相間的波長之間的足夠小的光學頻率差("頻率步幅")的限制下，等式(7)和(8)被簡化為更簡單的微分公式如下歸(1/)=^〈一〉-(7a)PM￡)=L、/(A772》~(8a)應注意，等式(7)和(8)能直接適應式(1)和(2)中的基礎理論，以計算FUT的向前DGD和PMD。^鮮試遂潛^夢^^放義器^"c/wy量在許多現(xiàn)場應用中，光學放大器(典型地是摻鉺光學放大器)已被插入該鏈路。即FUT18可以在FUT18中以各種間隔(例如60km)包含至少一個，也可以是好幾個，光學放大器。當存在光學放大器時，位于FUT18的遠端的功率計除了檢測到光學發(fā)生器裝置發(fā)射的信號以外，還將可能檢測到(基本非偏振的)放大自發(fā)輻射(ASE)光。自發(fā)輻射光相當于通過用一個因子去"縮小"均方差《AT(vf)soP的值，而將檢測信號中ase的存在考慮在內，所述因子可以用同一原始數(shù)據而算出。此因子《W是標準化功率的相對方差，定義為其中參考方差是^。-1/12?！碩(V)2'準化功率的平均(應注意，對于在充分數(shù)量的隨機擾偏sop上取平均的標準化功率T(v)，外^^^i),繼而，通過將均方差除以等式(9)中的相對方差，可以獲得在給定的中點波長處的向前DGD(單向)，為廣i/一，、—、(9)艦和〈r("〉柳指的是^和v〖處的標DGD(v)=^~arcsinor辟)'so尸、(10)此外，指定的波長區(qū)間的向前r邁sDGD(單向)可以被表達為厶r2尸M)=1-arcs邊or其中，等式(io)中的在sop上的平均現(xiàn)在表現(xiàn)在對sop和波長二者上的平均，而標準化功率的相對方差現(xiàn)在被表達為、乂在小步幅的限制下，等式(10)和(11)被簡化為微分公式，為(12)ZX￡>(v)=—《一(。(10a)卿=i\(11a)應注意，假如"緊密相間的波長"的兩個發(fā)送功率是相等的以及，對于這些"緊密相間的波長"，來自FUT的光諉衰減是可忽略的，那么測得的針對"緊密相間的波長"的功率可以直接應用于等式(10)和(11)，即對于所測得的功率不需要任何標準化(應注意，在此情形下，f(?！盗赡懿辉俚扔?/4)。這是因為，在此狀況下，上述標準化過程可僅產生一個被乘在測得的功率上用以獲得標準化功率(在0和l之間)的"常量因子"，但是通過使用等式(10)和(11)來計算DGD和PMD時，該常量"因子"最終被消去，因為均方差和相對方差二者上都乘有確切相同的"因子"一一它們都直接從測得的功率算出。換言之，假如使用等式(10)和(ll)，僅僅要求獲得與標準化功率成比例的相對功率以計算DGD和PMD。應注意，等式(10)和(11)可以應用于測試鏈路中帶有或不帶有放大器"噪聲"的情形。在本發(fā)明的一個替代性方法中，可以通過在一個光學頻率區(qū)間上對等式(7)或(10)所指示的不同的中點波長處的所有單個DGD(v)值求均方根或求平均，獲得對PMD(即在一個光學頻率區(qū)間上的rms或平均DGD值)的估計。卓端浙f單端PMD測量對于現(xiàn)場應用是非常重要的測量技術。上述SSA基礎理論也可以應用于單端PMD測量。這里描述的單端PMD測量被劃分為兩種情形第一種情形是，通過分析來自FUT的一個遠端的回反射光，測量該FUT的所有總體PMD;第二種情形是，測量隨著FUT長度而變化的累積PMD。這兩種情形都僅需接入FUT的一端。卓端^沐/M群量對于使用來自光纖遠端的回反射光的單端PMD測量，可能常常涉及不帶光學放大器的測試光纖。下面我們描述應用的我們的基礎SSA理論來對通過僅接入FUT的一端來進行單端總體PMD測量。假如一反射鏡(諸如光纖尾纖鏡)被連接在該FUT的遠端，并且假如可以忽略瑞利背向散射，和任何沿著該FUT的偽離散反射(例如，來自任何連接器或接頭的處)，可調諧OTDR可以被替換為可調諧CW激光器(無脈沖)和功率計，該功率計用于測量FUT遠端的反射鏡子所反射的兩個緊密相間的光學頻率vt/和w下的K個大量(7-SO尸A，J-SO/V對的光功率，所述光學頻率Vf;和^圍繞著給定中點頻率w，所述(/AO尸fc(SO/V對即為與輸入S0P以及被回反射光"看到"的偏振分析器軸有關的設置(注意，入-c/v，其中入是光在真空中的波長。雖然在此理論中，使用光學頻率更"自然"，但在實際中，對于緊密相間的波長，可以使用波長，應理解，適當?shù)霓D換因子被應用于此處呈現(xiàn)的這些等式。)。從上述基礎PMD測量理論已經發(fā)現(xiàn)，在足夠大的均勻分布的K個所述(I-S0P，A-SOP)對上進行平均時，在勿和Vi處觀察到的標準化功率(即傳輸)之間的均方差，與其中點頻率vc(Vc=(V[/+Vi)/2)處的往返DGD(v)存在著如等式(1)所示的簡單關系，該關系對于任何類型的實際FUT都有效，不論該FUT的隨機程度或其偏振耦合率如何，其中也包括PMF光纖這一極端情形，該關系如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage73</formula>其中，對于單端往返dgd測量，理論常量值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage73</formula>代表在k個(I-S0P，A-SOP)對上的平均值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage73</formula>是"頻率步幅"，AT是在Vf/和Vi處分別觀察到的標準化功率的差。該關系對于DGDR。undTri。'Sv〈1/2的條件下成立，這樣就澄清了《緊密相間的波長"的含義。由等式(12)得出的往返DGD(v)不是向前DGD(v)的加倍。從一個波長區(qū)間上的rmsDGD(v)提取的往返DGDrms也不是加倍。然而，對于后一種情形，當在波長或時間上進行平均時，PMD值(統(tǒng)計平均)(即rmsdgd)通過一個簡單因子與往返pmd(即加sDCH3fawmfWp)相關，該往返因子ait=力/8，即DGDrmS=Ort'DGDRoundTripRMS或應注意，假如使用了PMD的替代性定義——即DGD的平均值，而不是RMS-DGD這一定義，那么會有不同的往返因子。典型地，為了可靠地測量總體PMD，應使用可調諧0TDR?？烧{諧0TDR將相對長的脈沖發(fā)送到FUT中，繼而，該0TDR中的至少一個的光感測器檢測FUT遠端處的局域反射的回反射光功率。被包含在該儀器的輸出端和選定的反射之間的FUT部分的往返DGD如前所述從等式(12)獲得，其中針對給定的(I-SOP，A-SOP)對觀察到的功率，現(xiàn)在，例如是從選定的反射處回反射的脈沖的功率在該脈沖持續(xù)時間的一預定部分上求平均而獲得的。值得注意的是，通過對每個響應脈沖在其持續(xù)時間的相當一部分上RoundTrip，其中PMD被定義為DGD的均方根(rms)值。進行平均，可以獲得上面定義的回反射功率，因此優(yōu)選的是，對于此單端PMD測量技術，可施加長的0TDR脈沖(例如1至20ns)。此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，假如期望測量總體的總PMD，那么優(yōu)選地是所對應的I-S0P，A-S0P和中點波長所對應的的波長對的組應不斷從一個改變到下一個，等式(12)是將在這三者上進行所示的平均，從而獲得往返PMD，而不是一個特定波長處獲取一個特定DGD。在規(guī)定的波長區(qū)間上的往返rmsDGD(即往返PMD)被表達為1("W〈辟)2〉，)(13)簡一,訓、此外，通過對等式(13)乘以上述往返因子art-^，可以獲得向前PMD值，/WZ)-or,簡勘一(14)在緊密相間的波長之間的足夠小的光學頻率差("頻率步幅")的限制下，等式(12)和(13)被簡化為更簡單的微分公式，如下，腳w帥("=i.V〈辟"〉穿(12a)基于等式(13)測得的PMD具有測量時間短這一優(yōu)勢。然而，也可以從測得的很多不同的中點波長處的恥DR""^rip(v)，通過等式(12)或(12a)在規(guī)定的波長區(qū)間上的均方根或平均，來獲取tmsDGDitoturiTOp或平均DGDlto^tfTrip，例如u""j。h^t^-"^"w"jj。^r〃和平均DGD*"^=(^GZ)勘^沖〃。繼而，通過簡單地分別對rmsDGDRoundWp和平均DCH)!to^乘以往返因子^和2/;r，獲得向前rmsDGD和平均DGD。卓端晨積？M^量通過對FUT長度上的每個距離(z)分析瑞利背向散射光，上面針對單端總體PMD測量而描述的等式(12)和(13)可以用于測量隨著距離z而變化的單端累積PMD。這樣，就有必要使用短的光脈沖，例如來自可調諧OTDR的光脈沖。注意，使用太短的光脈沖可能會限制可測FUT長度，74但太長的脈沖可能不能夠處理光纖的拍長。其實，假如使用了非常短的光脈沖，那么，0TDR"軌跡"，或隨著距離z而變化的回反射功率是相同的，一如上述單端總體PMD測量被重復了無限次數(shù)，而端部反射器在各次測量之間移動距離增量dz。倘若脈沖非常短，并且忽略"相干噪聲"總是添加到OTDR軌跡這個事實，就能獲得與等式(12)相同的結果，除了該結果是在一個步驟中獲取為隨距離z而變化外。用不同的(I-S0P，A-SOP)對獲得的不同的AT(v力值現(xiàn)在在整個0TDR中隨著z的變化而有所不同，而不是僅僅一個數(shù)不同，并給出DGDfc^tmip(v，z)。注意T《v,z)是隨著光纖長度z而變化的標準化軌跡。然而，在本領域，使用非常短的脈沖通常是不切實際的，因為地到地有用的動態(tài)區(qū)間要求極長的測量時間。而且，由于使用短脈沖而引起的高水平的相干噪聲的減小可能要求一個大到不可接受的等效激光線寬，其導致小的最大可測量PMD量。本發(fā)明考慮到如下的發(fā)現(xiàn)用大的長脈沖，均方差《AT(v力^)soP被簡單地"縮小"一個因子，該因子可以從獨立于相同的原始數(shù)據中計算出。(注意，在這里，下標S0P表示在(I-S0P，A-S0P)對上的平均。)因子W(^v)是這些軌跡的相對方差，其是z的函數(shù)一一取決于該光纖的局域特性，定義為，(14)《(z，vO=f+〗[〈r(z，"〉柳-〈r(z，v)〉；其中，參考方差是^a354745。繼而，通過將等式(12)中的均方差除以等式(14)中的相對方差，獲得在給定中點波長處的往返DGD，即(z，v)=~^~*arcsin<formula>formulaseeoriginaldocumentpage75</formula>此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，優(yōu)選地，在a-sop，A-sop)對和中心波長所所對應的兩個緊密相間的波長組應不斷的改變，然后對等式(14)和(15)進行所指示的平均，由此獲得往返PMD，而不是一個特定波長處僅獲得的一個特定DGD。尸MD<formula>formulaseeoriginaldocumentpage75</formula>(16)此外，由于一般用戶更傾向于將向前PMD值而不是往返值顯示出來，所以該結杲被乘以上述往返因子^-^。這樣，向前PMD為，腳②-.層《—(Z)(17)其中等式(14)中在(I-S0P，A-SOP)對上的求平均也被替代為在(I-S0P，A-SOP)對和波長二者上的求平均，即咖=(爿k一)2〉麵長《J(18)應注意，通過對給定中點波長處的往返DGD在規(guī)定的波長區(qū)間上求均方才艮或平均，也可以獲得往返rmsDGD或往返平均DGD(mean加!WfMp)(即往返PMD)，為以及m柳膽m沖(力=〈腳w"z)》繼而，通過分別對，°°°"^和平均D^DtoourfWp筒單地乘以一個往返因子>/17和2/貧，可以獲得向前rmsDGD(z)和平均DGD(z)。在緊密相間的波長之間的足夠小的光學頻率差("頻率步幅")的限制下，等式(15)和(16)簡單地被簡化為下列微分公式，Ar(z,v)2〉\7/柳",〈A朝2〉靡(15a)(16a)應注意，另一種可能性是(雖然不是非常理想的替代方案)，還可以想到，在上述等式(8)、(11)、(13)和(16)中，在(I-SOP，A-SOP)對和波長上的求平均可以被替代為僅在大區(qū)間的光學頻率上(即波長)的求平均，其中(I-SOP，A-SOP)對保持恒定。然而，在這個"恒定SOP"情形下，該方法失去了其對所有FUT類型的適用性，即，假如僅中點波長被掃描，而不對所用的(I-SOP，A-SOP)對進行擾偏，那么這些關系就不再普遍有效，測量的可靠度和/或精確度明顯較低一一即使仍粗略地有效。通常，假如不執(zhí)行擾偏，則該方法只有當FUT是"理想"或"近乎理想"，以及當選擇了大的PMD'Av值(典型地大于10)——其中Av是光學頻率區(qū)間的寬度一一時才有效，所述"理想"或"近乎理想"即為光纖展現(xiàn)出卓越的隨機耦合，并具有有限的或"近乎有限的"偏振耦合率。因此，實際上，不能在一個合理的不確定度下測得小的PMD值。另外，人們常常希望對較早期安裝的光纖進行測量，這些光纖與大約2001年以來的光纖相比通常較不"理想"。應注意，對于緊密相間的波長之間的足夠小的光學頻率差("頻率步幅")這一限制，上述以及下述用于計算的DGD或PMD的等式——如簡單微分公式一一是基礎等式，并且，為了獲取該儀器的最佳表現(xiàn)，從簡單微分公式獲得大"頻率步幅"反正弦公式。也應注意，上述以及下述使用相對方差來計算DGD或PMD的等式，可適用于標準化功率(包括標準化OTDR軌跡)和相對功率(包括相對OTDR軌跡)。也應注意，相對功率(或相對OTDR軌跡)與標準化功率(或標準化OTDR軌跡)成比例。操作方法、數(shù)據處理和計算雙端PMD測量、單端總體PMD測量和單端累積PMD測量的共同基礎是"用于PMD測量的隨機輸入和輸出偏振狀態(tài)擾偏分析(SSA)"，但它們對所設計的那些儀器的詳細操作是不同的。例如，雙端測量必須將輸入光控制器裝置放置在FUT的一端，而把分析器及檢測裝置放置在FUT的另一端。所應用的光源也可能不同，例如，雙端PMD測量既可以使用連續(xù)波光源又可以使用脈沖光源一一如果可以選擇，或調制光的光學頻率，以便為該測量產生兩個或三個緊密相間的波長；但對于單端PMD測量，則有必要用脈沖光源(通常是可調諧OTDR)，以解決來自FUT遠端的反射。即使對于總體PMD和累積PMD的單端PMD測量，它們在脈沖長度、緊密相間的波長的數(shù)量、所獲取的數(shù)據以及數(shù)據處理方面仍具有稍許不同的操作。因此，下面我們將在三個不同章節(jié)中針對雙端PMD測量、單端總體PMD測量和單端累積PMD測量描述操作方法、數(shù)據處理和計算。操作方法7W"^量W凍斧才法現(xiàn)在將參照圖4A、4B、4C和4D所示的流程圖，更詳細地描述圖1所示的雙端PMD測量儀器的在測量DGD和/或PMD上的操作方法。在步驟4.1和4.2中，用戶首先安裝應用軟件，并將測試模塊插入平臺，繼而啟動測試軟件以使得該系統(tǒng)初始化測試模塊，具體來說，是初始化波長偏振光源12(可調諧激光源12A或寬帶光源12B)、輸入S0P控制器14A、分析裝置14B和20、以及檢測器22和處理部件34。繼而，被測光纖(FUT)18的一端將被連接到相干源模塊，在輸入SOP控制器14A之后，并且FUT18的遠端將被連接到分析器模塊，并且具有PC或APC連接器(諸如FC/PC或FC/APC)的接插線被用來使這些模塊與該FUT連接。大多數(shù)儀器參數(shù)通常根據顧客要求在工廠里被設置，但用戶可以分別通過步驟4.lc和4.3，手動地為光源和分析器選擇參數(shù)。假定用戶選擇了手動參數(shù)設置，那么該程序前進到手動參數(shù)設置步驟4.lc和4.4，并提示用戶如下(a)為可調諧激光源12A或可調諧濾波器27設置中心波長。(b)為那組中心波長設置一個被涵蓋在光源12內的區(qū)間[義^，/U』，條件是該區(qū)間對應于FUT18的可接入波長區(qū)間。(c)設置成對的緊密相間的光學頻率^和^(或波長)之間的步幅或差(5v(或(U),如果可以的話(即未在工廠固定)。替代性地，用戶可以輸入該FUT的預期PMD值，留待處理器計算，繼而選擇波長(即光學頻率)步幅。舉例說，該步幅可以被方便地設置為Svscx&'PNflr1，其中a知約等于0.15至0.2,這樣就可以從狄紹(c/v),Sv得出SX，其中Ve-(vu+VL)/2。(注意對于給定PMD值，存在最佳步幅，其應盡可能大以使信噪比最大化，但足夠小以滿足上述條件，即PMD'Sv小于0.15至0.2。也應注意，緊密相間的光學頻率(或波長)也可以多于兩個，這對其中FUT的DGD或PMD可能隨時間而變化的測試和監(jiān)測尤其有意義。)(d)設置中心波長和/或通過I-SOP擾偏器14A和A-SOP擾偏器14B選擇的偏振狀態(tài)的數(shù)量K，即待獲取的數(shù)據組的數(shù)量(K)。例如，K可以被設置為1000至100,000?；?，可選地，對于連續(xù)掃描輸入和輸出SOP模式，僅需要設置中心波長的個數(shù)K，以及接著為輸入SOP控制器和分析裝置14B和20設置掃描時間?；蛘撸蛇x地，如果只選擇了一個中心波長，僅需設置被I-S0P擾偏器14A和A-SOP擾偏器14B選擇的偏78振狀態(tài)的數(shù)量K，或I-S0P擾偏器14A和A-S0P擾偏器14B二者連續(xù)掃描的掃描時間。(f)可選地，假如在FUT中設置了一系列調制光脈沖，設置要被平均的持續(xù)脈沖的個數(shù)，以獲得每個個體功率(例如2或大于100)。假如僅有一個調制光脈沖被發(fā)射到該FUT中，則不要求任何設置。(g)為每個個體PMD測量設置總體的總獲取時間和PMD測量次數(shù)，以及其在任何兩個測量之間的等待時間。(h)選擇調制的光脈沖的持續(xù)時間Tp。典型地，為測量選擇長的脈沖長度，因為它導致高的動態(tài)區(qū)間和高信噪比，盡管短脈沖仍可以使用。(典型地，調制光脈沖被選擇在100jus至ls之間，盡管這個區(qū)間以外的脈沖長度也可行。)(i)可選地，設置可調諧光源裝置的輸入功率。(j)可選地，通過該光路上的一一例如就在分析器模塊的輸入端之后的一個位置處的一一光學衰減器來調節(jié)從FUT進入分析器模塊的功率。但這通常被該儀器自動地設置。00可選地，輸入光纜或光纖的名稱和/或相關信息。(1)將所有測量參數(shù)保存到數(shù)據文件，該數(shù)據文件將被數(shù)據處理器34取得以用于數(shù)據處理。假如，在判定步驟4.3，用戶選擇自動參數(shù)設置，那么該程序啟動步驟4.5的自動參數(shù)設置過程，并執(zhí)行以下步驟(a)選擇預先確定的特定的默認測量參數(shù)，即(1)被光源12覆蓋的中心波長區(qū)間[4,，/UJ，(2)對于一PMD數(shù)據獲取，I-SOP擾偏器14A和A-SOP擾偏器14B所致的SOP和/或中心波長的數(shù)量K,或替代性地，I-S0P擾偏器14A和A-S0P擾偏器14B的掃描時間，(3)用于每次個體獲取(測量)的時間、任何兩次個體獲取之間的等待時間、以及重復獲取的次數(shù)，(4)可調諧相干源的頻率脈沖持續(xù)時間Tp(或長度)，以及(5)所送的光功率和所接收的功率。(b)測試模塊也可以被設計為具有預掃描過程——使用較少的組數(shù)，諸如K=50至100，以獲得對兩個緊密相間的光學頻率w和vz(或波長^和4)之間的最佳波長步幅頻率差如(或似)的估計。從執(zhí)行預掃描獲取的數(shù)據，以找到兩個緊密相間的光學頻率w和w(或波長;u/和々)之間的適宜步幅或差(5v(頻率)或M(波長)。例如，這種數(shù)據獲取可以通過以下方式來執(zhí)行對每一組，通過使用四個不同的激光波長，來獲取總共6個不同的頻率或波長步幅組合。在此情形下，可能要求該FUT兩端之間有適當?shù)耐ㄐ拧?c)也可以設計自動模式，來自動地產生光纜或光纖名稱和/或相關信息；一旦測量參數(shù)已經被輸入，不論是手動地還是自動地，該程序前進到步驟4.6，并計算波長步幅M(或頻率差如)一一假如該FUT的預期的總PMD已經被指定或通過上述自動設置過程被估計，并基于該參數(shù)設置計算適當?shù)牟ㄩL次序；u優(yōu)選地是4吏用三個或四個(甚至更多)不同的激光波長來產生三個或六個(甚至更多)不同的波長步幅，以覆蓋寬的可測量PMD區(qū)間。最終，所有這些測量參數(shù)，不論是直接指定的還是如上所述算得的，被存儲在數(shù)據文件的報頭中或儀器中(步驟4.7)。應注意，可調諧相干源的線寬通常在工廠中或通過設計設置在相對小的水平(例如小于1到2GHz)，以確保測量來自FUT的高PMD(例如大于50ps)的能力。應注意，常規(guī)上，在每個S0P和/或中心波長處，兩個緊密相間的光學頻率Vf/和v￡(波長4和々)之間的頻率差Jv(或波長步幅&)可以保持相同或相近。每個S0P和/或波長可以僅被設置在一個短的時間段內。圖4(C)更詳細地示出了用于獲取第k組功率的數(shù)據獲取步驟4.10。預先確定的波長步幅&可以被用來計算波長次序1，如在步驟4.6已經討論的。頻率vi^和vi^被算出，滿足^^-v^)-Sv，其中如是頻率差(或者當波長差M被使用時，滿足^/"°-^^=說)。對應于給定步幅(5v的最大可測量PMD，即PMtU^，可以被估計為PMD她~ctfl(Jt8vr，，而如可以從^-《^/c)*&v得出，其中、-(^nin+X鵬V2。控制單元30控制測試模塊，以獲得第k組功率如下*通過I-SOP擾偏器14A和A-SOP擾偏器14B設置51(97、(圖4(C)的步驟4.3.1)假如宏觀SOP步幅選擇被應用于擾偏器14A、14B之一或二者；或者假如連續(xù)SOP掃描被應用于擾偏器14A、14B之一或二者，則為輸入和輸出擾偏器14A、14B設置掃描時間，其中輸入和輸出SOP可以被緩慢地連續(xù)地隨機地掃描，以均勻地覆蓋龐加萊球。*控制光源12或可調諧濾波器27，以將低波長設置為&，(圖4C的步驟4.3.2)。檢測和處理單元34將獲取功率數(shù)據如尸^和尸W(圖4C的步驟4.3.3)。圖4D所示的該數(shù)據獲取過程的更多細節(jié)將在下面描述。相同的數(shù)據獲取過程被重復，以獲得第二份或重復的功率P""和/V〃(圖4C的步驟4.3.4)*針對高波長Xu(10(其中M/^也通過光源12或可調諧濾波器27設置)重復相同的數(shù)據獲取過程，同時為I-S0P擾偏器14A和A-S0P擾偏器14B二者控制保持近似相同的輸入和輸出S0P。繼而，檢測和處理單元36獲取功率數(shù)據尸^和以及重復的尸W和尸盧"(圖4C的步驟4.3.5、4.3.6和4.3.7)，或替代性地，可以從一個短的時間段獲取該數(shù)據，但將該數(shù)據分割為出現(xiàn)于不同時間段的兩個數(shù)據。圖4D給出了圖4C所示的用于獲取第k組功率中的i^和i^的步驟4.3.3的數(shù)據獲取過程的更多細節(jié)。來自光源12的所發(fā)送的調制光脈沖被送入FUT18，輸出調制光脈沖從FUT18的遠端出來。繼而，出來的調制光脈沖被送入儀器的測試分析器模塊，以被PBS20或20C或耦合器21，例如3dB耦合器一一其兩個輸出臂之一與線性偏振器20A連接——分割為兩路，y和x。進入路y和路x的分割光脈沖被兩個光感測器——例如兩個APD,諸如22B和22C(或20)——檢測(圖4D的步驟4.4.1和4.4.2)。替代性地，入射到測試分析器模塊的所述出來的調制光脈沖被直接發(fā)送到線性偏振器。該光脈沖直接被一個光感測器一一例如一個APD，諸如22A——檢測(圖1B)，或者被耦合器21——例如3dB耦合器——分割為兩路，y和x,該光脈沖進入路y和路x，被兩個光感測器——例如兩個APD諸如22B和22C——檢測(圖1H)。來自FUT遠端的調制光脈沖的"持續(xù)"響應信號被采樣或采樣并平均，以獲得"響應脈沖信號"，諸如尸/"和/V(j(圖4D的步驟4.4.3和4.4.4)。繼而，通過對所述先前獲取的響應脈沖信號進行平均一一在其持續(xù)時間的圍繞脈沖響應信號的脈沖中心的一大部分時間上求平均——獲得最終采樣或采樣并平均功率i^和尸,(圖4D的步驟4.4.5和4.4.6)。待平均的脈沖持續(xù)時間的長度通常取決于電子器件的預濾波。一旦第k組功率已經在步驟4.10中(見圖4B)如上所述地被獲取，則在步驟4.11中，第k組的數(shù)據被保存到數(shù)據文件中。繼而，步驟4.12使組數(shù)寄存器增值。根據手動參數(shù)設置步驟4.4或通過自動參數(shù)設置步驟4.5或默認參數(shù)設置，對不同的中心波長和/或I-SOP擾偏器14A和A-SOP擾偏器14B所選擇的輸入和輸出S0P，重復數(shù)據獲取步驟4.10和組存儲步驟4.11,直到K個功率組都已經被獲取并存儲在數(shù)據文件中。步驟4.9將決定這次個體獲取是否已完成。假如判定步驟4.9給出了肯定結果，則該程序在步驟4.11存儲數(shù)據。假如未完成，則該獲取過程將再次執(zhí)行步驟4.10和4.11。步驟4.8將決定是否啟動一次新的個體測量獲取。假如整個測量獲取已結束，則步驟4.15將保存所有個體數(shù)據，用于總體的完整獲取。假如未結束，則處理器將重置k-0，以啟動一次新的個體獲取，用于步驟4.9、4.10、4.11和4.12。步驟4.16將決定是否啟動另一次獲取。在這個階段，測量參數(shù)和所有功率組已經被保存在適當?shù)奈募?。判定步驟4.17可以起動數(shù)據處理器；步驟4.18可以從數(shù)據文件加載當前可得到的所獲取的數(shù)據；步驟4.19可以處理這些數(shù)據，以估計該FUT在給定中心波長處的DGD值，或在一個波長區(qū)間上的平均DGD或rmsDGD;步驟4.21可以將它顯示?？蛇x地，步驟20可以允許用戶保存所處理的結果，諸如DGD或平均DGD或rmsDGD值與時間的關系。繼而，從步驟4.16開始的可選判定可以給予用戶一個機會來發(fā)起對同一FUT的另一次獲取處理。假如用戶決定這樣做，那么該程序返回到參數(shù)設置步驟4.3。如果不決定這樣做，判定步驟4.17允許用戶選擇退出獲取過程，在這情況下，存儲在數(shù)據文件中的數(shù)據將被保持以用于稍后的處理，或判定步驟4.17允許用戶發(fā)起對已經被獲取并被存儲的功率數(shù)據的處理。假如處理被發(fā)起，則步驟4.18允許用戶在常規(guī)的"打開文件"對話框中選擇待處理的數(shù)據文件，數(shù)據處理器34通過該數(shù)據文件訪問先前保存的獲取數(shù)據(其包含所檢測的功率以及關聯(lián)的測量參數(shù))，并且使用該數(shù)據來計算該FUT的DGD或平均DGD或rmsDGD。應注意，上述步驟可以獲得rmsDGD(即PMD)以及獲得在給定終點波長處的DGD或隨著波長而變化的DGD,并且可以以下面的章節(jié)要描迷的方法計算rmsDGD或均DGD，該方法也可以被包括在數(shù)據處理步驟4.19中。注意，對于〖=1的情形，即，對于僅僅一個具有相同的輸入和輸出S0P以及相同的中心波長的組，光的功率可以以類似的方式被獲得，對于此情形也可粗略地估計PMD，盡管這個簡單的情形可能不能夠提供足夠精確和有意義的結果，因為測得的結果可能存在顯著的不確定度。/M7浙,^凝斧才法現(xiàn)在將參照圖5A、5B和5C所示的流程圖，描述圖2G和2C所示的基于可調諧0TDR的單端PMD測量的操作方法。在步驟5.1中，用戶首先安裝應用軟件，并將測試模塊插入平臺，繼而啟動測試軟件以使得該系統(tǒng)初始化測試模塊，具體來說，是初始化可調諧脈沖光源12、I/0-S0P控制器14、以及0TDR檢測及處理部件34。繼而，被測光纖(FUT)18將被連接到測試模塊(即儀器)，并且具有PC連接器(諸如FC/PC或FC/UPC)的接插線或者光纖尾纖鏡50被連接到該FUT的遠端。這將在FUT的端部造成局域反射，該反射用于進行PMD測量。判定步驟5.2提示用戶選擇手動參數(shù)設置或自動參數(shù)設置。假定用戶選擇手動參數(shù)設置，則該程序前進到手動參數(shù)設置步驟5.3，并提示用戶如下(a)對組中心波長設置將被可調諧脈沖激光源12覆蓋的波長區(qū)間(b)設置兩個緊密相間的光學頻率Vf;和Vi(或波長)之間的頻率步幅或頻率差如(或M)。替代性地，用戶可以輸入針對該FUT的預期PMD值，并留待處理器34選擇波長步幅。舉例說，該步幅可以方便地被設置為恥=0^'1*論—1，其中<%約等于0.1至0.15，這樣，M可以從說賴《c/v)'Sv得出，其中v^(vu+vlX2。(注意對于一個給定PMD值存在最佳步幅，其盡可能大以使信噪比最大化，但足夠小以滿足上述條件即PMHv小于O.l至O.15。)(c)設置中心波長的和/或通過1/0-S0P擾偏器14選擇的偏振狀態(tài)的數(shù)量K，即待獲取的數(shù)據組的數(shù)量(K)。例如，K可以被i殳置為200。(d)設置每個個體功率的平均時間At(例如，At等于0.05或0.10秒)，或設置從該FUT遠端反射的持續(xù)脈沖數(shù)量(例如50或100)。注意，在設置中心波長的的平均時間At和數(shù)量K和/或偏振狀態(tài)之后，也可以獲得PMD測量的總獲取時間。(e)選擇OTDR的脈沖持續(xù)時間Tp(諸如等于275、1000、2500、5000、10000、20000納秒)或脈沖長度。為了使反射自選定反射的脈沖在時間上不與反射自另一個反射的脈沖的某些部分重疊，該脈沖長度;應被選擇為L^&，其中&是沿著該FUT、在選定反射和最近的任一個反射或全部其他反射之間的距離。典型地，為單端PMD測量選擇長的脈沖長度，因為它具有使動態(tài)區(qū)間高和/或使信噪比高和/或使求平均的時間短(由此使總體獲取時間短)的優(yōu)點，盡管短脈沖仍可以被4吏用。(f)設置FUT長度，通常是該FUT的完全有效光學長度。(g)可選地，根據光纖長度選擇高動態(tài)區(qū)間或低動態(tài)區(qū)間。典型地，在通常操作中，測試模塊提示用戶選擇高動態(tài)區(qū)間，但也可以允許用戶通過選擇用于獲取的低動態(tài)區(qū)間以測試非常短的光纖。使用低動態(tài)區(qū)間模式，所起動的OTDR脈沖的輸出峰值功率被減小，或者通過在光路中插入光學衰減器，例如，剛好在測試模塊的輸出端之前的位置，或者電學地，例如，通過減小該可調諧脈沖激光器的增益介質的偏置電流。(h)可選地，輸入光纜或光纖的名稱和/或相關信息。(i)將所有測量參數(shù)保存到數(shù)據文件，該數(shù)據文件將被數(shù)據處理器34取得以用于數(shù)據處理。假如，在判定步驟5.2，用戶選擇自動參數(shù)設置，則該程序在步驟5.4中啟動自動參數(shù)設置過程，并執(zhí)行以下步驟(a)選擇預先確定的特定默認測量參數(shù)，即84(6)將被可調諧脈沖激光源12覆蓋的中心波長區(qū)間[義牆，；』，(7)有待被1/0-S0P控制器14設置的用于實際的單端PMD數(shù)據獲取過程的(I-SOP，A-SOP)對和/或中心波長的數(shù)量K(例如200)，(8)每個個體功率的求平均的時間At(例如，At等于0.05或0.1秒)或從該FUT遠端反射的持續(xù)脈沖的數(shù)量(例如50或100),以及(9)OTDR的脈沖持續(xù)時間7>(或長度)。注意，在(l)、(3)和(4)中設置的這些默認參數(shù)也將被用于預掃描獲取。(b)測試模塊將使用減小的組數(shù)，諸如K-50，來進行預掃描獲取，以估計出FUT長度、來自FUT的總損失、以及兩個緊密相間的光學頻率vc/和vz(或波長At/和^)之間的最佳波長步幅頻率差如(或")。OTDR將發(fā)射標準OTDR脈沖(例如1或10微秒)，以檢測該光纖的端部(或用戶限定的局域反射)，以使可以獲得FUT長度，還可以通過經過該光纖長度的往返時間推導出脈沖重復周期(7;)。從這個OTDR獲取，也可以估計出FUT的損失，否則可以觀察到光感測器上的飽和狀態(tài)——如果存在的話。繼而，可以自動地決定是否減小該OTDR光源的輸出峰值功率。預掃描數(shù)據獲取被執(zhí)行，可以找到兩個緊密相間的光學頻率Vt;和W(或波長4和4)之間的適當?shù)念l率步幅如(頻率差)或M(波長差)。例如，這種數(shù)據獲取可以通過以下方式來執(zhí)行對每一組，通過使用四個不同的激光波長，來獲取總共6個不同的頻率或波長步幅組合。通過處理這些預掃描獲取功率數(shù)據，可以找到待用在實際單端PMD測量數(shù)據獲取中的最佳適宜波長步幅。將全部自動選定的測量參數(shù)保存到數(shù)據文件的報頭，該數(shù)據文件將被取得以供數(shù)據處理器34進行數(shù)據處理。(c)也可以設計自動模式，來自動地產生光纜或光纖名稱和/或相關信息；一旦測量參數(shù)已經被輸入，不論是手動地還是自動地，該程序前進到步驟5.5，并計算波長步幅&(或頻率差如)一一假如該FUT的預期的總PMD已經被指定或通過上述自動設置過程被估計；并根據經過該光纖長度的往返時間的計算重復周期Tr;以及基于該參數(shù)設置計算適當?shù)牟ㄩL次序/U最終，所有這些測量參數(shù)，不論是直接指定的還是如上所述算得的，被存儲在數(shù)據文件的報頭中(步驟5.6)。應注意，可調諧脈沖光源的線寬通常在工廠中設置，設置在相對小的水平(例如l-2GHz或更小)，以確保測量來自FUT的高PMD的能力。在組數(shù)寄存器被初始化為k-0時，判定步驟5.7確定總的功率組數(shù)是否已經被獲取。假如沒有，則該程序前進到步驟5.8，以獲取第k組功率。應注意，常規(guī)上，在每個S0P和/或中心波長處，兩個緊密相間的光學頻率Vf/和^(波長4和々)之間的頻率差如(或波長步幅&)可以保持相同或相近。每個S0P和/或波長可以僅被設置在一個短時間段內。圖5B更詳細地示出了用于獲取第k組功率的數(shù)據獲取步驟5.8。預先確定的波長步幅M可以被用來計算波長次序A，如在步驟4.5已經討論的。頻率vi^和vu恥被算出，滿足vi^-窗Sv,其中如是頻率差(或者當波長差&被使用時，滿足入1^-^(10=1說)。對應于給定步幅Jv的最大可測量PMD，即PMD鵬，可以被估計為PMD鵬~aa(K8v廠1，而^可以從說-(砧/c)'Sv得出，其中、-(^^+5i鵬V2?？刂茊卧?0控制測試模塊，以獲得第k組功率如下*通過I-S0P控制器設置(圖5B的步驟5.3.1)。*控制可調諧脈沖激光12，以將低波長設置為&^(圖5B的步驟5.3.2)。檢測和處理單元36將獲取功率數(shù)據如戶d和圖5B的步驟5.3.3)。圖4C所示的該數(shù)據獲取過程的更多細節(jié)將在下面描述。相同的數(shù)據獲取過程將被重復，以獲得第二份或重復的功率尸,i"和尸,"(圖5B的步驟5.3.4)*針對高波長&^(其中Au^也通過可調諧激光12設置)重復相同的數(shù)據獲取過程，同時保持相同的(I-S0P，A-S0P)對。繼而，檢測和處理單元36獲取功率數(shù)據尸w和/V;,以及重復的和/V'(圖5B的步驟5.3.5、5.3.6和5.3.7)。圖5C給出了圖5B所示的用于獲取第k組功率中的/V和/V的步驟5.3.3的數(shù)據獲取過程的更多細節(jié)。來自0TDR的所發(fā)送的調制光脈沖被送入FUT18，一小部分(或多數(shù))脈沖光從局域反射器反射一一例如，通過使用接插線的PC連接器或連接在FUT端處的光纖尾纖鏡。繼而，反射光脈沖被返回到測試模塊或儀器中，以被PBS或耦合器，例如3dB耦合器一一其兩個輸出臂之一與線性偏振器連接一一分割為兩路，y和x。進入路y和路x的分割光脈沖被兩個光感測器——例如兩個APD，諸如22'B和22'C檢測(圖5C的步驟5.4.1和5.4.2)。來自FUT遠端的或來自光纖上任何其他位置的反射光脈沖的"持續(xù)"響應信號被采樣并平均，以獲得"經過平均"的平均響應脈沖信號，諸如尸/"和尸/0(圖5C的步驟5.4.3和5.3.4)。繼而，通過對所述先前采樣并經平均的響應脈沖信號進行平均一一在其持續(xù)時間的圍繞脈沖響應信號的脈沖中心的一大部分時間上求平均一一獲得最終平均功率i^和iV(圖5C的步驟5.4.5和5.4.6)。待平均的脈沖持續(xù)長度通常取決于電子器件的預濾波。一旦第k組功率已經在步驟5.9中(見圖5A)如上所述地被獲取，則第k組的數(shù)據被保存到數(shù)據文件中。繼而，步驟5.10使組數(shù)寄存器增值。根據手動參數(shù)設置步驟5.3或通過自動參數(shù)設置步驟5.4，對不同的中心波長和/或I/O-S0P控制器選擇的(1-S0P，A-S0P)對，重復數(shù)據獲取步驟5.8和組存儲步驟5.9，直到K個功率組都已經被獲取并存儲在數(shù)據文件中。在這個階段，測量參數(shù)和所有功率組都已經被保存在相同的數(shù)據文件中，該文件與測量參數(shù)的報頭信息關聯(lián)。在數(shù)據獲取步驟5.20(可選)中，可以加栽當前可用的已從數(shù)據文件獲取的數(shù)據，并處理它們，以估計FUT18的rmsDGD(即PMD)值，步驟5.21可以顯示它以及該獲取耗去的時間、該FUT的長度和損失。注意，所估計的PMD值可以頻繁改變，直到數(shù)據獲取結束?？蛇x地，步驟5.22可以允許用戶保存處理結果。也是在這個階段，判定步驟5.7給出了肯定結果，并且在步驟5.11中，該程序保存并關閉數(shù)據文件。繼而，從步驟5.12開始的可選判定可以給予用戶一個機會來發(fā)起對同一FUT的另一功率組K的獲取的機會。假如用戶決定發(fā)起，則該程序返回到參數(shù)設置步驟5.2。如果不決定這樣做，判定步驟5.13允許用戶選擇退出獲取過程，在這情況下，存儲在數(shù)據文件中的數(shù)據將被保持以用于稍后的處理，或判定步驟5.13允許用戶發(fā)起對已經被獲取并被存儲的功率數(shù)據的處理。假如處理被發(fā)起，步驟5.14允許用戶在常規(guī)的"打開文件"框中選擇待處理的數(shù)據文件，于是，在步驟5.16中，數(shù)據處理器34從該數(shù)據文件訪問先前保存的獲取功率數(shù)據以及關聯(lián)的測量參數(shù)，并使用該數(shù)據來計算該FUT的總r邁sDGD(即PMD)。另一方面，方框5.15——其不是類似的"步驟"一一指示，用戶可以在任何時間獨立地起動數(shù)據處理軟件，以處理任何先前獲取的數(shù)據文件。在步驟5.17中，數(shù)據處理器34將算得的PMD值結果和測量參數(shù)保存在文件中，在步猓5.18中，顯示或輸出測得的PMD值，還可以有其他結果諸如該FUT的長度和損失。注意，對于K-1的情形，即，對于僅僅一個具有相同的(I-SOP，A-S0P)對以及相同的中心波長的組，光反射功率可以以類似的方式被獲得，也可粗略地估計PMD，盡管這個簡單的情形可能不能夠提供足夠精確和有意義的結果，因為測得的結果可能存在顯著的不確定度。數(shù)據處理步驟5.16處理所存儲的數(shù)據的方式將在下面的章節(jié)描述。應注意，上述步驟可以獲得rmsDGD(即PMD)，但也可以獲得隨著波長而變化的DGD,繼而可以以下面的章節(jié)描述的方法計算rmsDGD或平均DGD，該方法也可以被包括在數(shù)據處理步騍5.16中。/W"游#^橫#才法現(xiàn)在將參照圖6A和6B所示的流程圖，描述圖3所示的用于測量隨FUT的長度而變化的累積PMD的POTDR操作方法。在步驟6.l中，用戶4吏該系統(tǒng)初始化P0TDR，具體來說，是初始化可調諧脈沖光源12、1/0-S0P控制器14和0TDR檢測及處理部件。判定步驟6.2提示用戶選擇手動參數(shù)設置或自動參數(shù)設置。假定用戶選擇了手動參數(shù)設置，則該程序前進到手動參數(shù)設置步驟6.3，并提示用戶如下88(a)對組中心波長設置將被可調諧脈沖激光源12覆蓋的波長區(qū)間(b)設置成對的緊密相間的光學頻率w和Vi(或波長)之間的頻率步幅或差(5v(或波長差M).替代性地，用戶可以輸入該FUT的預期PMD值，并留待處理器34選擇波長步幅。舉例說，該步幅可以方便地被設置為Sv-asv'PMD—\其中asv約等于o.l至0.15。應注意，該P0TDR可以被配置為允許用戶選擇大于1個的步幅數(shù)目M;繼而，該控制程序將基于該FUT的預期的總PMD選擇M個步幅，這些步幅之間有適當?shù)谋嚷?注意對于給定PMD值存在最佳步幅，其盡可能大以使信噪比最大化，但足夠小以滿足上述條件，即PMD'Sv小于0.1至0.15。但這里所述的設施必須執(zhí)行挑戰(zhàn)性的任務，即同時測量大區(qū)間的隨著z而變化的累積PMD值，從z=0時的PMD-0，到z-FUT長度時的FUT的PMD-總PMD。這就是為何需要很多在不同步幅下的測量，以便以得到相似的相對測量精確度(例如以百分比來表示)來測量FUT的所有不同的"段"，或者如這里或上文所述，每組使用多于兩個的緊密相間的波長，每組艮個波長導致了每次掃描中理論上有M=Nx-D/2對不同步幅，從而節(jié)省時間。)(c)設置中心波長的和/或通過1/0-S0P控制器14選擇的偏振狀態(tài)的數(shù)量K，即待獲取的軌跡組的數(shù)量U)。(d)設置每個個體軌跡的求平均的時間At(例如，At等于l或2秒)，或設置待平均的電脈沖響應信號的數(shù)量(例如1250或2500)，以獲得每個個體軌跡。(e)設置脈沖持續(xù)時間(如；-50、100、200、300納秒)，或長度。(f)指定FUT長度，通常是該FUT的完全有效光學長度。假如，在步驟6.2中，用戶選擇了自動參數(shù)設置，則該程序前進到步驟6.4，并執(zhí)行以下步驟*選擇特定的默認測量參數(shù)，即(i)將被可調諧脈沖激光源12覆蓋的中心波長區(qū)間[;u"，Awax],典型地是實際可調諧激光可以獲取的整個波長區(qū)間，(2)由1/0-S0P控制器14設置的用于最終P0TDR數(shù)據獲取的中心波長的和/或(I-SOP，A-SOP)對的數(shù)量K,例如100或200，(3)每個個體POTDR軌跡的求平均時間紐(例如，加等于1或2秒)，或待平均的電脈沖響應信號的數(shù)量(例如1250或2500)，(4)脈沖持續(xù)時間(例如7;=50、100、200、300納秒)或脈沖長度，以及(5)可調諧脈沖激光的線寬(可選)。注意，在(l)、(3)、(4)和(5)中設置的這些默認參數(shù)也將被用于預掃描獲取。該POTDR使用減小的組數(shù)——諸如K-20——進^f亍預掃描，以粗略地估計出FUT長度、兩個緊密相間的光學頻率Vt/和V^(或4和&)之間的優(yōu)化的波長步幅似(或頻率差(5v)。這樣，該OTDR將起動標準OTDR脈沖(例如1ns)以檢測光纖端部，以使可以根據經過光纖長度的往返時間獲得FUT長度以及推導出脈沖重復周期。繼而，OTDR軌跡的獲取將被執(zhí)行，以經由對該FUT的總體PMD的快速估計，找到兩個緊密相間的光學頻率v^/和Vi(或；it/和;u)之間的最佳適宜步幅或差如(或M)。例如，這種數(shù)據獲取可以通過以下方式來執(zhí)行對每一組，通過使用四個不同的激光波長，來獲取總共6個(M-6)不同的波長步幅組合。通過處理這些預掃描數(shù)據，可以找到待用在實際POTDR數(shù)據獲取中的最佳適宜波長步幅。一旦測量參數(shù)已經被輸入，不論是手動地還是自動地，該程序前進到步驟6.5，并計算波長步幅&(或頻率差如)一一假如該FUT的預期的總PMD已經被指定或通過上述自動設置過程被估計；并根據經過該光纖長度的往返時間的計算重復周期t;;以及基于該參數(shù)設置計算適當?shù)牟ㄩL次序/1"最終，所有這些測量參數(shù)，不論是直接指定的還是如上所述算得的，都被存儲在數(shù)據文件的報頭中(步驟6.6)。圖6A示出了一可選的用于根據先前輸入的參數(shù)來設置激光線寬一一假如激光源12允許的話一一的步驟(跟隨步驟6.5)。例如，小的(大的)線寬可以被選擇用以測量大的(小的)總PMD。在沒有指定總PMD且沒有執(zhí)行自動設置過程的情況下，所指定的波長步幅((W)可以被用來估計總PMD，繼而也可以據此選擇激光線寬。在組數(shù)寄存器被初始化到k=0時，判定步驟6.7確定軌跡組的總數(shù)是否已經被獲取；假如沒有，則該程序前進到步驟6.8,以獲取k組OTDR軌跡。圖6B更詳細地示出了用于獲取第k組OTDR軌跡的軌跡獲取步驟6.8。如前文所述，在兩個緊密相間的光學頻率n/和w(或波長)之間存在至少一個預先確定的頻率差如(或波長步幅，因此所選擇的激光波長的總數(shù)必須至少是兩個。假如使用多個不同的波長步幅M，則這些波長步幅可以被選擇，以最佳地測量PMD值的不同區(qū)間。例如，可以選擇使用兩個波長步幅，^L,和(5;i2，這要求每個組有iVA=3個不同的波長。此外，所述兩個步幅的比例的明智選擇可以是，例如，M//(5;i2=5。對應于給定步幅如的最大可測量PMD，即PMEW，可以被估計為PMDmaxart(冗Sv)—1，并且&可以從5入-(^)/c)'Sv得出，其中入0-(Xmin+人max)/2?？刂茊卧?0控制P0TDR，以獲得第k組軌跡如下*通過I/O-SOP控制器14來設置設置對(/JOA，^-SO尸A)(圖6B的步驟6.8.1)。*控制可調諧脈沖激光器12，以將波長設置到k00(圖6B的步驟6，8.2),繼而發(fā)送0TDR光脈沖。檢測及處理單元36獲取0TDR軌跡尸w和尸,(圖6B的步驟6.8.3)。相同的獲取步驟被重復，以獲得第二份或重復的軌跡i^"和尸,"(圖6B的步驟6.8.4)。*針對高波長^^重復相同的數(shù)據獲取過程，同時保持相同的(I-S0P，A-S0P)。繼而，檢測和處理單元36獲取0TDR軌跡尸^和尸盧以及重復的尸W和尸盧"(圖6B的步驟6.8.9和6.8.10)。*在該組包含多于一對光脈沖系列的情況下，將波長設置到低波長和高波長之間的至少一個附加的波長人嚴)(圖6B的步驟6.8.5)下。檢測及處理單元36獲取0TDR軌跡i^和(圖6B的步驟6.8.6)。相同的數(shù)據獲取過程將被重復，以獲得重復軌跡/V'和尸/'(圖6B的步驟6.8.7)。一旦第k組0TDR軌跡已經被如上所述地獲取，則在步驟6.9中(見圖6A)，該組被保存到數(shù)據文件中。繼而，步驟6.IO使組數(shù)寄存器增91值。根據參數(shù)設置步驟6.2或6.3，對通過1/0-S0P控制器14選擇的不同的中心波長和/或a-SO尸fc^-SO/V對，重復數(shù)據獲取步驟6.8和組存儲步驟6.9,直到K組軌跡都已經被獲取并存儲在數(shù)據文件中。在這個階段，測量參數(shù)和所有0TDR軌跡組都已經被保存在相同的數(shù)據文件中。也是在這個階段，判定步驟6.7給出了肯定結果，并且在步驟6.11，該程序關閉該數(shù)據文件。繼而，可選的判定步驟6.12給予用戶一個機會來發(fā)起對同一FUT的另一軌跡組K的獲取的機會。假如用戶決定發(fā)起新獲取過程，則該程序返回到參數(shù)設置步驟6.2。如杲不決定這樣做，判定步驟6.13允許用戶選擇退出獲取過程，在這情況下，存儲在數(shù)據文件中的數(shù)據將被保持以用于稍后的處理，或判定步驟6.13允許用戶發(fā)起對已經被獲取并被存儲的功率數(shù)據的處理。假如數(shù)據處理被發(fā)起，步驟6.14允許用戶在常規(guī)的"打開文件"對話框中選擇待處理的數(shù)據文件，于是，在步驟6.16中，數(shù)據處理器34從該數(shù)據文件訪問先前保存的獲取數(shù)據以及關聯(lián)的測量參數(shù)，并使用該數(shù)據來計算隨FUT上的距離(z)而變的累計PMD。另一方面，方框6.15——其不是類似的"步驟"——指示，用戶可以在任何時間(即使還沒有完成任何獲取)獨立地起動數(shù)據處理軟件，以處理任何先前獲取的數(shù)據文件。在步驟6.17中，數(shù)據處理器32將結果(例如隨著z而變化的累積PMD曲線和測量參數(shù))保存在電子數(shù)據表可取得的文件中，并且在步驟6.18中，以有形的形式顯示或輸出所得的累積PMD曲線。數(shù)據處理步驟6.16處理所存儲的數(shù)據的方式將在下面的章節(jié)描述。應注意，上述步驟可以獲得rmsDGD(即PMD)，但也可以獲取隨著波長而變化的DGD，繼而可以以下面的章節(jié)中描述的方法計算rmsDGD或平均DGD，該方法也可以被包括在數(shù)據處理步驟6.16中。數(shù)據處理和計算/M^量的數(shù)措老理^^/"岸現(xiàn)在將描述數(shù)據處理步驟6.19處理所存儲的數(shù)據的方式。927.炎^潛游來自FUT的每個光功率——其是在雙端PMD測量的操作方法所述的波長以及輸入和輸出SOP的一個給定設置下獲得的一—構成了一個基本數(shù)據單元，即，一個數(shù)據由一個功率值構成。下一個數(shù)據單位是一個四功率組(即四個數(shù)據單元)，對于圖1C和圖1G的實施方案，是兩套四功率組，其中兩功率同時從光感測器22B和22C獲得，所有都在I-S0P擾偏器14A和A-S0P擾偏器14B設置的給定輸入和輸出S0P下獲得。形成第k組的這兩套四功率組優(yōu)選地以下述序列獲得(時間從左流向右)，或其他類似方式獲得一一諸如在相同的時間但用不同的檢測器測量兩個重復的功率(諸如通過兩個檢測器和一個耦合器同時測量相同的功率)，如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage93</formula>其中標注x和y指代同時或在稍許不同的時間分別從光感測器22B和22C獲得的功率，化)等于波長步幅M，中點波長被定義為、=^5)+^)/2，雙撇符指示重復功率。最終，在獲取之后被存儲在數(shù)據文件中的總體數(shù)據被繪制成以下等式(18)中的矩陣，隨后將參考該矩陣。該矩陣包含K個組，每個組有四個光功率(當使用兩個光感測器時，有兩套四光功率組)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage94</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage94</column></row><table>的兩個臂中的總體損失是相等的，而且兩個光感測器以及關聯(lián)的電子器件的增益也是相等的，那么功率尸y和/^在所有J次上求平均之后的比率將是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage95</formula>但在實踐中，從測得的功率的平均而獲得的比率不等于1，因為PBS的兩個臂中的損失不同，而且兩個光感測器的"有效"增益不同；所述"有效"增益包括光電二極管響應率以及下述電子器件一一放大器和采樣電路一一的總體增益。(注意，不必分別確定這些個體增益。)因此，在繼續(xù)進行其余計算之前，從光感測器22C獲得的所有J個功率，即所有Pyj，都作乘法如下其中</>JC>+乂力>5>乂這個校準可能需要在每個波長處執(zhí)行，但在實踐中，對于那些相對緊密相間(例如小于20nm)的中心波長，構件、檢測器等等的相對的波長依賴性可能是可忽略的，這個校準處理對每個PMD測量序列僅需要執(zhí)行一次。該校準的結果是，即在所有A功率(數(shù)據)都已經被如上所述地乘以測得的相對增益之后，數(shù)據處理器34可以計算標準化光功率。更精確地，在圖1D的實施方案的情形下，標準化功率被以如下方式獲得將所采樣并平均的來自檢測器22B的信號A，或來自檢測器22C的信號尸y，或(并且是優(yōu)選地)乘以權重系數(shù)后的差(Px-Py)o或(Py-Px)/2(將在下一個章節(jié)詳細描述)，或任何乘以權重系數(shù)后的差(l+w)"(Px-w'Py)(其中w是加權因子)，除以來自檢測器22B和22C二者的所采樣并平均的信號之和(Px+Py)，該和表示射到該PBS上的總功率，即沒有選擇特定偏振分量的總功率。應注意，其他校準也是可行的.例如，一種潛在的替代性校準技術是使用光纖耦合器(分束器)或內部反射器的內部參考，以將來自所發(fā)射的0TDR光的預先確定的量(百分比)的光功率發(fā)送到兩個不同的檢測器。下面將詳細描述對所有優(yōu)選實施方案的標準化功率的計算方法。義^#對功率處理以獲得現(xiàn)在就要描述的PMD值。應注意，在所有下文中，那些符號指向等式(17)中的矩陣"數(shù)據"。標注x和y分別指代從光感測器22B和22C獲得的回反射光功率。義J^尹雀化^卓標準化功率，此后被標注為T，其計算根據各實施方案的不同而不同。(i)對于圖1D的實施方案(兩個光感測器連同一個PBS)，透過率(標準化功率)被用下列兩種方式之任一計算(*)t("一"一(*)尸《或")一i《-/>,l5《+《ivy(18a)(*)T("=丄尸d2《""二i《)力""=丄《-/yy(18b)其中應意識到，在被用在等式(18a)和(18b)之前，不同的功率&已經被預先乘以測得的相對增益g/r。^。W，如在自動校準過程的描述中指示的。(ii)對于圖1C的實施方案(兩個光感測器連同一個耦合器)，軌跡尸,對軌跡&的比率首先被計算為，96<formula>formulaseeoriginaldocumentpage97</formula>繼而，上述比率被標準化——相對于其在K個組上的平均而加以標準化，如下幼尸其中參考均值是Uo-l/2,從而平均比率R被定義為，或者，當耦合器比率隨波長的變化在規(guī)定的波長區(qū)間內可忽略時，〈A〉咖和〈^/〉w可以被替換為w鵬=士^:(《"+《))(i8f)在此，不要求自動校準過程，即，可以省略上述將功率i^預先乘以測得的相對增益這一個過程。(iii)對于圖1B的實施方案(單個光感測器)，可用的功率僅有尸，(從光感測器22A獲得)。該標準化功率如(19d)中所獲得的，但不首先計算功率x對功率y的比率，即(18d)(18e)尸,)0(尸,，加/>其中平均功率被定義為，(L=^5(《〈《尸=^S(《+《>)"8i)在此，假定發(fā)射功率在功率測量過程中是穩(wěn)定的。97(iv)對于圖1H的實施方案一一其帶有兩個光感測器，并結合了一個位于分析器之后的耦合器，分別從光感測器22B和22C獲得兩個功率A功率和/V'功率。標準化功率(透過率)現(xiàn)在被獲得為，-"。t^~r'y-"。/ff"(i8j)其中平均功率被定義為，〈&〉柳4《〈A〉鄉(xiāng)4I尸《〈L,=i《)〈尸"L=(18k)在此，也不要自動校準過程。注意，這個實施方案具有這樣的優(yōu)點比起其他實施方案，僅要求一半的獲取(既數(shù)據采樣)時間。注意，對于上述(iii)和(iv)標準化，測量期間的功率必須是穩(wěn)定的。而且，假如對于在規(guī)定的波長區(qū)間內的所有波長，功率是恒定的，那么可以在SOP上、或波長上、或S0P和波長二者上對〈〉艦進行平均?；旧希羞@些關系對于所有情形都有效一一假如施加了足夠的隨機輸入和輸出SOP擾偏，給出了在一個特定中點波長處的正確的DGD值，繼而有可能獲得DGD與中點波長的關系。因此，也可以針對給定的波長區(qū)間計算平均DGD或rmsDGD值。在其他情形下，掃描中點波長是出于在波長上對DGD進行平均一一根據PMD的定義——而考慮得，以獲得rmsDGD值(不是平均DGD)。相反地，如上所述，僅在波長上進行平均并同時保持輸入和輸出SOP不變，要求滿足所述的關于該FUT的假定，而且要求大的PMD'Av乘積值。相同的注釋適用于此后呈現(xiàn)的等式。采樣重復軌跡數(shù)據的第二個動機在于，從光偏振和/或激光學頻率和/或功率(強度)的變化中獲得方差噪聲的準確估計的能力，所述的采樣重復軌跡在無噪聲的情況下對于SOP和中點波長4w的每種設置基本上是相同的。假如這個噪聲方差是已知的，則它可以被減去。由于這些重復軌跡，來自偏振噪聲和/或激光學頻率和/或功率噪聲和/或任何其他噪聲等等的方差就可以獨立地被估計如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage99</formula>其中應注意，這個"噪聲"方差可以來自隨機變化的輸入和輸出S0P,和/或激光學頻率和強度的不穩(wěn)定性，或任何其他噪聲源。為了獲得可靠的測量結果，該方差噪聲一一例如來自偏振變化和類似的其他效應，諸如激光學頻率和強度的不穩(wěn)定一一應比均方差(見下面的子章節(jié)3.4)小幾個百分點(例如小于2%)。應注意，上述平均可以在S0P上或在SOP和波長二者上進行平均。義Jy樹才j相對方差，例如主要由來自測試鏈路(或任何其他去偏振效應)中的光學放大器的非偏振ASE光的引起的，如用在等式(10)和(11)中的，在此被計算為四個可得到的估計的平均，即，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage99</formula>其中<^=1/12，而函數(shù)被定義為，順)-[〈^L,一〈"腦]瓶)=[〈^L;,一〈《〉2廳一替代性地，也可以經由偏振分量&來計算相對方差，例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage99</formula>其中《=1/3,而^為-2r"-i^-2r;-i但注意，從等式(20b)算出的相對方差不能被應用于任何上述或下述與用于提取DGD或PMD的"相對功率"相關的計算，即，測得的功率必須被適當?shù)貥藴驶?。應注意，上述等式在來自輸入和輸出偏振控制器之一或二者的I-S0P和A-S0P均勻分布在龐加萊球的情況下有效?？梢詢H在S0P上進行平均，或在SOP和波長二者上進行平均。繼而，噪聲方差(等式19)在計算中被從相對方差(等式20a)的第一估計中減去，從而聶終相對方差如下，(21)義4游才j這里的計算不同于等式(10)和(11)中的簡單均方，等式(10)和a1)中的均方是為了更清晰起見而沒有考慮噪聲。相反，在^和/lc;處的標準化功率之間的重復差的乘積被平均如下，〈a"〉,=〈^-。.("'『7^)〉,=士^(rn").(n"-rr)(22)在常規(guī)的數(shù)學術語中，等式(22)可以被稱為這些重復差的二階節(jié)點矩。這樣，噪聲平均到零，而不需被"糾正"，因為疊加在給定軌跡上的噪聲與疊加在對應的重復功率上的噪聲并不相關。這就是用于獲取重復數(shù)據的第一動機。注意，在上述等式中，〈〉sop^可以指在sop上、或在中點波長上、或在二者上的求平均，即，從一組功率到另一組功率，改變S0P或波長或兩者。繼而，根據反正弦公式來計算DGD或rmsDGD(即PMD)如下，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage100</formula>(23)其中<〉sop僅指代在S0P上的平均。-arcsin幼尸y'&，(24)其中〈〉sopa指代在sop和波長二者上的平均，理論常量應意識到，等式(23)和(24)中的反正弦公式不是僅有的可行^^式。使用這個公式的目的是為了獲得非偏置的結果，即使在使用相對大的步幅，諸如使PMD'Sv~a2，的情況下，也能獲得非偏置的結果，而不引入顯著的誤差；這是為了使信噪比最大化，從而使該儀器的動態(tài)區(qū)間最大化。雖然可應用于任何大小的步幅，但假如不考慮使動態(tài)區(qū)間最大化，則可以選擇小的步幅，在此情形下下列更簡單的微分公式是有效的尸媚=i△r2(23a)(24a)這里不是暗示這些公式更好或特別有利，而只不過是因為，如果步幅小得多，即滿足條件PMD'Sv〈0.01，它們也可以被方便地使用。應注意，在理想條件下一一其中沒有來自光學放大器的ASE以及偏振、頻率和強度等等的"去偏振"效應和其他"噪聲"，^=、上述等式(23)和(24)被化簡為，"⑨(v)-^jarcs+J〈Ar(。2)——)(25)1so尸它們的更簡單的微分公式是，so尸(26)(25a)診"/(26a)應注意，在上述等式中，W卿;A可以指代在波長上、或在S0P和波101長二者上進行平均，即，從一組功率到另一組功率，改變SOP和波長兩者。注意，可以通過對來自很多不同的中點波長的DGD(v)，在規(guī)定的波長區(qū)間上求平均，來計算平均DGD或rmsDGD,諸如/2MSZ)ot=V〈ZX/)2〉a(27)麵wD⑨=〈D⑨〉義(28)如等式(23)和(24)所示，假如DGD(v)和PMD計算涉及使用標準化功率(T)的相對方差一(。，那么該標準化功率可以不必被標準化到0和1之間。換言之，上述用于獲得標準化功率的標準化過程的某些步驟可以被跳過。例如，對于圖1C的實施方案(兩個光感測器連同一個耦合器)，相對功率(尸w)可以簡單地從軌跡^對軌跡/V的比率獲得，為，限一^P"RL_^p"對于圖1D中的實施方案(兩個光感測器連同一個PBS)和圖1C中的實施方案(兩個光感測器連同一個耦合器)，任何參考常量和為了獲得標準化功率而在S0P和/或波長上的求平均的過程，對于獲得相對功率(尸w)的過程而言，都可以被省略(跳過)。繼而，可以使用下述反正弦公式計算DGD和PMD，為，ZXD("=丄arcsin"」、7柳*1咖)乂其中〈〉sop僅指代在sop上的平均。(30)戶節(jié)丄arcsina必、J、"'，,(31)其中〈〉SOP;X指代在S0P和波長二者上的平均。在此，均方〈^"sc^可以被得到如下，102K〉，=〈(PRu-&)'(,RU-,rl)〉,=會;(尸"？-0.(嚴(fS-《)(32a)相對方差^在此被計算為四個可用估計的平均，即，=,1、2D+w)+d+wRU)"j(32b)其中。=1/12，而函數(shù)"5"被定義為，,=-〈《J-[〈《,2La-〈《〉注意，〈〉sopA可以指代在SOP上的平均、或在波長上的平均、或在其二者上的平均，即，從一組功率到另一組功率，改變SOP和波長兩者。假如選擇小的步幅，則等式(30)和(31)中的反正弦公式可以被寫為更簡單的微分公式，為，Z)⑨(v)=i.、\2"。戶(30a)尸節(jié)="\"卿(31a)對于可調諧光源具有相對大的線寬、且測試的是高PMD光纖的情況，在公式中可以進一步應用線寬"修正因子"，以更準確地得出FUT的DGD或PMD值.應注意，上述算得的雙端PMD測量的向前DGD或PMD，是FUT的DGD或PMD值。^^/"卓端^傳/M鄭#^凝蕃老_^斧^#丄^茲潛種來自在FUT遠端處的局域反射(諸如菲涅耳反射)的每個回反射光功率一一其是在單端總體PMD測量的操作方法所述的波長以及(I-SOP，A-S0P)對的一個給定設置下獲得的一一構成了一個基本數(shù)據單元，即，一個數(shù)據由一個功率值構成.下一個數(shù)據單位是一個四功率組(即四個數(shù)據單元)，對于圖2C和圖2G的實施方案，是兩套四個回反射功率，其中兩個回反射功率同時從光感測器"B和"C獲得，所有都牟I/0-S0P控制器14設置的給定的(I-S0P，A-SOP)對下獲得。形成k組的這兩套四功率組優(yōu)選地以下述序列獲得(時間從左流向右)<table>tableseeoriginaldocumentpage104</column></row><table>其中標注x和y指代同時(或在稍許不同的時間)分別從光感測器22B和22C獲得的測量功率，々-4"等于步幅&，中點波長被定義為、-^J)"^/2，雙撇符指示重復功率。最終，在獲取所有測量功率之后，它們將被存儲在數(shù)據文件中其總體數(shù)據被繪制成以下等式(31)中的矩陣，在隨后的章節(jié)中將參考該矩陣。該矩陣包含K個組，每個組有四個回反射光功率組成(當使用兩個光感測器時，有兩套四光功率組)<table>tableseeoriginaldocumentpage104</column></row><table>么^^/"，^^々動戎^對于圖2的使用偏振分束器(PBS)的優(yōu)選實施方案，在繼續(xù)進行任何進一步計算之前，有必要執(zhí)行兩個檢測器22B和22C的相對增益的校準過程。其校準過程將描述如下。對于其他實施方案，則不執(zhí)行該過程。該校準原理基于以下事實當1/0-S0P擾偏器"被用來生成足夠大數(shù)量的SOP以基本上均勻覆蓋龐加萊球時，來自FUT18的遠端(或其他位置)的回反射光的平均功率將是2:1的比率從PBS的兩個端口出來，該較高的功率對應于檢測器22B所連接的端口，該較低的功率對應于檢測器22C所連接的端口。因此，對于所觀察到的檢測器功率，任何所觀察到的與該2:1比率的偏離將都可以被檢測到并納入如下考慮。在數(shù)據獲取完成后，從兩個光感測器獲得的K個四回反射光功率已經被存儲，即，來自檢測器22B的總共J=4K個的功率(數(shù)據)，來自檢測器22C的也是J-4K個的軌跡，如矩陣(31)所描繪。來自22B和22C的第j個功率(j=0，1...(J-l))是下面分別被稱的p巧和1^。假如PBS的兩個臂中的總體損失是相等的，而且兩個光感測器以及關聯(lián)的電子器件的增益也是相等的，那么功率&和A在所有J次上求平均之后的比率將是<尸">，力>在實踐中，從測得的功率的平均而獲得的比率可能不等于2，因為PBS的兩個臂中的損失可能是不同的，而且兩個光感測器的"有效"增益可能是不同的；所述"有效"增益包括光電二極管響應率以及下述電子器件一一放大器和采樣電路一一的總體增益。(注意，不必分別確定這些個體增益。)因此，在繼續(xù)進行其余計算之前，從光感測器22C獲得的所有j個功率，即所有pyj，都作乘法如下其中105在實踐中，對于那些相對緊密相間(例如小于20nm)的中心波長，構件、檢測器等等的相對的波長依賴性可能是可忽略的，這個校準處理對每個單端PMD測量序列僅需要執(zhí)行一次既可。否則，可能需要在每個中心波長處執(zhí)行這樣的校準，由此延長了該測量序列的總體測量時間。該校準的結果是，即在所有A功率(數(shù)據)都已經被如上所述地乘以測得的相對增益之后，數(shù)據處理器34可以計算標準化回反射光功率。更精確地，在圖2的使用PBS的實施方案的情形下，標準化功率被以如下方式獲得將所采樣并平均的來自檢測器22B的信號A，或來自檢測器22C的信號尸"或(并且是優(yōu)選地)乘以權重系數(shù)后的差(Px-Py)/2或(Py-Px)/2(將在下一個章節(jié)詳細描述)，或任何乘以權重系數(shù)后的差(l+w)"(Px-w'Py)(其中w是加權因子)，除以來自檢測器22B和22C二者的所采樣并平均的信號之和(Px+Py)，該和表示射到該PBS上的總功率，即沒有選擇特定偏振分量的總功率。應注意，其他校準方法也是可行的。例如，一種潛在的替代性校準技術是使用光纖耦合器(分束器)或內部反射器的作為內部參考，以將來自所發(fā)射的OTDR光的預先確定的量(百分比)的光功率發(fā)送到兩個不同的檢測器。下面將詳細描迷對所有優(yōu)選實施方案的標準化功率的計算方法。義功率被處理，以獲得如現(xiàn)在就要描述的PMD值。應注意，在所有的下文中，該符號指向等式(33)中的矩陣"數(shù)據"，標注x和y分別指代從光感測器22B和22C獲得的回反射光功率。義/^尹，^^舉標準化功率(即透射率)，此后被標注為T，其計算根據各實施方案的不同而不同。(i)對于圖2的實施方案(具有兩個光感測器連同一個PBS)，標準化功率的計算與先前相關章節(jié)中描述的、用于圖1D的針對雙端PMD106測量的實施方案(有兩個光感測器連同一個PBS)的標準化過程完全相同。但注意，在被用在這個標準化過程之前，不同的/^功率必須已經被預先乘以從單端測量測得的相對增益如在自動校準過程的描述中所指示的。(ii)對于圖2D的實施方案(有兩個光感測器連同一個耦合器)，標準化功率的計算也與先前相關章節(jié)中描述的、用于圖1C的針對雙端PMD測量的實施方案(有兩個光感測器連同一個耦合器)的標準化過程完全相同。但注意，在這個標準化過程中對單端測量使用了不同的參考均值Uo-2/3。在此，不要求自動校準過程，即可以省略上述將功率&預先乘以測得的相對增益這一個過程。(iii)對于圖2C的實施方案(單個光感測器)，同樣，標準化功率的計算與先前相關章節(jié)中描述的、用于圖1B的針對雙端PMD測量的實施方案(兩個光感測器連同一個耦合器)的標準化過程相同，并且在這個標準化過程中對單端測量也必須用參考均值"o-2/3。在此，假定發(fā)射到FUT中的4"和^處的功率是近似相同的。應注意，在上述等式中，〈〉sopa可以指代在i一sop上、或在A-S0P上、或在中點波長上、理想地在全部三者上的平均，即從一組功率到另一組功率，相應地改變(I-SOP，A-SOP)對和中點波長。所有這些關系對于所有情形基本上都有效一_即使僅施加偏振擾偏，給出了一個特定中點波長處的正確DGD值。這樣，掃描中點波長是出于在波長上對DGD進行平均一一根據靜態(tài)PMD值的定義一一而考慮得到。相反地，如上所述，僅在波長上進行平均并同時保持(I-SOP，A-S0P)對不變，要求滿足所述的關于該FUT的假定，而且要求大的乘積值PMD'Av。相同的注釋適用于此后呈現(xiàn)的等式。義2^^"i這里的計算不同于等式(l)、(2)、(12)和(13)中的簡單均方，等式(1)、(2)、(12)和(13)中的簡單均方是為了更清晰起見而沒有考慮噪聲。相反，在;ii和義t/處的標準化軌跡之間的重復差的乘積被平均如下，〈a"Lw=rL).(rVr，L)〉《^=+;(ru("-rL")).(r(u"-7T)(22，)注意，等式(22')與等式(22)相同。在常規(guī)的數(shù)學術語中，等式(22')可以被稱為重復差的二階節(jié)點矩。這樣，噪聲可以被平均到零，而不是被"糾正"，因為疊加在給定軌跡上的噪聲與疊加在對應的重復軌跡上的噪聲不相關。這是獲取重復軌跡的第一動機。J.J繼而，根據下面的反正弦公式，PMD被直接計算為，/WZ)=art~i~arcsinfa,/(厶r(v)")(34)其中，往返因子""=<^。理論常量=/^對于其中相同的偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)被用來控制輸入和輸出光的S0P的情形，如圖2、2C-G的情形，有效。應意識到，等式(34)中的反正弦公式不是僅有的可行公式。使用這個公式的目的是獲得非偏置的結果，即使是在使用相對大的頻率步幅，諸如PMD'Sv0."的情況下，也能獲得非偏置的結果，而不引入顯著的誤差；這是為了使信噪比最大化，從而使該儀器的動態(tài)區(qū)間最大化。假如不考慮使動態(tài)區(qū)間最大化，或保持總體測量時間合理，則可以選擇小得多的頻率步幅，并使用下面的更簡單的微分公式尸膨-a,i、/(厶r(1/)2〉(34a)這不是暗示這些公式更好或特別有利，而只不過是因為，如果頻率步幅小得多，即滿足條件PMD'Sv〈0.01，它們也可以被方便地使用。應注意，從等式(34)和(34a)算得的向前PMD是FUT的PMD或rmsDGD。也應注意，對于一個給定的波長區(qū)間，可以通過對4艮多不同的波長下的DGDg^O/)進行均方根或平均來求得往返rmsDGD或平均DGD,并且在每個給定波長處的DG"^^^"可以從反正弦公式算得，為，嗎，(v)="柳)(35)或使用更簡單的微分公式如下，腳—(。=.J〈辟)2〉卿(35a)其中標準化功率(T)是針對每個給定波長獲得的。也可以通過簡單地對rmsZ)GA。^t^分別乘以往返因子和來獲得rmsDGD和平均DGD(向前)，其中，可以從許多不同的中點波長測得的DGD屮w(v)來獲得rmsZ)GZ^卿^^或均DG"。^嶺一一通過對來自等式(35)或(35a)的DG￡>w7Hp("在一規(guī)定的波長區(qū)間上進行均方根或平均，例如，D(Z)toMm^=a/〈dg￡>m"A和平均厲Awr嗜=〈PGZ^^沖〉、也應注意，上述用于使用標準化功率(通常是0到l之間的標準化功率)得出的DGD和PMD的計算等式可以被替換為其他方法。例如，從測得的功率僅計算相對功率，繼而用在等式(34)和(35)的"標準化因子"可以被消去當均方差被除時因為同一因子也被乘在均方差上，從而獲得正確的DGD或PMD值。應注意，上述用于計算DGD或PMD的等式具有理論常量"617。這個理論常量值對于其中具有相同的普通偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)被用作輸入和輸出光SOP控制的情形一一諸如圖2、2C-G的情形一一有效。然而，當兩個分立的獨立輸入和輸出偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)與剛好放在檢測器之前的偏振器或PBS共同使用時，例如圖2G所示，必須使用不同的理論常量、—"^。(注意，這個理論常量與上述相關章節(jié)所述的、用于雙端PMD測量等式的理論常量相同。)對于可調諧脈沖光源具有相對大的線寬且測試高PMD光纖的情形時，在等式(8-ll)中可能需要應用線寬"修正因子"，從而得到該FUT準確的PMD值。好^/"卓端賓農/W/浙#的數(shù)措^理和##每個0TDR軌跡——其是在單端累積PMD測量(也被稱為基于單端POTDR的累積PMD測量)的操作方法中所述的波長和(I-SOP，A-S0P)對的一個給定設置下獲得的一一構成了基本數(shù)據單元。一個軌跡由N個功率值構成，這N個功率值對應于距離z的N個值^，其中n-O...(N-l)。下一個更大的數(shù)據單位是一個四個軌跡組，對于圖3和圖3B的實施方案是兩套四軌跡組，其中兩軌跡同時從光感測器22B和22C獲得(或者，在應用光學開關和一個檢測器的情形下，相繼地獲得兩軌跡)，所有都在I/O-SOP控制器14設置的給定(I-S0P，A-SOP)對下獲得。形成第k組的這兩套四軌跡組優(yōu)選地以下述序列獲得(時間從左流向右)，其中標注x和y指代分別同時從光感測器22B和22C獲得的軌跡，一4"等于波長步幅(U，中點波長被定義為、-M)+M！^2，雙撇符指示重復功率)》一》(MA*—一U(I-SOPk，A-SOPk，Xk)p4k)Px'f)《)《Py[k)py"(k)最終，在數(shù)據獲取之后，被存儲在數(shù)據文件中的總體數(shù)據被繪制成以下等式(36)中的矩陣。以后將參考該矩陣。該矩陣包含K個組，每個組有四個OTDR軌跡(當使用兩個光感測器時，為兩套四軌跡組)，每個軌跡由N個點構成，這N個點對應于距離z的N個值其中n=0...(N-l):110<table>tableseeoriginaldocumentpage111</column></row><table>等式(36)的數(shù)據結構與等式(33)的相似，但等式(36)中的數(shù)據是隨著距離z而變化的0TDR軌跡，而不是等式(33)中的從FUT遠端反射的功率。么咖^智^^々動戎涼對于圖3的優(yōu)選實施方案，在繼續(xù)進行任何進一步計算之前，有必要執(zhí)行兩個檢測器22B和22C的相對增益的下述校準過程。對于其他實施方案，則不執(zhí)行該過程。該校準原則是基于以下事實設定的當I/O-S0P擾偏器14被用來生成足夠大數(shù)量的SOP并基本上均勻覆蓋龐加萊球時，在沿著FUT16的任何片段上的回反射光的平均功率將以2:1的比率從PBS的兩個端口輸出，該較高的功率對應于檢測器22B所連接的端口，該較低的功率對應于檢測器22C所連接的端口。因此，對于所觀察到的檢測器功率，任何所觀察到的與該2:1比率的偏離都可以被量化并納入考慮，如下。在數(shù)據獲取完成后，從兩個光感測器獲得的K個四0TDR軌跡組已經被存儲，即，來自檢測器26A的總共J-4K個的軌跡，來自檢測器22B的也是J-4'K個的軌跡，如矩陣(36)所描繪。來自22C和22B的第j個軌跡(j=0，l…(J-1))下面分別被稱為Px(z)J和Py(z)J。假如PBS的兩個臂中的總體損失是相等的，而且兩個光感測器以及關聯(lián)的電子器件的增益也是相等的，那么軌跡&和A在所有J次上以及在所有z的N值上求平均之后的比率將是乂w在實踐中，從測得的軌跡平均而獲得的比率可能不等于2，因為PBS的兩個臂中的損失不同，而且兩個光感測器的"有效"增益也可能不同；所述"有效"增益包括光電二極管響應率以及下述電子器件一一放大器和采樣電路一一的總體增益。(注意，不必分別確定這些個體增益。)因此，在繼續(xù)進行其余計算之前，從光感測器22C獲得的所有J個軌跡，即所有P^z)J，都作乘法如下*)乂sg—W柳")/其巾_/在實踐中，對于那些相對緊密相間(例如小于20nm)的中點波長，構件、檢測器等等的相對的波長依賴性可能是可以忽略的，這個校準處理對每個POTDR測量序列僅需要執(zhí)行一次。否則，可能需要在每個中心波長處執(zhí)行這個校準，由此延長了該測量序列的總體測量時間。該校準的結果是，即在所有J^軌跡都已經被如上所述地乘以測得的相對增益之后，數(shù)據處理器34可以計算標準化0TDR軌跡。更精確地是，在圖l的實施方案的情形下，標準化軌跡被以如下方式獲得將所采樣并平均的來自檢測器22B的信號A，或來自檢測器22C的信號/^，優(yōu)選地是來自檢測器22B和22C的采樣信號之間的差，(Px-Py)G或(Py-Px)/2(將在下一個章節(jié)詳細描述)，或任何乘以權重系數(shù)后的差(1+w)"(Px-w'Py)，除以來自檢測器22B和22C二者的所采樣并平均的信號之和(Px+Py),該和表示入射到該PBS上的總回反射功率，即沒有選擇特定偏振分量的總功率。下面將詳細描述對所有優(yōu)選實施方案的標準化0TDR軌跡的計算方法。義現(xiàn)在就要描述OTDR軌跡的處理以獲得累積的PMD值。應注意，在沿著FUT18的每個點z"處的尸MA^的計算是獨立于任何其他點n的。每個都得自那些在(I-S0P，A-SOP)對上和/或對波長上求平均而來的平均數(shù)。這樣，在下述計算中，使用下標n是不合適的；必須簡單地理解，該計算對于每個點n以相同的方式被重復，或換言之，在每個距離z處都是有效的。在所有下文中，這些符號指向與等式(36)中的矩陣"數(shù)據"符號相對應。也應強調，標注x和y分別指代從光感測器22B和22C獲得的軌跡。義7^;^涼化教遂標準化軌跡，此后被標注為7Ya，其計算根據各實施方案的不同而有所不同。(i)對于圖3的實施方案(具有兩個光感測器連同一個PBS),標準化OTDR軌跡被計算如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage113</formula>其中應意識到，在被用于等式(37)之前，不同的尸y軌跡已經被預先乘以測得的相對增益gwwwpc:,如同在自動校準過程中描述的所指示的那樣。(37a)(ii)對于圖3B的實施方案(兩個光感測器連同一個耦合器)，軌跡A對i^的比率首先被計算為，pY(k)pv"(k)pY<k)pw(k)B(k)—tt，，(k)_"Ln(k)—"XUR"(k)_￡i_y_nMRl_Py(Lk)Rl_Py'f)Ru-Py[f)RU-Py"ff),繼而，上述比率被標準化——相對于其在K個組上的平均而加以標準化，如下，礦="?！?="。(37c)其中參考均值Uo-2/3—一假定通過對一個平行于分析器軸的光偏振狀態(tài)的功率測量，從其平均比率R被定義為，〈R〉SOPA=^Z(R<Lk)+Rf)+R(Uk)+R"ff))，(37d)在此，不要求自動校準過程，即可以省略上述將軌跡&預先乘以測得的相對增益這一過程。(in)對于圖3A的實施方案(單個光感探測器)，僅有的可用軌跡是尸,軌跡(其從光感探測器22獲得)。該標準化軌跡的獲取如(5c)，但不用首先計算軌跡x對軌跡y的比率，即，="or，="o(尸》(尸)r，="°r'S)="。7^(37e)其中平均軌跡被定義為，<PW=^(px(lk)+Pxf)+Px『+Pxf)(37f)兮k應注意，在上述等式中，〈〉so^可以指代在/A6^上、或在J-SC^上、或在中點波長上、理想地在全部三者上的平均，即，從一組軌跡到另一組軌跡，相應地改變/AO尸、J-SO尸和波長。所有這些關系對于所有情形基本都有效一一即使僅施加1/0-S0P擾偏，給出了一個特定中點波長處的正確dgd值。這樣，掃描中點波長僅是出于在波長上對dgd進行平均——根據統(tǒng)計pmd的定義——而考慮得。相反地，如上所述，僅在波長上進行平均并同時保持i/0-s0p不變，要求滿足關于對該fut的假定，而且還要求大的乘積值PMD'Av。相同的注釋適用于此后呈現(xiàn)的等式。義2一樹才j相對方差，如同等式(37b)，在此被計算為四個可得到的估計的透射率變化的平均，即，。、2、"10乂Lvar(rL)+var(ry)+var^)+var(r、)(38)其中參考方差W。=4/45，而透射率變化的函數(shù)"var"被定義為，《)=[(&2〉一W一7;var(r"L)=[〈r"L2var(r'u)，'u2義J財i這里的計算不同于等式(3a)中的簡單均方，等式(3a)中的筒單均方是為了更清晰起見而沒有考慮噪聲。相反，在義t;和/li處的標準化軌跡之間的重復差的乘積被平均如下，〈Ar"卿,〈(ru-rL).(r'u-r'L)〉so尸;^^S(7ii"-:rL(").(r'[f)-r，)(39)在常規(guī)的數(shù)學術語中，等式(39)可以被稱為這些重復差的二階節(jié)點矩。這樣，噪聲被平均到零，而不是被"糾正"，因為疊加在給定軌跡上的噪聲與疊加在對應的重復軌跡上的噪聲不相關。這是獲取重復軌跡的第一動機。義4鏡,才j采樣重復軌跡的第二動機是在于獲得方差噪聲的準確估計的能力，所述的采樣重復軌跡在無噪聲的情況下對于中心波長;i和sop的每種設置基本上是相同的。這是因為，如等式(38)中算得的相對方差包括假設無噪下的軌跡的方差和噪聲方差二者。然而，假如噪聲方差是已知的，則它可以被減去，因為兩個獨立隨機變量之和的方差等于這些方差之和。但有了重復軌跡，噪聲就可以獨立地被估算如下繼而，在最終相對方差的計算中，噪聲方差(等式40)可以被從相對方差的第一估計(等式38)中減去，如下，O=W-4(41)繼而，根據下面的反正弦公式，累積PMD被計算為，層(z)=+arCSinaJ^~~2/，(42)一=2其中，往返因子為""一Vs。理論常量17是對其中用共同的(相同的)普通偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)被用作輸入和輸出光SOP控制的情形，諸如圖3、3A和3B的情形，有效。應意識到，等式(42)中的反正弦公式不是僅有的可行公式。使用這個公式的目的是為了獲得非偏置的PMD計算結果，即使是在使用相對大的頻率(波長)步幅，如使PMD'Sv(U，的情況下，也能獲得非偏置的結果，而不引入顯著的誤差；這是為了使信噪比最大化，從而使該儀器的動態(tài)區(qū)間最大化。假如不考慮使動態(tài)區(qū)間最大化，或保持總體測量時間合理，則可以選擇小得多的頻率步幅，并使用下面的更簡單的微分公式這不是暗示這些公式更好或特別有利，而只不過是因為，如果步幅小得多，即滿足條件PMD'Sv〈0川，它們也可以被方便地使用。通過在對應于距離^的每個點n處重復上述從等式(37)到等式(42)的計算，獲得隨著z而變化的累積PMD曲線。應注意，上述用于計算PMD的等式具有理論常量*=V7。這個理論常量值對應于其中相同的公用(普通)偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)被用作輸入和輸出光SOP控制的情形一一諸如對圖3,3A和3B的情形一一有效。然而，當兩個分立的獨立輸入和輸出偏振狀態(tài)控制器(擾偏器)與剛好放在檢測器之前的偏振器或PBS共同使用時，如圖3C所示，必須使用不同的理論常量氣—"。(注意，這個理論常量與上述相關章節(jié)所述的、用于雙端PMD測量等式的理論常量相同。)也應注意，上述使用標準化0TDR軌跡的得出累積PMD的計算等式跡。應注意，從等式(42)和(43)算得的向前PMD是FUT的PMD或rmsDGD。義《y遽^^^^宏夢丑^"f假如脈沖激光源的有效光譜線寬較大，則可能期望執(zhí)行附加的一一盡管是可選的一一數(shù)據"后處理"步驟，以考慮測得的累積PMD對該激光線寬的依賴性。這樣，可以對N個上述在^處測得的累積PMD值，即尸MD"，乘以一個適當?shù)木€寬依賴修正因子來得到精確的PMD值。當該激光線寬形式是近似高斯形式的時候，一種合適的修正因子表達即為如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage117</formula>.(43)其中尸MA。,是飽和累積PMD值，即，假如沒有應用線寬修正因子，隨著實際累積PMD趨向測得的累積PMD時，飽和累積PMD值趨向無窮。它被給出為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage117</formula>(44)其中""是激光光譜的rms線寬度。(注意對于高斯線形，在最大值一半處的全寬與rms寬度的關系是Avt-V8.1n(2)crvL。)最后的可選步驟包含根據等式(44)的修正因子，計算N個PMD值，繼而，獲得修正后的PMD值尸MD'"，即通過將修正之前的所測PMD值乘以修訂因子來獲得，PMD'n=ctLWn.PMDn(45)例如，假如沒有應用修正因子，從等式(44)和(45)指示，對應于比如說-10%的偏置的最大累積PMD值是尸MA^^0.0817Avl'1。此情形的一個數(shù)據例子是，在最大值一半處的全寬avl-2GHz給出了PMD紐~93.7ps和PMD,~4O.Sps。假如測得的值恰好等于這個預定的對應于10%的偏置的最大值40.8ps,那么實際PMD事實上是45.4ps，即，測得的值受到10%的偏置，如所宣稱的那樣。這樣的殘余偏置水平在許多現(xiàn)場應用中可能是可接受的。然而，在這些相同的物理條件下，假如修正因子被應用到等式(45)，則獲得實際累積PMD'為45.4ps。在實踐中，假如修正因子變得非常大，即，當直接測得的(即未修^正的)累積PMD太接近尸MAa,，則修正因子自身的不確定性將增加，因為，如從等式(44)可以注意到的，直接測得的PMD值中或激光線寬中的任何小誤差(或有效激光線形的不確定性)可以導致修正因子非常不可靠，。然而，假如修正因子的最大可允許值以一個預定值為限一一這繼而確定了當修正因子被應用時可以被測量的最大PMD,則該不確定性保持較小。這樣，不僅尸MA^大于沒有修正時的情況，而且更重要的是，在沒有應用修正的情況下，當實際PMD等于尸MA^時沒有系統(tǒng)偏置，而是僅有小的附加的平均為零的不確定性。使用前述實例，將修正因子設置到合理的最大值1.25,即仍接近單位值，則可以被測量的沒有偏置的實際PMD的最大值，是尸MA^76l戸，與沒有使用線寬修正因子時帶有-10%的偏置的40.8ps形成對比。注意，每當乘積pmd'avl遠小于單位值時，在后處理中應用這樣的修正因子沒有意義，因為該因子無論如何非常接近單位值。應用修正因子是為了提高，在給定激光的真實線寬的情形下，可以被無偏置地測量的最大PMD值。應意識到，等式(44)應用于近似高斯形激光光諳的情形，如以舉例的方式加以給出的。對于任何基本上偏離高斯線形的特定激光線形，可以分析性地或者數(shù)據性地計算得到其他公式或關系。高斯線形是其中可以得到地簡單的相關因子分析公式的特殊情形，也是與實踐情況相關。而這種簡單的分析公式并不適合用于任意的激光線形。用于雙端PMD測量的可調諧激光源如前文所述，理想的是具有一個可調諧相干源，其可以被調到很多中點波長上，該波長同時結合了很多輸入和輸出的S0P，其目的是為了測量C或L帶中的任何DWDM信道中(如具有大約35GHz或70GHz的頻率間隙的備用DWDM信道中)的DGD，或準確地獲得rms或均DGD值(即PMD值)，此時應有足夠的波長區(qū)間可用于該測量。因此，理想的是，可調諧相干源是在大的波長區(qū)間上可調諧。在幾百納米的區(qū)間上可調諧的合適的可調諧相干源對于本領域技術人員是已知的，因此在此不詳細描述o圖7的可調諧光源包含一個基于光纖光學放大器諸如SOA——的光纖環(huán)激光器設計，其中共用的增益介質102用于對應于至少兩個不同波長(1，2，...，N)的至少兩個不同腔的每一個(1，2，...，N)。纖104中選擇。在圖7中，至少兩個偏振調節(jié)器(1，2，...，N)用于調節(jié)腔的光的SOP——假如腔基于SMF光纖腔。分束器106A被用來將N個腔結合在一起，耦合器107從激光腔提供光輸出?？刂茊卧?0'被用來調節(jié)可調諧光纖104的中心波長，控制光學開關"打開"不同的激光腔以發(fā)出不同的波長，而且控制增益介質，例如為SOA供應電流——假如SOA被用作增益介質。圖7A示意性地示出了這樣的可調諧調制光源(用在圖1(B-H)中的12A中)的一個優(yōu)選實施方案的一個實例，其被設計為以快速的序列發(fā)出三個緊密相間的波長，其中光學斷路器(chopper)130用作光學開關。在一個優(yōu)選實施方案中，TBF104的功能可以用單塊衍射光柵實現(xiàn)，其中這三個激光腔的每一個的光路以衍射平面中的稍許不同的角度入射到所述光柵上，這些稍許不同的角度已經被選擇為對應于圍繞該激光的標稱的"中心波長"的緊密相間的波長。該TBF可以在S、C和L或O和E等帶中的一個或多個帶中調諧"中心波長"(如前文定義)，具體的可接入波長區(qū)域取決于SOA102'的選擇以及可調諧光纖104的過量損失和波長-依賴損失。優(yōu)選地，SOA102'是"偏振依賴的"，也就是i兌，它最佳地放大了特定的入射線性偏振的輸入光，并且不顯著地放大對應的正交偏振量。這樣的SOA的一個實例是CovegaCorporation生產的ModelBOA1004'這樣，圖7A的可調諧調制光源12A包含S0A102?？烧{諧光帶通濾波器(TBF)104;分束耦合器106A、106B和106C;光學斷路器130;以及三端口循環(huán)器108A和108B，其通過保偏光纖(PMF)以三個環(huán)腔拓樸連接。耦合器106D結合了來自耦合器106B和106C的光輸出。控制單元30分別通過線120、122和124耦合到S0A102'、斷路器122和TBF104，它由此供應控制信號來選擇性地在不同時間將不同腔內的光調開或關閉(如下文將要詳細描述的)并通過TBF調節(jié)波長。連續(xù)可調諧TBF典型地是具有20至40pm線帶寬(FWHM)的基于光柵的帶通濾波器，其被用來準確地調諧激光波長，并將光(光子)限制在這個小的TBF帶寬內，以給出準確的具有窄線寬的激光波長。假如使用PMF腔，則不需要任何附加構件。但假如該腔基于例如SMF-28光纖，則仍需要一個或兩個偏振控制器來調節(jié)該激光腔內的偏振狀態(tài)(SOP)。上述各種實施方案中的可調諧調制光學相干源的光譜線寬可以從小于lGHz到大約4GHz。至少近似地知曉這個線寬是有利的，以便于利用前文描述的線寬修正因子。應意識到，其他種類的可調諧調制光源可以被用來替代前文描述的可調諧調制光源。例如，可以想到，可以利用外部相位調制器在外腔激光器(ECL)、分布式布喇格反射激光器(DBR)或分布式反饋激光器(DFB)的輸出端生成光學邊帶。本領域技術人員將意識到這種可調諧調制相千源的其他替代品。用于單端PMD測量的可調諧OTDR如前文所述，理想的是使用許多中點波長；u,rf以及許多i-sop和A-S0P。因此，期望可調諧OTDR在大的波長區(qū)間上可調諧。在幾百納米的區(qū)間上可調諧的合適的可調諧OTDR，對于本領域技術人員是已知的，因此在此不描述。圖8A示意性地示出了這樣的可調諧脈沖激光源12的一個實例，其被公開在2006年7月18日提交的序列號為60/831,448的共有美國臨時專利申請中，該申請的內容通過引用納入本說明書?？烧{諧OTDR基于環(huán)形光纖激光器設計，其中半導體光學放大器(SOA)既用作(i)激光增益介質，又用作(ii)外部調制器一一其在"打開"時也放大光脈沖。(該SOA可以將輸入光脈沖從3至6dBm(輸入)放大至17至20dBm(輸出))。這樣，圖8A的可調諧脈沖激光源12包含SOA202、可調諧光學帶通濾波器(TBF)204、分束耦合器206和四端口循環(huán)器208，它們通過保偏光纖(PMF)以環(huán)形拓樸連接。耦合器206具有第一端口，其經由TBF104連接到SOA202;第二端口，其經由TMF環(huán)路214連接到循環(huán)器208;以及第三端口，其連接到時延線210的一端，該端與以反射器212為終止的那端相反。這樣，該環(huán)包含第一路徑，其是放大路徑，延伸在循環(huán)器208和耦合器206之間，并含有SOA202;以及第二路徑，其是反饋路徑，延伸在耦合器206和循環(huán)器208之間，由PMF214提供。耦合器206提取腔內的光的一部分，典型地是25至50%，并將其送入時延線210。在被反射器212反射之后，這部分光返回到耦合器206，并在等于時延線210的環(huán)行傳播時間的時延At之后重新進入該腔。因此，時延線210包含保偏光纖的一個光纖尾纖，而反射器212在該光纖尾纖的端部包含一個具有大約95%的反射率的鏡。當然，可以使用其他適宜的已知形式的時延線和反射器?？刂茊卧?0分別通過線220和222耦合到SOA202和TBF204，借此供應控制信號來選擇性地打開和關閉SOA202(如稍后將更詳細地描述)并調節(jié)TBF204的波長。應注意，除了從圖5(A)中的設計來產生短的且高功率的光脈沖，也時間來生成長脈沖。這樣的可調諧脈沖激光源12'可以以低成本提供高輸出功率。關于這種可調諧脈沖激光源12的進一步細節(jié)和它的操作，讀者可參看美國臨時專利申請No.60/831，448。應意識到，其他種類的可調諧脈沖光源也可以被用來替代前文所述的可調諧脈沖光源。例如，圖8B是圖8A的一個替代性設計，其中沒有使用時延線。圖8B中的設計可以以低成本有效地生成從275ns至20j^s的長脈沖，然而，它可能不適宜產生小于275ns的0TDR脈沖。圖8B的可調諧脈沖激光源12包含SOA202、TBF204和分束耦合器207，它們通過PMF以環(huán)形拓樸連接，以形成一個光纖環(huán)激光腔。耦合器207從該腔提取光的一部分，典型地是25至50%，作為輸出。控制單元30分別通過線220和222耦合到SOA202和TBF204，它還可以供應和控制SOA202上的偏置電流，并且調節(jié)TBF104的波長。控制單元30通過線220來控制SOA202，打開和關閉它的偏置電流以使它生成光脈沖。還例如，Rossaro等人(J.Select.TopicsQuantumElectronics,Vol.7，pp475-483(2001)),尤其在其圖3中，公開了合適的可調諧脈沖光源一一其中利用聲-光調制器從連續(xù)波可調諧激光器中泵浦光。圖8C示意性地示出了另一個合適的替代性的可調諧脈沖光源，其包含一個可以在很寬范圍內調諧的線寬可控的連續(xù)波(CW)光源212"，并結合了一個獨立的SOA230"，其僅充當放大調制器。該CW光源包含寬帶半導體光學增益介質232"，典型地是光學半導體光學放大器(SOA);以及可調諧帶通濾波器(TBF)234",其被控制單元30(圖2)控制。大于3-5dB的最小的小光學信號增益可以接近200nm(例如，從1250至1440nm，或1440至1640咖)。需要這個最小的小信號增益來補償腔損失，從而形成激光振蕩。連續(xù)可調諧TBF典型地是具有30至80pm的帶寬(F冊M)、基于光柵的帶通濾波器，其被用來準確地調諧激光波長，并將光(光子)限制在這個小的TBF帶寬中，以準確地給出具有窄線寬的激光波長。在圖8C中通過參考標號136"定義的"其他構件"將包括一個輸出耦合器(典型地是25/75耦合器，25%是輸出端口；但也可以是50/50耦合器，以得到更多輸出功率)和一個光學隔離器(可以被集成到光學增益介質中，諸如在SOA的輸入端中)。假如使用PMF腔，則不需要任何其他構件。但假如該腔是基于例如SMF-28光纖的，則仍需要一個或兩個偏振控制器，以調節(jié)該激光腔中的偏振狀態(tài)(SOP)。SOA230"用作外部調制器產生了幾個優(yōu)點一個是，大約50至60dB122是，使輸入光從相對低的輸入功率(0至6dBm)放大至10至20dBm(注意，輸出功率強度取決于操作波長)。也值得注意的是，圖8C的設備將不產生線寬非常窄的激光。該激光線寬強烈地取決于TBF帶通寬度。典型地，圖6的可調諧脈沖光源可以被設計為具有可獲取的接近200nm的波長區(qū)間(例如，從1250至1440mn或1440至1640nm)——通過選擇合適的SOA(諸如以1350nm和1530nm為中心的SOA，分別具有3dB增益，帶寬延伸大于70nm，最大增益大于22dB)。也應注意，圖8C的設備將不產生線寬非常窄的激光。該激光線寬強烈依賴于TBF帶通寬度。典型地，激光線寬是大約4至15GHz(對于TBF帶寬是30至80pm)。然而，寬的激光線寬(帶寬)對于任何OTDR的應用(包括POTDR)都是有利的，因為它可以降低OTDR軌跡上的相干噪聲。上述各種實施方案中的可調諧脈沖激光源的光鐠線寬可以從小于lGHz到大于15GHz。在實踐中，該光鐠線寬的下端通常由使瑞利背向散射的相干噪聲最小化這一需要來確定，該線寬的上端，通過測量適度高的PMD值的能力來確定。至少近似地知曉這個線寬是有利的，以便于應用前文所述的線寬修正因子。另外該激光線寬至少在某區(qū)間內可以以已知的受控方式調節(jié)也是非常有利的，以便克服或顯著減輕上述關于最大可測量PMD的限制。假如這樣的調節(jié)激光線寬的能力是可得到的，那么可以選擇較大的線寬一一在要測量小的PMD值的情況下；并選擇較小的線寬一一在要測量大的PMD值的情況下。最好是，激光線寬總是被設置為近似等于選定頻率步幅如的一半。本領域內的技術人員將意識到這些可調諧光源的其他替代實施。要強調的是使用在這里的術語"偽隨機擾偏"是并不需要或假定一個SOP和下一個SOP之間存在決定性的關系。然而，這不是說，物理的SOP控制器24必須真正地隨機。也可以遵循，例如，這些SOP在龐加萊球上限定了均勻的點格，在斯托克斯向量(Stokesvector)之間具有相等的角度。123坊々為、有"偽隨機"SOP意味著，表示龐加萊球上的SOP的斯托克斯向量的三個分量(sl,s2，s3)中的每一個都是均勻分布在-l和l之間的隨機變量，并且這三個分量中的任一個都與另兩個不相關，乘積的平均值等于0。盡管如此，不論這些S0P處于均勻的點格上還是形成隨機設置，該球上的點必須均勻分布。然而，假如使用點格來代替隨機設置，那么該計算或處理必須不假定一個S0P和另一個S0P之間存在決定性的關系。否則，假如FUT16移動，如在真實電信鏈路中可能出現(xiàn)的那樣，那么由決定性的點格獲得的軌跡之間的這種決定性關系將失去。本發(fā)銀W其^才黃^說'^(1)雙端PMD測量a.通過偽隨機擾偏途徑放*>了FUT18的穩(wěn)定性要求，因為不必假定用不同的S0P和/或波長獲得的功率之間存在決定性的關系。這個放松的FUT穩(wěn)定性要求可以小至10ms甚至更小，這取決于具體實施方案。測量結果對于任何類型的光纖都是可靠的；b.允許測量一個給定波長處的DGD，并且，當在不同波長處重復時，允許確定隨波長而變的DGD,繼而進一步獲得平均DGD或rmsDGD;c.特定實施方案在非常短的時間(約lms)內估計一個給定波長處的DGD;d.假如使用線寬相對窄的(例如1至2GHz或更窄)可調諧相干光源，允許測量FUT的非常高的DGD或總體PMD值(例如，大約50至100ps)，同時也能夠因隨機擾偏而以高的準確度測量小的PMD(例如小于O.lps);e.對于從小于數(shù)十分鐘至數(shù)分鐘的總體獲取時間，動態(tài)區(qū)間可以從30dB到超過60dB。還可以用小于1秒或百分之一秒的測量時間獲得DGD值的估計；f.允許測量包含在線內的光學放大器一一如鉺摻雜光纖放大器(EDFA)或拉曼光線放大器一一的FUT，并且，甚至在存在來自該光學放大器的顯著的ASE光的情況下，也可以獲得可靠的測量；并且g.可以設計成在FUT兩端之間沒有雙向通信的測量。(2)單端總體PMD測量a.通過偽隨機擾偏途徑放松了FUT18穩(wěn)定性要求，因為不必假定在不同的SOP和/或波長下獲得的功率之間存在決定性的關系。這個方法可以在非常短的時段內——例如0.2至0.4s——放松對FUT穩(wěn)定性的要求。測量結果對于任何類型的光纖都是可靠的；b.允許所有測量設備都僅位于FUT的一端；c.允許使用非常長的脈沖，例如大約l至20jis或更長一一只要OTDR可以區(qū)分在遠端處的局域反射與其他反射，從而使獲得非常高的動態(tài)區(qū)間、短的總體獲取時間、以及降低干涉或相千噪聲。例如，對于從小于2分鐘至超過5分鐘的總體獲取時間，可以獲得非常高的動態(tài)區(qū)間，從25dB至超過35dB;d.假如使用相對窄的線寬(例如1至2GHz或更窄)的可調諧脈沖激光器，允許從該FUT測量非常高的總體PMD值(例如，大約50ps或更高)，但仍可以因隨機擾偏而以高的準確度測量小的PMD(例如小于0.lps);以及e.與可以使用CW激光器的情形不同，用在這個單端總體PMD測量法中的OTDR技術可以區(qū)分瑞利背向散射和在光纖遠端處的局域反射，以使不再需要考慮瑞利背向散射或其他反射諸如來自光纖片段之間的連接器的反射，即可以提供非?？煽康腜MD測量結果。也應注意，這里公開的單端PMD測量法可以測量從測試儀器到沿著光纖的任何局域反射的PMD(例如從FUT上的任何連接器或接合器)，假如其回反射光功率可以高到足以能夠被適當?shù)販y量。(3)單端累積PMD測量a.通過偽隨機擾偏途徑放松了FUT18穩(wěn)定性要求，因為不必假定在不同的SOP和/或波長下獲得的軌跡之間存在決定性的關系。此外，不論實際上通過I/0-SOP擾偏(優(yōu)選方法)執(zhí)行，還是在"理想"FUT(如先前所述)的情形下通過僅依賴FUT的PSP(主偏振狀態(tài))的"自然"擾偏一一其根據波長和光纖長度的變化隨機且均勻地發(fā)生，都獲得了放松FUT18穩(wěn)定性要求這個優(yōu)點；b.允許使用長脈沖，與第二類型的其他POTDR不同，導致(i)顯著增大的動態(tài)區(qū)間，例如，對于100或200ns的典型脈沖長度下的從少于10分鐘至超過30分鐘的總體獲取時間，動態(tài)區(qū)間從10dB至超過20dB;(ii)降低了疊加在這些軌跡上的OTDR相干噪聲；(iii)對于給定激光光譜線寬，增大了最大可測量PMD;c.它們直接測量累積PMD，這與這里描述的第一類型先前已知POTDR不同，因此不需要假定的特定雙折射模，特別地，它們尤其適于測量旋轉光纖的累積PMD;d.產生真正定量的結果；以及e.來自本發(fā)明的測量結果是隨機擾偏途徑的結果，其顯著地導致簡單的等式(42)，該等式理論上對于任何FUT18和任何脈沖長度都有效，和對關聯(lián)的信號處理有效。本發(fā)明的實施方案可以測量從幾百皮秒延伸至超過50皮秒的區(qū)間上PMD值，具有卓越的空間分辨率并且可以定位高PMD光纖片段。與^^"^專^f請時聯(lián)系和足身2006年9月29日提交的申請?zhí)枮镻CT/CA2006/001610的共有國際專利一_該文件的內容通過引用納入本說明書——公開了一種方法和設施，其借助于基于OTDR的儀器對FUT進行單端累積PMD測量——通過發(fā)送很多組脈沖系列對，其中每對中的脈沖系列具有緊密相間的波長；并處理對應的OTDR軌跡，以獲得在沿著該光纖的任何距離z處的PMD。體現(xiàn)本發(fā)明的雙端PMD測量方法和設施促進了雙端測量，其中需要測量光學鏈路一一其可以包括(單向的)光學放大器一一中一個或多個特定波長處的總體PMD和/或DGD。據此，在本發(fā)明的實施方案中a)該測量是沒有反射的"直通"測量，并且脈沖長度非常長，佳_信噪比優(yōu)秀；b)在特定波長下測量該("直通"或向前)DGD，其他應用則不是這樣；c)該測量是單向的，因此，假如單向元件諸如光學放大器(包含光學隔離器)被放置在該鏈路中，則可以使用該方法；d)本發(fā)明允許在以下情況下進行測量當存在由介入的光學放大器所生成的顯著的ASE時；e)本發(fā)明允許協(xié)同確定PMD和DGD(入)；f)本發(fā)明使得協(xié)同確定根據rms和平均方式定義的PMD，而無需對FUT表現(xiàn)進行假定；g)本發(fā)明可以被適配為允許在DWDM信道中進行迅速監(jiān)測，以檢測DGD的突然改變，由此允許與可能觀察到的系統(tǒng)損耗關聯(lián)上。體現(xiàn)本發(fā)明的單端總體PMD測量解決了僅需要測量總體PMD的情形——通過接入FUT的一端。據此，在本發(fā)明的這樣的實施方案中a)該FUT在其遠端處具有一個具有顯著反射率的局域反射，這大體上不是上面引證的共有申請的情形；b)使用兩檢測器，用于高準確度且可靠的測量，其不是上面引證的共有申請的情形一一其中僅使用了單個檢測器；c)針對單個檢測器設計使用長光脈沖，用于獲得長測量距離或高動態(tài)，這不是上面引證的共有申請的情形一一其中僅施加了小于大約5至10倍拍長的短光脈沖長度；d)所檢測的回反射脈沖("響應脈沖")具有與被送入該FUT的脈沖非常接近相同的持續(xù)時間，這不同于上面引證的共有申請一一其中回反射信號是，對應于由瑞利背向散射引起的分布式回反射以及沿著該FUT長度的可能的虛假局域反射的沖擊響應。本發(fā)明的單端累積PMD測量解決了其中使用兩個檢測器或兩個不同127的輸入和輸出偏振控制器的另一情形。相應地，在本發(fā)明的實施方案中a)使用兩個檢測器，用于高準確度且可靠的測量，這不是上面引證的共有申請的情形一一其中僅使用了單個檢測器；b)更準確地測量，以得出標準化功率，從而從FUT得出可靠的PMD測量結果；c)對于基于PBS的實施方案，自動校準兩個檢測器的電子器件增益；d)使用僅一組緊密相間的波長就可以獲得粗略的、隨著光纖長度而變化的累積PMD,然而在上面引證的共有申請中需要至少兩組。工業(yè)適用性前文引用的各種專利、專利申請和其他文獻的全部內容通過引用納人本i兌明書。雖然本發(fā)明的實施方案已經被描述并詳細說明，但應清楚地理解，這僅是說明性和示例性的，而并不是限制性的，本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求限定。不同于已知的PMD測量——已知的PMD測量，其大多數(shù)技術采用雙端測量法、用于當前大多數(shù)可買到的用于現(xiàn)場應用的PMD測試和測量儀器，需要寬的波長區(qū)間一一本發(fā)明的雙端PMD測量實施方案可以被應用于DGD或PMD測量的小波長區(qū)間和大波長區(qū)間二者。假如有任何備用信道可用，本發(fā)明的實施方案可以允許測量和監(jiān)測窄DWDM信道中的DGD或PMD。本發(fā)明的實施方案也可以允許迅速檢測來自DWDM信道或任何光路的DGD的突然變化，由此允許與可能觀察到的系統(tǒng)損耗關聯(lián)上。本發(fā)明的實施方案允許在以下情況下測量DGD或PMD:當存在由介入的光學放大器所生成的顯著的ASE時；而且，不同于已知技術一_其依賴于FUT18在相對長的時間段(典型地數(shù)十秒至幾分鐘)上保持穩(wěn)定一一本發(fā)明的實施方案不需要這樣長的穩(wěn)定性，例如僅需要在大約數(shù)十或數(shù)百ns或ms平均時間上保持穩(wěn)定。這是因為，所獲取的、對應于不同SOP和/或波長(在大約數(shù)十或數(shù)百ps或ms平均時間上)的功率，被當作統(tǒng)計學上是獨立(偽隨機擾偏的)的，而無需假定它們之間存在任何決定性的關系。而且，小的等價激光線寬可以被用來獲得高的可測量PMD動態(tài)區(qū)間(例如，具有大約超過50至100ps的最大可測量PMD)。因此，這些優(yōu)點的結果是，體現(xiàn)本發(fā)明的這種雙端PMD測量可以在非常短的測量時間內在高距離動態(tài)區(qū)間內針對該FUT測量從非常小的值(例如，小于0.lps)至非常大的值(例如大于50至大約100ps)的PMD。而且，體現(xiàn)本發(fā)明的這種雙端PMD測量可以測量帶有光學放大器的FUT的PMD。對于單端總體PMD測量，不同于已知PMD測量——已知PMD測量的大多數(shù)技術依賴于雙端測量法、用于當前大多數(shù)可買到的PMD測試和測量儀器_—本發(fā)明的單端總體PMD測量實施方案僅需要接入一端，即，是單端總體或總PMD測量方案。而且，不同于已知技術——已知技術依賴FUT18在相對長的時間段(典型地幾分鐘至幾十分鐘)上保持穩(wěn)定一一本發(fā)明的單端總體PMD測量實施方案不需要這樣長的穩(wěn)定性。這是因為，所獲取的、對應于不同SOP和/或波長(在大約數(shù)百ms平均時間上)的功率，被當作統(tǒng)計學上是獨立(偽隨機擾偏的)的，而無需假定它們之間存在任何決定性的關系。使用非常長的脈沖允許了大得多的SNR，而且該OTDR技術(與CW激光相比)消除了并非來自測試位置(例如光纖端部)的任何其他光反射。而且，小的等價激光線寬可以被用來獲得高的可測量PMD動態(tài)區(qū)間(例如具有大約超過50至100ps的最大可測量PMD)。因此，這些優(yōu)點的結果是，使用OTDR和長脈沖，體現(xiàn)本發(fā)明的單端PMD測量可以在合理的短的測量時間內在高距離動態(tài)區(qū)間內針對該FUT測量從非常小的值(例如，小于0.lps)至非常大的值(例如大于50至大約100ps)的PMD。對于單端累積PMD測量，不同于已知技術——已知技術使用短脈沖且/或依賴于FUT18在相對長的時間段(典型地幾分鐘至幾十分鐘)上保持穩(wěn)定一一本發(fā)明的單端累積PMD測量實施方案不需要這樣長的穩(wěn)定性。這是因為，對應于不同SOP和/或波長(幾秒鐘平均時間)的OTDR軌跡，被當作統(tǒng)計學上是獨立(偽隨機擾偏的)的，而無需假定它們之間存在任何決定性的關系。對于給定的平均時間，使用相對長的脈沖允許了比原本可以實現(xiàn)的SNR大得多的SNR。這是因為(i)回反射光的光能與脈沖長度成比例；以及(ii)檢測器電帶寬可以更小，從而允許降低噪聲。因此，較長脈沖長度對SNR的作用是三重的和成倍增的。用長光脈沖，最大可測量PMD值也可以因下列的直接原因而更大用短脈沖，疊加在OTDR軌跡上的"相千噪聲"較大。為了在使用短脈沖時降低相干噪聲，"標準"方案是增大等效激光線寬(激光固有線寬，或使用抖動或其他等效手段)。這限制了最大可測量PMD。因此，使用長脈沖的這些不同優(yōu)點的結果是，體現(xiàn)本發(fā)明的POTDR，可以在合理的測量時間內測量更大的累積PMD值一一其典型地出現(xiàn)在更遠的z處PMD值。在所有OTDR應用中，被FUT18回反射的光的功率隨著離開局域背向散射發(fā)生出的距離的增大而減小，因為任何FUT18都具有非零損失(典型地在入-1550nm處為0.2至0.25dB/km)。OTDR的動態(tài)區(qū)間可以被定義為，仍可以在一合理的由噪聲導致的不確定性以內獲得良好測量的最大損失。對于由噪聲導致的不確定性小于10至15%的情況，當使用單個軌跡的100ns脈沖和ls平均時間時，初始測試結果顯示出約15dB的動態(tài)區(qū)間。根據圖3A的原型的測試已經顯示出，用典型的光纖損失(0.2至0.25dB/Km)，體現(xiàn)本發(fā)明的POTDR用200ns脈沖和2s平均時間可以夠及70km。預期，從圖3、3B和3C的實施方案，能得到相近或更高的性能。上述優(yōu)點，即顯著放松的穩(wěn)定性要求、因應用較長的脈沖長度而實現(xiàn)的大得多的SNR(因此大得多的測量區(qū)間)、以及現(xiàn)實的最大可測量PMD(諸如30至40ps)等優(yōu)點的結合，使得體現(xiàn)本發(fā)明的POTDR特別適于長的、已安裝的光纖，甚至有可能是包括那些空中光纖的"現(xiàn)場測量"。[1C.D.Poole,D丄.Favin,'Polarization-modedispersionmeasurementsbasedontransmissionspectrathroughapolarizer',JournalofLightwaveTechnology,Vol.12(6),pp.917-929(1994).'Method姐da卯aratusformeasuiii^polarizationmode615{)€]^011,,UnitedStatesPatent7,227,645B2,Jim.5,2007.N.Cyr,'Polarization-modedispersionmeasurement:generalizationoftheinterferometiicme也odto旭yco邵lingregime',JournalofLightwaveTechnology,Vol.22(3)，pp.794-805(2004).'Fiberopticaldispersionmethodandapparatus',UnitedStatesPatent4,750，833,Jun.14,1988.P.A_Williams，A丄Barlow,C.Mackechnie，J.B.Schkger,'Narrowbandmeasurementsofpolarization-modedispersionusingthemodulationphaseshifttechnique',ProceedingsSOFM，BoulderCO，1998，pp.23-26.R.Noe，etal，'Polarizationmodedispersiondetectedbyarrivaltimemeasurementofpoiarization-scrambledIi幽'，JournalofLightwaveTechnology,Vol.20(2),pp.229-235(2002).S.X.Wang,A.M.Weiner,S.H.Foo,D.Bownass，M.Moyer,M.O'Sulliv旭，M.Birk,M.Boroditsky,'PMDToleranceTestingofaCommercialCommuuicatioiiSystemUsingaSpectralPolariineter，，JournalofLightwaveTechnology,Vol.24(11),pp.4120-4126(2006).'Methodandapparatusforpolarizationmodedispersionmonitoiiiiginamultiplewavelengthopticalsystem',UnitedStatesPatent7,203,428，April10,2007.S.Wielandy，M.Fishteyu，B.Zhu，'Opticalperformancemonitoringusingnonlineardetection',JournalofLightwaveTechnology,Vol.22(3),pp.784-793(2004).N.Kikuchi,'Analysisofsignaldegreeofpolarizationdegradationusedascontrolsignalforopticalpolarizationmodedispersioncompensation，，JournalofLightwaveTechnology,Vol.19(4)，pp.480-486(2001).131〖12〗F.Corsi，A.Galtarossa,LPalmieri,M.Schiano,T.T咖bosso，"Continuous-WaveBackreflectionMeasurementofPolarizationModeDispersionCharacterization",正EEPhotonicsTechnologyLetters,Vol.11No.4，Aprill卿,pp.451-453.A.Galtarossa,L.Palmieri,M,Schiano，T.Tambosso,"Single-EndPolarizationModeDispersionMeasurementUsingBackreflectedSpDtraThrou^iaLinearPolarizer",正EE/OSAJ.LightwaveTechnology,VoL17No.10,Octoberl卿，pp.1835-1842.14]H.Sunnerad，B.-e.OIssoaM.Karlsson,P.a.Andrekson,J.Brentel"Polarization-ModeDispersionMeasurementsAlongInstalledOpticalFibersUsingGatedBackscatteredLightandaPolarimeter",正EE/OSAJ.LightwaveTechnology,Vol.18No.7，July2000,pp.柳-亂H.Suraierud,B.隱E.OIssoaM.Karlsson,P.A.Andrekson，"MeasurementofPolarizationModeDispersionAccumulationAlongInstalledOpticalFibers",正EEPhotonicsTechnologyLetters,Vol.11No.7，Julyl卿，pp.860-862.間USpatentNo.6,229,599(A.Galtarossa).H.Dong,P.Sh腦，J.G.Zhou,Y.D.Gong,"Single~eiidSpectralResolvedMeasurementofPolarizationModeDispersioninOpticalFibers",PaperJThA20,OpticalFiberCommunicationsConferoice,March25-29,2007,Anahein^CA,USA.[18]USpatentNo.6,724,469(M.Leblanc).〖19]F.Corsi,A.Galtarossa,L.Palmieri,"BeatLengthCliaracterizatioiiBs^edonBackscatteringAnalysisinRandomlyPerturbedSingle-ModeFibers,"JournalofLightwaveTechnology,Vol.17,No.7，July1999.A-Galtarossa,L.Palmioi，A.Pizzinat，M.Schiano,T.Tambosso,"MeasureinentofLocalBeatLengthandDifferentialGroupDelayinInstalledSingle-ModeFibers",JournalofLightwaveTechnology,Vol.18,No.10,October2000.A.Galtarossa，L.Palroieri，M.Schi旭o，T.Tambosso,"MeasurementofBeatLengthandPerturbationLengthinLongSingle-ModeFibers,"OpticsLetters,Vol.25,No.6，March15,2000.B.Huttner,B.Gisin,N.Gisiiu"DistributedPMDmeasurementwithapolarization-OTDRinopticalfibers",JournalofLightwaveTechnology,VoL17，pp.1843-1948,Oct.1999.[23〗USpatentnumber6,946,646(Chenwo/.)USpublishedpatentapplicationnumber2004/0046955,Fayolle對g/.權利要求1.一種測量光路(FUT)的至少一個偏振相關特性的方法，該方法使用被連接到該光路的近端或近端附近的光輸入裝置，以及被連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端附近的光輸出裝置；該光輸入裝置包含用于供應至少部分偏振的光的光源裝置，以及用于控制所述至少部分偏振的光的偏振狀態(tài)(I-SOP)并將所述光送入該FUT的裝置；該光輸出裝置包含用于從該FUT中提取對應的光的裝置，用于分析所提取的光的分析裝置，以及檢測裝置，所述檢測裝置用于檢測對應于該分析器裝置的至少一個傳輸軸的分析光(A-SOP)，以提供至少兩組波長的每一組中的每一波長下的傳輸?shù)南喔晒夤β?，其中每一組波長中的低波長(λL)和高波長(λU)緊密相間，并且其中以下三個條件不是同時都被滿足h.源和檢測裝置處于FUT的同一端；i.在分析和檢測裝置中僅使用一個檢測器；j.來自光源的光主要包含瞬時脈沖，該脈沖的空間展寬超過FUT拍長的10倍；并且其中所述組中包含一個波長對，每一組中的所述波長對都對應一個小的光學頻率差，并在所述波長對間限定了一個中點波長，并且其中I-SOP和A-SOP對于每個所述組中的每個所述波長基本恒定，并且其中在各個所述組之間，中點波長、I-SOP和A-SOP中的至少一個是不同的，該方法包括以下步驟xvi.為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)中的差，所述測得的功率參數(shù)與所述被分析的和隨后被檢測的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；xvii.計算所述差的集合的均方值；并且xviii.計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個偏振-相關FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長。2.根據權利要求1的方法，其中所述光輸出裝置連接到該光路的遠端或遠端附近。3.根據權利要求2的方法，其中a.每個所述組包含波長對，該波長對大體上具有所述規(guī)定的中點波長，并且b.所述至少一個偏振-相關FUT特性是所述中點波長處的差分群時延(DGD)。4.根據權利要求3或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是計算得的標準化功率7Tv入并且，所述預定函數(shù)對于小的光學頻率差(5v)可以根據以下微分公式來表達■sop其中常量az^f，v是對應于所述中點波長的光學頻率。5.根據權利要求3或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化功率均方值計算步驟(ii)進一步包含根據下式計算該標準化功率的相對方差():<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中參考變量0^。=1/12，繼而，對于小的光學頻率差^，所述預定函數(shù)根據下面的微分公式被確定其中常量a^g，v是對應于所述中點波長的光學頻率。6.根據權利要求3或63的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的相對功率iVW，并且均方值計算步驟(H)包含以下步驟a.計算相對功率(相對傳輸信號)的相對方差(c^(");以及b.計算來自相對功率的所述均方差在所述相對方差上的比率；c.所述DGD被所述比率的函數(shù)計算，所述函數(shù)為所述的對于小光學頻率差如可以被表達為一個微分公式的預定函數(shù)。7.根據權利要求3的方法，其中所述光源裝置在兩個緊密相間的波長處發(fā)出相干光，這兩個波長被所述小的光學頻率差間隔開，圍繞一規(guī)定的中點波長。8.根據權利要求3的方法，其中a)所述光輸入裝置發(fā)出偏振的寬帶光，所述寬帶光的光譜寬度嚢括了對應于以所述規(guī)定的中點波長為中心的波長對的所述小的光學頻率差；b)所述低和高波長被所述小的光學頻率差間隔開，圍繞規(guī)定的中點波長；c)所述分析及檢測裝置包括光譜濾波器裝置，其包含窄帶光學濾波器，該濾波器寬度遠小于所述小光學頻率差，由此使得從中選擇的光是相干的；d)所述光譜濾波器裝置可操作，以使可以選擇并隨后檢測對應于包含所述波長對的所述組的每個波長。9.根據權利要求8的方法，其中所述光譜濾波器裝置可操作，以允許同時選擇并隨后檢測對應于包含所述波長對的所述組的每個波長，所選擇的經濾波的光對應于隨后分別被兩個或更多檢測器檢測的兩個或更多波長。10.根據權利要求3或5的方法，其中針對落入規(guī)定的波長區(qū)間內的至少兩個所述中點波長中的每一個，重復所述方法的步驟(i)、(ii)和(iii)，由此提供至少兩個算得的DGD值的集合，每個值對應于該至少兩個所述中點波長中的相應一個波長；在每組中的波長之間的所述光學頻率差在所述方法應用在不同的所述中點波長時不必相同的，所述至少一個預定函數(shù)包含在不同波長處的DGD值的r邁sDGD值和平均DGD值中的至少之一。11.根據權利要求10的方法，其中落入規(guī)定的波長區(qū)間內的所述至少兩個所述中點波長包括大量的中點波長，這些中點波長近似均勻地分布在所述規(guī)定的波長區(qū)間上。12.根據權利要求2的方法，其中a)所述至少兩組緊密相間的波長的每一組分別由一個中點波長限定，并且所述至少兩組中的至少兩組具有不同的中點波長；b)所述至少一個偏振相關的FUT特性是規(guī)定的波長區(qū)間上的rmsDGD(即PMD)。13.根據權利要求12的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化功率T，其中，對于小的光學頻率差(5v，所述預定函數(shù)可以被表達為以下z^式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>14.根據權利要求12或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化功率7yV力并且其中均方值計算步驟(ii)包括根據下式計算該標準化功率的相對方差(cr":<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>繼而，對于小的光學頻率差如，所述預定函數(shù)根據下面的微分公式被確定_<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中常量",Jf15.根據權利要求14或63的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的相對功率&，并且均方值計算步驟(ii)包含以下步驟a)計算相對傳輸信號的相對方差(c^(");以及b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述rmsDGD被計算為所述比率的函數(shù)，如所述預定函數(shù)，所述預定函數(shù)對于小的光學頻率差如根據以下微分公式確定Aft2腳=i、"歸;r5vV(T及其中標準化功率的相對方差(a:)被定義為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>16.根據權利要求2的方法，其中在至少一個光譜獲取步驟的每一個步驟中，至少一個準連續(xù)的隨著光學頻率而變化的傳輸相干光功率被檢測和存儲，用于所述步驟(i)進一步分析，所述光學頻率跨越一個規(guī)定的波長區(qū)間，a)從所述的傳輸相干光功率，計算所述測得的功率參數(shù)；b)I-S0P和A-S0P都不、之一或二者因光學頻率而異，并且這種各個變化一一假如存在一一是緩慢的，以使對于每個所述緊密相間的波長組，I-S0P和A-SOP分別基本相同。17.根據權利要求2的方法，其中a)所述至少一個光諳獲取是一個光譜獲取；并且b)所述至少一個偏振相關FUT特性是在所述規(guī)定的波長區(qū)間上的rmsDGD(即PMD)。18.根據權利要求16或62的方法，其中步驟b)測得的功率參數(shù)是標準化功率，其與所分析的和隨后所檢測的光功率成比例。19.根據權利要求18或63的方法，其中步驟b)測得的功率參數(shù)是相對功率，其與所分析的和隨后所檢測的光功率成比例。20.根據權利要求18的方法，其中所述至少一個光譜獲取是至少兩個光譜獲取，其中對應于至少一個光譜獲取中的至少某些所存儲的光學頻率的I-S0P和A-S0P之一或二者分別不同于在至少一個第二次掃掠中所存儲的相應光學頻率的I-S0P和A-SOP之一或二者，所述至少一個預定函數(shù)包含以下至少一個a.在規(guī)定的波長區(qū)間上的rmsDGD值；以及b.當所述至少某些所存儲的光學頻率對應于所述中點波長時，至少一個所述中點波長處的DGD。21.根據權利要求20的方法，其中a)b)中的所述至少一個所述中點波長是一個中點波長；并且b)所述光譜獲取嚢括了對應于以所述中點波長為中心的波長對的所述小光學頻率差。22.根據權利要求16的方法，其中a)所述都不、之一或二者，是都不；并且b)所述至少一個偏振相關FUT特性是在所述規(guī)定的波長區(qū)間上的rmsDGD(即PMD)。23.根據權利要求16的方法，其中所述光源裝置可操作，以使基本連續(xù)地掃掠所述相干光的光學頻率，所述掃掠使得能夠進行所述光譜獲取，并嚢括了規(guī)定的波長區(qū)間。24.根據權利要求16的方法，其中a)所述光源裝置發(fā)出偏振的寬帶光，所述寬帶光的光譜寬度囊括了規(guī)定的光譜區(qū)間；b)所述分析及檢測裝置包括光譜濾波器裝置，其包含窄帶光學濾波器，該濾波器寬度遠小于所述小光學頻率差，以使從中選出的光是相干的；并且c)所述光諳濾波器裝置是可操作，以基本連續(xù)地掃掠(掃描)，以相繼選擇并隨后檢測對應于包含所述波長對的所述組的每個波長，所述掃掠使得能夠進行所述光譜獲取。25.根據權利要求16的方法，其中a)所述光源裝置發(fā)出偏振的寬帶光，所述寬帶光的光鐠寬度嚢括了規(guī)定的光譜區(qū)間；并且b)所述光鐠濾波器裝置，包括分光計，在空間上分隔入射光的光譜，以允許檢測裝置同時檢測對應于所述至少兩個組中的所述波長對的波長，不同的波長分別被兩個或更多檢測器選擇性地檢測。26.根據權利要求l的方法，其中所述光提取及處理裝置連接到該FUT近端或近端附近的光路，并且在該FUT遠端處或附近提供了局域反射。27.根據權利要求26的方法，其中a)所述至少兩組緊密相間的波長中的每一組由各自的中點波長限定，并且所述至少兩組中的至少兩組具有不同的中點波長；并且b)所述至少一個偏振相關FUT特性是在規(guī)定的波長區(qū)間上的rms向前DGD(即PMD)。28.根據權利要求26的方法，其中每個組包含一系列的光脈沖，每個系列中的每個光脈沖具有小于該FUT長度的空間延伸，并與位于同一所述每個系列中的其他脈沖具有基本相同的波長，并且其中，從每個系列中的至少某些光脈沖的平均，確定所述測得的功率參數(shù)。29.根據權利要求27或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化功率T,并且，對于小光學頻率差如，所述預定函數(shù)根據下面的微分公式來確定光或來自光源的回反射光(往返光)所經過的光路。30.根據權利要求27或62的方法，其中所述測得的功率是算得的標準化功率T，并且均方值計算步驟(ii)通過以下步驟補償所檢測的信號中可能存在的非偏振噪聲一_諸如自發(fā)輻射(SE)光a)計算標準化傳輸信號的相對方差(cr";并且b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述rmsDGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述預定函數(shù)，其對于小光學頻率差如根據以下微分公式確定其中(^。=壬，往返因子"r、番，常量c^取決于所檢測的來自光源的向前傳播的光或來自光源的回反射光(往返光)所經過的光路。31.根據權利要求27或63的方法，其中所述測得的功率是算得的相對功率&，并且均方值計算步驟(ii)包含其中往返因子^，常量c^取決于所檢測的來自光源的向前傳播的a)計算相對傳輸信號的相對方差(d);以及b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述rmsDGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述預定函數(shù)，其對于小光學頻率差(5v可以被表達為一個微分公式。32.根據權利要求26的方法，其中a.每個所述組包含波長對，該波長對基本具有所規(guī)定的中點波長，并且b.所述至少一個偏振相關FUT特性是在所述中點波長處的差分群時延(DGD)。33.根據權利要求32或62的方法，其中所迷測得的功率參數(shù)是算得的標準化光功率7yv,并且，對于小光學頻率差如，所述預定函數(shù)根據下面的微分公式其中常量a^取決于所檢測的來自光源的向前傳播的光或來自光源的回反射光(往返光)所經過的光路。34.根據權利要求32或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化光功率7TW，并且均方值計算步驟(ii)通過以下步驟補償所檢測的信號中可能存在的非偏振噪聲一一諸如自發(fā)輻射光a)計算標準化傳輸信號的相對方差(cr;(");并且b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述rmsDGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述預定函數(shù)，其對于小光學頻率差^根據下面的微分公式確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中標準化功率的相對方差被定義為,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中常量(T〉^，并且其中常量c^取決于所檢測的來自光源的向前傳播的光或來自光源的的回反射光(往返光)所經過的光路。35.根據權利要求32或63的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的相對功率P^vj，均方值計算步驟(ii)包含以下步驟a)計算相對傳輸信號的相對方差(cr:);以及b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述DGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述預定函數(shù)，其對于小光學頻率差如T被表達為一個微分公式。36.根據權利要求32的方法，其中a.針對落在規(guī)定的波長區(qū)間內的至少兩個所述中點波長中的每一個波長，重復所述方法，由此提供至少兩個在相應的至少兩個所述中點波長處的算得的往返總DGD值；在每組中的波長之間的所述光學頻率差在所述方法應用在不同的所述中點波長時不必相同；并且b.所述偏振相關FUT特性還包含以下至少之一i.在規(guī)定的波長區(qū)間上的平均往返總體DGD值，其中該平均值是從個別地測得的往返總體DGDW算得的均方根(r邁s)和平均值之任一或二者，以及ii.對應于規(guī)定的波長區(qū)間的平均(向前)總體DGD值一一其中該平均是均方根(rms)和平均之任一或二者一一是通過將適當?shù)耐狄蜃影ㄟM來，從個別地測得的往返總體Z)GD力算得的。37.根據權利要求36的方法，其中落在規(guī)定的波長區(qū)間內的所述至少兩個所述中點波長包括大量中點波長，這些中點波長近似均勻地分布在所述規(guī)定的波長區(qū)間上。38.根據權利要求l的方法，其中a.所述光輸出裝置連接到該FUT光路的近端或近端附近；b.每一組包含一系列光脈沖的至少一個波長對，每一系列具有相同的I-S0P;c.在波長對的每一系列中的光脈沖具有基本相同的波長；d.所述測得的功率參數(shù)是所檢測的隨著該FUT上的距離而變化的回反射功率，所述測得的功率參數(shù)通過以下被確定i.對于每個所述組中的每一系列光脈沖中的至少某些光脈沖中的每一個，分析并隨后檢測光一—其包含由沿著該FUT的瑞利散射和/或離散反射導致的結果回反射信號的至少一個偏振分量一一以提供對應的沖擊響應，所述至少一個偏振分量對于所述組中的每個所述系列是相同的，并將每個沖擊響應轉換成一個對應的電學沖擊響應信號；H.對于每個所述組中的每個所述光脈沖系列，采樣并平均所述至少某些光脈沖的電學沖擊響應信號，以提供隨著時延而變化的OTDR軌跡；iii.將隨著時延而變化的所述OTDR軌跡轉換為表示隨著距離而變化的所檢測回反射功率的OTDR軌跡。39.根據權利要求38的方法，其中a.所述至少兩組緊密相間的波長中的每一組分別由一個各自的中心波長限定，假如該組僅包含兩個對應于各個緊密相間的波長的系列，則所述中心波長是中點波長，并且所述至少兩組中的至少兩組具有不同的中心波長，并且b.所述至少一個偏振相關FUT特性是在規(guī)定的波長區(qū)間上的對應于該FUT上的距離z的累積PMD值，所述累積PMD值是從針對相同的所述規(guī)定的波長區(qū)間的累積rms往返DGD估計出的。40.根據權利要求39或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的沿該FUT的距離z而變化的標準化功率所述預定函數(shù)對于小光學頻率差如是根據下面的微分公式確定的闊^W〈A"")〉其中往返因子ajg，并且其中常量^^取決于所檢測的光來自光源的向前傳播的光還是所檢測的光來自光源的回反射光(往返光)所經過的光路。41.根據權利要求39或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化功率7Tz入并且均方值計算步驟(ii)通過以下步驟補償由光脈沖的空間延伸引起的對回反射信號的局部消偏振a)計算標準化傳輸信號的相對方差(cr:(");以及b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述累積PMD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述的預定函數(shù)，其對于小光學頻率差如可以表示成以下微分公式其中常量取決于所檢測的光來自光源的向前傳播的光還是所檢測的光來自光源的回反射光(往返光)所經過的光路，往返因子"=、厚，42.根據權利要求39或63的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的相對功率尸Z力，并且均方值計算步驟(ii)包含以下步驟c)計算相對傳輸信號的相對方差(cr:(z));以及d)計算相對功率的均方差對所述相對方差的比率，所述DGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述的預定函數(shù)，其對于小光學頻率差^根據微分公式來確定。43.根據權利要求38的方法，其中a)每個所述組包含基本具有所述規(guī)定的中點波長的波長對；并且b)所述至少一個偏振相關FUT特性是在所述中點波長處的差分群時延(DGD)。44.根據權利要求43或62的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的標準化回反射功率r力，并且均方值計算步驟(ii)通過以下步驟補償由光脈沖的空間延伸引起對回反射信號的局部消偏振a.計算標準化傳輸信號的相對方差(cr:(z,v));以及b.計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述DGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述的預定函數(shù)，其對于小光學頻率差如根據以下微分公式來確定其中常量ads取決于所檢測的光來自光源的向前傳播的光還是所檢測的光來自光源的回反射光(往返光)所經過的光路，該標準化功率的相對方差被定義為，該標準化功率的相對方差被定義為，其中常量(7;。=<Tr2(2,V)畫其中常量^。=^。45.根據權利要求43或63的方法，其中所述測得的功率參數(shù)是算得的相對功率/V^，v入在所檢測的信號中(ii)中還可以包括一個附加的計算步驟，該步驟包含a)計算相對傳輸信號的相對方差(^j:(z,v));以及b)計算所述均方差對所述相對方差的比率，所述DGD被計算為所述比率的函數(shù)，該函數(shù)如所述的預定函數(shù)，其對于小光學頻率差如被表示為一個微分公式。46.根據權利要求43的方法，其中a)針對落在規(guī)定的波長區(qū)間內至少兩個所述中點波長中的每一個，重復所述方法，由此提供至少兩個在相應的至少兩個所述中點波長處的算得的往返DGD值；在每組中的波長之間的所述光學頻率差在所述方法應用在不同的所述中點波長時不必相同；并且所述偏振相關FUT特性還包含以下至少一個iii.在規(guī)定的波長區(qū)間上的平均往返ZXZ)(^值，其中該平均值是從往返ZX7D力算得的均方根(rms)和平均值之任一或二者；以及iv.對應于規(guī)定的波長區(qū)間的平均(向前)DGD值一一其中該平均是均方根(rms)和平均之任一或二者一一是通過將適當?shù)耐狄蜃影ㄟM來從而算得往返ZX7ZYv力值。47.根據權利要求46的方法，其中落在規(guī)定的波長區(qū)間內的所述至少兩個所述中點波長包含大量的中點波長，這些中點波長近似均勻地分布在所述規(guī)定的波長區(qū)間上。48.根據權利要求3、10、12、27、32、39和43之任一的方法，其中每個I-S0P和A-S0P之任一或二者——每一個對應于至少一個所述波長組一一可以分別顯著不同于其各自的前驅者或后繼者，并且是在龐加萊球上隨機地或偽隨機地選擇的，這個不同使得對于所述組的足夠大的數(shù)量K,每個I-S0P和A-SOP之任一或二者分別基本均勻地分布在各自的龐加萊球上。49.根據權利要求3、10、12、16、27、32、39和43之任一的方法，其中每個I-S0P和A-S0P之任一或二者——每一個對應于至少一個所述波長組一一分別僅稍許不同于其各自的先驅者和后繼者，這個不同使得對于所述組的足夠大的數(shù)量K,每個I-SOP和A-S0P之任一或二者分別基本均勻地分布在各自的龐加萊球上。50.根據權利要求3、10、12、27、32、39和43之任一的方法，其中每個I-S0P和A-SOP之任一或二者分別包含四個截然不同的I-SOP和A-S0P，所述四個截然不同的I-SOP和A-SOP分別表示龐加萊球上基本等距分布的點。51.根據權利要求48的方法，其中所述數(shù)量K大于IO。52.根據權利要求49的方法，其中所述數(shù)量K大于500。53.才艮據權利要求4、5、13、14、15、29、30、33、34、40、41和44之任一的方法，其中對于小光學頻率差如，所述預定函數(shù)可以被表達為任何這樣的公式其提供的數(shù)值結果與所述以下微分公式的差異落入可接受的范圍內。54.根據權利要求3、10、13、27、32、39或43之任一的方法，其中所述至少兩組波長包含K數(shù)量的所述波長組，每個波長組包含至少一個波長對，其中第k個組由S0P對(7-5^尸A,J-S(9iV表征，其中f7-5^iV指送入該FUT的偏振狀態(tài)，^-5^/V指分析裝置的所述至少一個傳輸軸，以^使對于對應于K個所述組的K個對，所述S0P對中的至少兩個與所述SOP對中的其他基本不同。55.根據權利要求54的方法，其中送入附加的K個所述波長組，所述SOP對中的至少兩個是K個所述SOP對中的一大部分。56.才艮據權利要求3、10、12、27、32、39或43之任一的方法，其中每個所述緊密相間的波長組包含，檢測至少一個附加的重復的所述波長對中的每個波長一一其對應于初始第一波長對，其中這些附加的重復的波長對中的每一個的I-SOP和A-S0P在每個所述組內基本相同，該至少一個所述偏振相關FUT特性的計算包括，針對這些附加的重復的波長對的檢測信號。57.根據權利要求56的方法，在檢測裝置中提供對所述附加的重復的波長對中的每個所述波長和對應的初始波長對，檢測裝置分離所述所分析的傳輸光，以使包含兩部分相同的所分析的傳輸光，所述兩部分(分析光)分別被兩個檢測器檢測。58.根據權利要求57的方法，其中，在檢測裝置中，來自光源裝置的所述附加的重復的波長對中的所述每個波長，相對于所述對應的初始波長對中的每個波長，在時間上相繼地被檢測。59.根據權利要求56的方法，其中，在檢測裝置中，來自光源裝置的所述附加的重復的波長對中的所述每個波長，相對于所述對應的初始波長對中的稍許不同的波長，在時間上相繼地被檢測。60.根據權利要求3、10、12、27、32、39或43之任一的方法，其中提供了手段，使所檢測的傳輸光功率與所迷組中的最高波長、最低波長和中間波長一一當所述組包含多于兩個波長時一一中相應的一個相關。61.根據權利要求60的方法，其中所述相關裝置包括其編碼通過使用振幅或脈沖頻率之任一或二者來對光脈沖進行的編碼。62.根據權利要求4、5、13、14、15、29、30、33、34、40、41或42之任一的方法，其中步驟(i)測得的功率參數(shù)是標準化功率T，其與所分析的且隨后所檢測的光功率成比例，通過下列方法之一確定a)方便地使用一個檢測器來檢測該光功率的一個偏振分量，繼而，針對在具有至少兩個波長的每個所述波長組中的相干光的每個波長，分別通過將該相干光的功率除以不同組中的相干光的至少一些一一優(yōu)選地是全部一一功率的平均，獲得標準化功率；b)方便地使用兩個檢測器來同時檢測該光功率的兩個正交偏振分量，繼而，針對相干光的每個波長，通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率中的至少一個除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率之和，或者通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率的乘以權重系數(shù)以后的差除以對應于該相千光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率之和，獲得相干光的每個波長的標準化功率；c)方便地使用兩個檢測器來檢測一個偏振分量和一個與從該FUT輸出的光直接成正比的光功率，繼而，通過首先將對應于從光的一個偏振分量檢測到的光功率的相干光的波長的功率除以對應于與輸出的光直接成正比的光功率的相干光的功率，以獲得表示該相干光的相對功率的比率，并將該相干光的所述相對功率除以不同組中的至少一些——優(yōu)選地是全部——相對功率的平均，獲得對應于相干光的每個波長的標準化功率；d)使用一個檢測器加上一個光學開關，通過同一檢測器在不同時間檢測該光的兩個正交偏振分量，其中該光學開關被用來將光的這兩個正交偏振分量路由到相同的檢測器進行檢測，繼而，通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同正交分量的功率中的至少一個除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同正交分量的功率之和，或者通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率的乘以權重系數(shù)以后的差除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率之和，獲得針對相干光的每個波長的標準化功率；e)使用一個檢測器加上一個光學開關，通過同一檢測器在不同時間檢測該光的一個偏振分量以及一個直接和總光強成正比的光學功率，其中該光學開關被用來將一個偏振分量和與從該FUT輸出的光直接成比例的光功率路由到同一檢測器，繼而，通過首先將對應于從光的一個偏振分量檢測到的光功率的相干光的波長的功率除以對應于與輸出的總光強直接成正比的光功率的相干光的功率，以獲得表示該相干光的相對功率的比率，并將該相干光的所述相對功率除以不同組中的至少一些一—優(yōu)選地是全部一一相對功率的平均，獲得對應于相干光的每個波長的標準化功率。63.根據權利要求6、15、19、31、35、42和45之任一的方法，其中步驟(i)測得的功率參數(shù)是相對功率iV其與所分析且隨后所檢測的光功率成比例，通過下列方法之一確定a)方便地使用獨個檢測器來檢測該光功率的一個偏振分量，繼而，針對在具有至少兩個波長的每個所述波長組中的相干光的每個波長，通過將該相干光的功率除以不同組中的相干光的至少一些一一優(yōu)選地是全部—一功率的平均，獲得標準化功率；b)方便地使用兩個檢測器來同時檢測該光的兩個正交偏振分量，繼而，針對相干光的每個波長，通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率中的至少一個除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率之和，或者通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率的乘以權重系數(shù)以后的差除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率之和，獲得相干光的每個波長的相對功率；c)使用兩個檢測器來檢測一個偏振分量和與從該FUT輸出的光直接成正比的一個光功率，繼而，通過將對應于從光的一個偏振分量檢測到的相干光的功率除以對應于與輸出的總光強直接成正比例的光功率的相干光的功率以獲得對應于該相干光的每個波長的相對功率，來獲得表示該相干光的相對功率的比率；d)使用一個檢測器加上一個光學開關，通過同一檢測器在不同時間檢測該光的兩個正交偏振分量，其中該光學開關被用來將光的這兩個正交偏振分量路由到所述的一個檢測器，繼而，通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同正交分量所對應的功率中的至少一個除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同正交分量的功率之和，或者通過將對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率的乘以權重系數(shù)以后的差除以對應于該相干光的這兩個所檢測的不同偏振分量的功率之和，獲得針對相干光的每個波長的相對功率；e)使用一個檢測器加上一個光學開關，通過所述一個檢測器在不同時間檢測該光的兩個正交偏振分量，其中該光學開關被用來將一個偏振分量和與從該FUT輸出的光直接成正比的光功率路由到所述的一個檢測器，繼而，通過將對應于從光的一個偏振分量檢測到的光功率的相干光的每一波長的功率除以對應于與輸出的總光強直接成正比的光功率的相干光的功率以獲得對應于該相干光的每個波長的相對功率，來獲得表示該相干光的相對功率的比率。64.根據權利要求3、10、12或16之任一的方法，其中a)分析器裝置的至少一個傳輸軸包含兩個或更多的獨立線性的傳輸軸；并且b)來自多個所述傳輸軸的所傳輸?shù)南喔晒夤β时凰鰴z測器裝置中的對應的檢測器基本同時地檢測。65.根據權利要求29、30、33、34、40、41或44之任一的方法，其中，假如來自光源且送入該FUT的向前傳播的光以及所檢測的回反射光二者經過一個公用偏振擾偏器，則常量a,、/^;假如所述向前傳播66.用于測量光路(FUT)的至少一個偏振相關特性的測量儀器，光輸入裝置，其用于連接到該光路的近端或近端附近，以及光輸出裝置，其用于連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端的附近，以提取、分析和檢測已穿過該FUT的至少一部分的光，并提供對應的電信號，以及處理裝置，其用于處理來自該光輸出裝置的電信號，以確定所述至少一個偏振-相關特性；該光輸入裝置包含光源裝置，其用于供應在至少兩個波長組中的每個波下的至少部分偏振的光，以及S0P控制器裝置，其用于控制所述至少部分偏振的光的偏振狀態(tài)(I-S0P)，并將所述光送入該FUT，其中每個所述波長組中的低所述波長UJ和高所述波長(4)緊密相間，所述組包含一個波長對，每個組中的所述波長對對應一個小的光學頻率差，并且在所述波長對間限定一個中點波長，以及所送入光的S0P和A-S0P對于每個所述組中的每個所述波長基本恒定，并且其中，在各個所述組之間，中點波長、I-S0P和A-S0P中的至少一個是不同的，以及該光輸出裝置包含的光和所述所檢測的回反射光經過獨立的偏振擾偏器，則包含:提取及分析裝置，其用于從該FUT中提取對應的光，并分析所提取的光，以及檢測裝置，其用于檢測對應于該分析器裝置的至少一個傳輸軸的分析光(A-S0P)，以提供所述的至少兩組波長的每一組中的分析光在每一波長下的傳輸相干光功率，其中每個所述波長組中的低所述波長UJ和高所述波長(4)緊密相間，并且其中下面三個條件并不同時被滿足k.源和檢測裝置處于FUT的同一端；1.在分析和檢測裝置中僅使用一個檢測器；m.來自光源的光主要包含瞬時脈沖，該脈沖的空間延伸超過FUT拍長的10倍；該處理裝置被配置并可操作用于xix.為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)的差，所述測得的功率參數(shù)與所述被分析的和隨后被檢測的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；xx.計算所述差的集合的均方值；并且xxi.計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個偏振-相關FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長；并且xxii.輸出所述至少一個偏振-相關FUT特性的值，以便顯示、傳輸或進一步處理。67.用于連續(xù)地且重復地在兩個或更多緊密相間的波長處產生相干光的光源設備，該設備包含光學增益介質；至少兩個激光腔，每個腔共享它們的各個激光腔的一部分，包括所述光學增益介質；至少一個輸出耦合器，其允許提取對應于每個所述至少兩個激光腔的腔內光的一部分；分束器，其用于將該光分成至少兩個空間上分離的部分，每個所述至少兩個激光腔對應于所述至少兩個部分中的至少一個；多信道波長可調諧帶通濾波器裝置，其包含對應于不同的緊密相間的波長的至少兩個信道，其可操作以將對應于所述至少兩個空間上分離的部分中的每一個的光接收到各自的信道中，并可操作以以同步方式對所述信道進行波長調諧；以及多信道光阻擋裝置，其可操作以使不超過一個空間上分離的入射到其上的所述光部分連續(xù)，并阻擋所有其他光部分，不被阻擋的光部分的選擇取決于所述多信道光阻擋裝置的參數(shù)。68.根據權利要求67的設備，其中假如所述至少一個輸出耦合器是兩個或更多輸出耦合器，則從所述兩個或更多輸出耦合器中的每一個提取的光被相繼地結合到一個公共光路中，以從所述光源設備提供單個輸出。69.根據權利要求67或68的設備，其中該多信道光阻擋裝置是光學斷路器盤和用于驅動該盤繞著穿過該盤中心并垂直于該盤的平面的軸而轉動的馬達，所述盤包含一些以預定方式安排的孔洞；所述空間上分離的光部分在空間上分布開，以允許每個部分中的一個隨著該盤的轉動角的變化而基本不受妨礙地穿過所述盤；每個光部分基本不受妨礙地穿過該盤，繼而完成其各個腔的穿越；并且該盤以近似恒定的速度旋轉，以相繼地且重復地允許對應于每個所述激光腔的光部分穿過，并提供規(guī)律的和重復的時間間隔，在所述時間間隔內，沒有光穿過所述盤；繼而，該設備可操作以相繼地且重復地產生至少兩個緊密相間的波長。全文摘要提供了一種用于測量光路(FUT)的至少一個偏振-相關特性的方法，該方法使用被連接到該光路的近端或近端附近的光輸入單元，以及被連接到該光路的近端或遠端處，或近端或遠端附近的光輸出單元。該光輸入單元將具有受控的偏振狀態(tài)(I-SOP)的至少部分地偏振的光注入該FUT。該輸出光單元從該FUT提取對應的光，分析并檢測對應于至少一個傳輸軸(A-SOP)的所提取的光，并處理對應的電信號，以獲得至少兩組波長之每一組中的光的每個波長下的傳輸相干光功率，其中每個所述波長組中的低所述波長(λ_L)和高所述波長(λ_U)緊密相間。繼而為所述至少兩個組中的每一組計算至少一個對應于所述波長對中的每個波長的測得的功率參數(shù)中的差，該測得的功率參數(shù)與所述分析出和隨后檢測出的光的功率成比例，由此限定了至少兩個測得的功率參數(shù)差的集合；計算所述差的集合的均方值；并且計算作為所述均方值的至少一個預定函數(shù)的至少一個與偏振-相關的FUT特性，所述預定函數(shù)取決于所述波長之間的小的光學頻率差，所述波長對應于所述至少兩對緊密相間的波長中的每一對的波長。文檔編號H01S3/082GK101688819SQ200880018323公開日2010年3月31日申請日期2008年3月28日優(yōu)先權日2007年3月28日發(fā)明者N·西爾,陳洪新申請人:愛斯福光電工程公司