Измерение потерь мощности оптического излучения при распространении в волноводах ИОС

Рис.1. OFDR рефлектометр высокого разрешения LUNA OBR 4600

Пример легко реализуемой схемы анализа распределённых вносимых оптических потерь и результаты измерений, представленные в работе [1].

OFDR рефлектометры зачастую используются для определения точного положения событий отражений и дефектов в оптических волокнах. На рис. 2 b представлены пики отражения от торцов чипа. Так как рефлектометр позволяет анализировать события отражения вдоль волновода чипа, имеется возможность проанализировать распределённые вносимые потери при распространении излучения по конкретному участку. Основным преимуществом этого метода является то, что не требуется принимать во внимание потери мощности при вводе света в чип. Таким образом результаты измерения отличаются высокой точностью и повторяемостью. На измеритель оптический мощности в этом случае попадает прошедшее излучение, что позволяет легко настроить положение линзированного волокна для более эффективного ввода в исследуемый волновод.

При анализе рефлектограммы необходимо учитывать тот факт, что излучение распространяется в обоих направлениях перед тем, как попасть в приёмный блок OBR 4600. Затухание α (дБ/см) рассчитывается на основе полученной аппроксимирующей кривой графика зависимости интенсивности отражённого излучения от положения в волноводе чипа. Для минимизации влияния отражения от торцов используется внутренняя часть графика (примеры на рис. 2). Диапазон перестройки встроенного автоматически калибруемого перестраиваемого источника в этом случае был выбран от 1540 до 1560 нм для максимального пространственного разрешения. Таким образом, рассчитывалось среднее значение затухания для используемого диапазона длин волн. Обе поляризации (TM и TE) были проанализированы и усреднены с помощью OBR 4600.

Рис. 2. a - принципиальная схема измерений с помощью ODFR;
b - пример полученной в ходе измерений рефлектограммы;
c - анализируемая часть рефлектограммы, соответствующая волноводу чипа;
d - фотография, демонстрирующая метод ввода/вывода излучения;
e - пример неподходящей для анализа рефлектограммы (отражение на уровне шума);
f - рефлектограмма короткого участка волновода;
e - пример слишком длинного волновода с высоким затуханием и ярко выраженными дефектами.

Длина участков, вычисляемая и отображаемая OBR 4600 зависит от эффективного показателя преломления волновода, который может указать оператор. Обработку результатов можно облегчить, используя пики отражения от торцов и точные геометрические габариты чипа. Это также позволяет проводить грубую оценку потерь в пластинах, имеющих различные толщины волноводов, отличие значений которых вызвано несовершенством производственного процесса.

С целью проведения качественных измерений, максимально исключающих мощность детектируемого отраженного сигнала на уровне шума, необходимо обеспечить эффективный ввод оптического излучения в ИОС. Для этого мы рекомендуем использовать прецизионные системы позиционирования канадской компании LUMINOS, чьи специалисты неоднократно доказали высочайший уровень гибкости и компетенции в решениях для позиционирования оптических волокон и ИОС.

На фотографии в качестве примера представлена Т-образная сборка, состоящая из двух ручных шестикоординатных микропозиционеров с держателями ОВ, трёхкоординатной подвижки с вакуумным фиксатором чипов и двух устройств, позволяющим контролировать механическое напряжение при соприкосновении торца волокна с ИОС.

Рис.3. Пример T- образной системы позиционирования LUMINOS

В каталоге продукции на нашем сайте представлены следующие компоненты для проведения работ в области интегральной фотоники:

• OFDR рефлектометры высокого разрешения LUNA;
• Оптические векторные анализаторы LUNA;
• Автоматические системы монтажа волоконных выводов FIBERPRO;
• Зондовые станции FIBERPRO;
• Источники суперконтинуума LEUKOS;
• Анализаторы параметров пластин FIBERRO;
  
• Специальные оптические волокна;
• Пассивные волоконно-оптические компоненты.