2) 干涉法

图6 PDM的测量方法:干涉法
干涉测量方法的特点是:测量精度较低,最小可测量PMD一般达0.03ps,但测试速度较快,且与波长无关,测试过程中光纤允许移动。由于测试精度较低,该测试方法不适合实验室使用;但由于设备简便易用,体积、成本和信息内容小,适合作为现场仪器使用,在早先的工程现场测试光纤PMD中较大采用。
但是应当看到,与琼斯矩阵法比较,该方法的缺陷非常明显:
1)误差大,通过曲线拟合被测光纤或器件的干涉图,要求被测光纤或器件的干涉图有完美的分布,否则会引起若拟合不准,导致误差;
2)只能推算出平均DGD即PMD值,不能测出DGD;
3)特别在下列情况下可能引起测试结果的不准:
a.当整个光链路测试中,存在光放的光元件时,这些元件的干涉图为非高斯分布从而导致整个干涉图的形态破坏而无法拟合出准确的PMD结果;
b.起始尾纤的极化态会导致测试结果产生影响;
c.对模式耦合敏感,链路上不同光纤/器件的混合会导致测试误差;
d.无法准确测试小的PMD值。
3)Wavelength Scanning (WS)波长扫描法

图7 PMD的测试方法:波长扫描法
上图是利用Wavelength Scanning(波长扫描)方法测量PMD的仪表配 置图。 该方法是基于 不同大小的PMD值会导致不同波长上被测设备输出光信号 偏振状态不同的变化程度而实现的。输出信号偏振状态的变化会引起analyzer插入损耗的变化(见上图后面的线性polarizer),利用 光谱分析仪监 测功 率的变化情 况,再利用如下公式计算得到PMD值,其中N是光功率 曲线的 峰值个数。

C:光速, K:模式耦合系数, (1, 2):测试用起止波长,
Dt:对应于设置的测试波长范围的DGD值.以上公式中,当1,2起止波长为峰值波长时,用N-1来代替N进行计 算。有时亦 用1/2的光功率正负峰值的个数替代N进行计算。
该方法可适应于宽带设备较大PMD的测试情况,但对较小PMD的设备或含有窄带器件的设备或系统则不适用。对于较小PMD的设备,该方法不能测到足够的功率变化以得到相应的光功率峰值,而对于窄带器件,由于不能设置较大的波长扫描范围进行测试,故亦不能测得必需的光功率峰值。因此在此情况下,该测试方法不适用。
该方法早期在现场测试中有一定的应用,但受限于本身测量误差较大,同时测量动态范围较小,特别对长距离光纤(100KM)以上的情况不适用,因此目前已较少使用。
2.4 琼斯矩阵法的操作
如图8所示,整个测试采用源和接收机的端到端的测试方法,其中:
—光源采用安捷伦高端的可调谐激光源,1520-1625nm波长扫描只需1.5s,而且无跳模,输出功率每个波长高达10.5dBm,从而提供极高的动态范围。
—接收模块为N3909A DGD/PMD测试模块,工作在N3900A平台上。
—可调谐激光源和PMD测试模块之间通过被测光纤通信。

图8 琼斯法的测试连接图
从图9测试结果中可以得到每个波长的DGD值,任意波段内的PMD值,如果输入被测光纤的长度,可进一步得到PMD系数:PMD系数=PMD/Sqrt(L)

图9 琼斯法测试PMD的显示结果
(作者:安捷伦科技诺通网络)