光频谱仪在fbg光纤布拉格光栅及光纤传感器测试上的应用
光纤布拉格光栅（fibre bragg grating, fbg）因其*的、可灵活编程的滤波性能，与光纤传输系统的天然兼容性，以及对环境参数的高度敏感，在光通讯、光纤激光器、窄线宽/单频激光器、光纤传感等领域被广泛使用。随着光通讯、光纤传感的快速发展，要求fbg对的光频谱、偏振等特性以及外界环境有更精细的、可控的响应和敏感度，对fbg本身特性的全面、精确、细致测量尤为重要。
在fbg测试领域，先锋科技提供多种激光频谱仪用于各种精度的反射/ 透射光谱测量，可用于刻写过程以及fbg元件、光纤传感器检测；同时，先锋科技提供多种连续、脉冲的深紫外激光器，适合fbg的全息刻写与掩膜刻写，并提供超快直写平台。
一、fbg 及 fbg传感器测试方案
1、bosa系列高分辨率光频谱仪及器件测试仪
bosa为采用受激布里渊散射（stimulated brillouin scattering, sbs）原理的光频谱仪，提供光通讯波段（c、l、o）10mhz高分辨率频谱测量。配合内置或外置的窄线宽可调谐光源，即可构成高分辨率的器件测试仪，特别适合高精度fbg测试。
与常规采用外差方式的高精度osa不同，bosa的sbs测量方式不会产生人为的边模伪讯，其无伪讯信噪比可达80db，不掩盖fbg的边模性。同时，sbs具备陡峭的滤波曲线，无需任何反卷积运算即可实现高分辨率和高近进动态范围，得到fbg真实的光谱响应。
fbg的偏振响应在高精度传感、高速光通讯中非常重要。bosa可方便的进行偏振测试，对fbg或光纤传感器的偏振依赖反射和透射谱进行精密测量。
产品特点：
·全光学设计；无运动部件，无射频干扰；
·10mhz (0.08pm @ 1550nm） 物理分辨率；
·0.5pm波长精度；
·80db免伪讯信噪比，真实反应fbg本身的边带反射率；
·20nm/s 测量速度；
·-70dbm灵敏度，可测试长距离光纤传感器；
·可扩展偏振测试功能；
·位相测试功能扩展，可测试调制/相干信号。
主要参数指标
型号 bosa 400 bosa 100 bosa lite + bosa lite
tls 光源 内置 外置 内置 外置
可测波段 c、l、o c、l
分辨率 10mhz (0.08pm @ 1550nm) 20mhz (0.16pm @ 1550nm)
波长准确度 ±0.5pm (c+l), ±1.0pm (o) ±1.0pm (c+l)
无杂讯动态范围 >80db
灵敏度 -70dbm
扫描速度 20nm/s 2.5nm/s
tls输出 >1mw功率
<1mhz线宽 n/a >1mw功率
<5mhz线宽 n/a
依据用户不同的需求以及已有的设备，可提供基于bosa的灵活测试方案；
图1 内置tls与用户自备tls测试架构示意图
测试结果示例
图2：fbg 的插入损耗il（黄色）、返回损耗rl（绿色）测试，横轴：0.1nm/div
图3：窄带宽fbg的插入损耗（il）测试。横轴：50pm/div (左），3pm/div （右）。
2、bristol 光频谱仪（osa）
作为光通讯领域波长计、多波长计、光频谱仪的生产厂商，bristol基于干涉仪的频谱仪系列可用于普通线宽的fbg测试。
bristol 771型频谱仪为通用型高精度频谱仪，提供4ghz频谱分辨率；750型为光通讯频谱仪，提供25ghz频谱分辨率和0.07s的测量速度。配合宽带光源，即可实现fbg的il、rl频谱测试。
图4 bristol 771（左）、750（右）光频谱仪
主要技术指标：
型号 771a-nir 771b-nir 750
波长范围 520nm - 1700nm 1260nm - 1680nm
频谱分辨率 4ghz (0.3pm 25ghz (0.2nm @ 1550nm)
波长准确度 ±0.2ppm
（波长计模式） ±0.75ppm
（波长计模式） ±6.5ppm
(±10pm@1550nm)
测量速度 <2s <0.07s
图5 利用osa测试fbg示意图