本发明涉及光学损耗测试领域，更具体的说是涉及一种光器件、光芯片损耗测试装置及方法。
背景技术：
光学损耗是衡量光器件、光芯片性能的重要参数指标，决定了一个光器件、光芯片的应用场景。一般光学测试装置要求光纤和光耦合器有完美的对准，要求光纤每次测试都处于同一物理位置。市面上测试装置中的光纤、光耦合器、光波导等光学元件对测试结果均有一定的影响，不能够精确标定被测的光器件、光芯片的光学损耗，因此急需发明一种测试精度高、稳定性高和灵活性高的测试装置。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种光器件、光芯片损耗测试装置及方法，该光器件、光芯片损耗测试装置上设置有上下行结构的微环谐振系统，将被测光器件、光芯片嵌套进微环谐振系统，将光输入至微环谐振系统中，使整个系统产生光学谐振，记录相应位置的光谱，用算法反推出被测的光器件、光芯片在任意波长处的光学损耗，进行测试时，不要求光纤和光耦合器完美对接，也不要求光纤每次测试处于同一物理位置，因此该装置具有测试精度高，稳定性高和灵活性的特定。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种光器件、光芯片损耗测试装置，其特征在于：包括微环谐振系统、输入系统、输出系统；
所述输入系统包括第一光纤和第一光耦合器；
所述输出系统包括第二光纤、第二光耦合器、第三光耦合器；
所述第一光耦合器一端与第一光纤连接，另一端与所述微环谐振系统连接；
所述第二光耦合器设置于所述微环谐振系统上行端，其一端与第二光纤连接，另一端与所述微环谐振系统连接；
所述第三光耦合器设置于所述微环谐振系统下行端，其一端与第二光纤连接，另一端与所述微环谐振系统连接。
进一步的，所述第二光纤用来连接所述第二光耦合器或所述第三光耦合器。
进一步的，所述损耗测试装置还包括激光发射器、光谱记录仪。
一种光器件、光芯片损耗测试方法，其特征在于，使用所述一种光器件、光芯片损耗测试装置包括如下步骤：
步骤1：将被测的光器件、光芯片嵌套进微环谐振系统；
步骤2：激光发射器发射的激光输入第一光纤通过第一光耦合器耦合进入微环谐振系统；
步骤3：用第二光纤承接第二光耦合器输出的激光，并利用光谱仪记录其光谱，记录为“t”；
步骤4：再用第二光纤承接第三光耦合器输出的激光，并利用光谱仪记录其光谱，并记录为“d”；
步骤5：利用所述“t”与所述“d”拟合公式即可得到损耗。
进一步地，通过所述“t”与所述“d”结合以下步骤可获得光器件、光芯片的损耗：
第一步：进行第一次线性拟合
构造以下的线性拟合函数：
n＝ngl·(1/λn-1/λ0)
n和(1/λn-1/λ0)具有线性回归关系，回归系数即为ngl。根据光谱记录仪记录的数据，选定一个特定的波长记为λ0，记其谐振阶次n＝0，而后在它的两侧分别寻找若干谐振波长，并依次记录。所对应的谐振波长即为λn，依据上式进行线性回归拟合，即可得到回归系数ngl；
第二步：进行第二次线性拟合
构造以下的线性拟合函数：
γ＝kλ
其中：
在光谱记录仪记录的数据中，取一段数据。dλ的范围不宜过大，选择0.2(dmax-dmin)这一段即可。通过对γ和λ的线性回归分析，可以得到另一个回归系数k。在这里，λ的构建用到了第一步得到的回归系数ngl；
第三步：得到损耗
将第二步得到的v代入到以下计算公式：
即可得到最终损耗，其中：
tmin和tmax在光谱记录仪中记录的数据有显示。
采用本发明的有益效果是：通过将被测光器件、光芯片嵌套进微环谐振系统内部，进而解决了能够精确测试和精确的标定被测的光器件、光芯片的光学损耗的问题。
在输入光的过程中，利用第一光耦合器耦合进入微环谐振系统，可以使整个系统产生光学谐振，提高了此装置的精准度和稳定性；
在输出记录的过程中：利用第二光纤分别记录其第二光耦合器输出的光谱数据和第三光耦合器输出的光谱数据，增加了此装置灵活性。
利用这套装置测试时，不要求光纤和光耦合器的完美对准，也不要求光纤每次测试都处于同一物理位置，提高了测试的灵活性；同时，除了被测的光器件、光芯片外，系统中其它光学元件均对被测的光器件、光芯片的测试结果没有影响，增加了测试的精准度和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种放点球座结构示意图；
图2附图为本发明提供的“d”端和“t”端光谱记录仪记录的测试光谱；
图3附图为本发明提供的选定λ0时光谱图。
图中：1为第一光纤；2为第二光纤；3为第一光耦合器；4“d”端；5第二耦合器；6为“t”端；7为第三光耦合器；8为被测光器件、光芯片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种光器件、光芯片损耗测试装置，其特征在于：包括微环谐振系统、输入系统、输出系统；
所述输入系统包括第一光纤1和第一光耦合器3；
所述输出系统包括第二光纤2、第二光耦合器5、第三光耦合器7；
所述第一光耦合器3一端与第一光纤1连接，另一端与所述微环谐振系统连接；
所述第二光耦合器5设置于所述微环谐振系统上行端，其一端与第二光纤2连接，另一端与所述微环谐振系统连接；
所述第三光耦合器7设置于所述微环谐振系统下行端，其一端与第二光纤2连接，另一端与所述微环谐振系统连接。
上述实施例中，将输入第一光纤1的光通过第一光耦合器3进入微环谐振系统，使得整个系统产生光学谐振，用第二光纤2承接第二光耦合器5和第三光耦合器7输出的光并记录其光谱。
进一步的，所述第二光纤用来连接所述第二光耦合器或所述第三光耦合器。
进一步的，所述损耗测试装置还包括激光发射器、光谱记录仪。
上述实施例中，当记录第二光耦合器5和第三光耦合器7时，可以利用第二光纤2一端连接第二光耦合器5，另一端连接光谱仪记录；再利用第二光纤2一端连接第三光耦合器7，另一端连接光谱仪记录；第一光纤1一端连接第一光耦合器3，另一端连接激光发射器。
本发明实施例公开了一种光器件、光芯片损耗测试方法，使用所述一种光器件、光芯片损耗测试装置包括如下步骤：
步骤1：将被测的光器件、光芯片嵌套进微环谐振系统；
步骤2：激光发射器发射的激光输入第一光纤通过第一光耦合器耦合进入微环谐振系统；
步骤3：用第二光纤承接第二光耦合器输出的激光，并利用光谱仪记录其光谱，记录为“t”；
步骤4：再用第二光纤承接第三光耦合器输出的激光，并利用光谱仪记录其光谱，并记录为“d”。
步骤5：利用所述“t”与所述“d”拟合公式即可得到损耗。
进一步地，通过所述“t”与所述“d”结合以下步骤可获得光器件、光芯片的损耗：
第一步：进行第一次线性拟合
构造以下的线性拟合函数：
n＝ngl·(1/λn-1/λ0)
n和(1/λn-1/λ0)具有线性回归关系，回归系数即为ngl。根据光谱记录仪记录的数据，选定一个特定的波长记为λ0，记其谐振阶次n＝0，而后在它的两侧分别寻找若干谐振波长，并依次记录。所对应的谐振波长即为λn，依据上式进行线性回归拟合，即可得到回归系数ngl；
第二步：进行第二次线性拟合
构造以下的线性拟合函数：
γ＝kλ
其中：
在光谱记录仪记录的数据中，取一段数据。dλ的范围不宜过大，选择0.2(dmax-dmin)这一段即可。通过对γ和λ的线性回归分析，可以得到另一个回归系数k。在这里，λ的构建用到了第一步得到的回归系数ngl；
第三步：得到损耗
将第二步得到的v代入到以下计算公式：
即可得到最终损耗，其中：
tmin和tmax在光谱记录仪中记录的数据有显示。
上述实施例中，被测的光器件、光芯片可以轻易的通过公式算法反推出在任意波长处的光学损耗。
测试过程为：将被测的光器件、光芯片嵌套进一个上下行结构的微环谐振系统内部，然后将输入光纤1中的光通过光耦合器1耦合进入微环谐振系统，使得整个系统产生光学谐振。用另一根光纤2承接从光耦合器2输出的光，利用光谱仪记录其光谱，记录为“t”；再将这跟光纤移动到光耦合器3，再次利用光谱仪记录其光谱，记录为“d”。那么利用t和d的数据，我们可以用我们原创的算法反推出被测的光器件、光芯片在任意波长处的光学损耗。
本发明具有以下有益效果：
1、通过将被测光器件、光芯片嵌套进上下行结构的微环谐振系统，可以很精确的测试光器件、光损耗的光学损耗。
2、通过第二光耦合器和第三光耦合器输出光并并连接光谱仪记录，并不要求光纤和光耦合器有完美对准，也不要求光纤每次测试都处于同一物理位置，增加了该装置的灵活性，则可以利用本发明算法反推出在任意波长处的光学损耗。
3、本发明中除了被测光器件、光芯片外，其它光学元件，包括光纤、光耦合器、光波导等，均对被测的光器件、光芯片的测试结果没有影响。
4、此外，系统中所有的光耦合器可以是任意结构的，如光栅耦合，端面耦合等等，都可以用于系统中。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种光器件、光芯片损耗测试装置，其特征在于：包括微环谐振系统、输入系统、输出系统；
所述输入系统包括第一光纤和第一光耦合器；
所述输出系统包括第二光纤、第二光耦合器、第三光耦合器；
所述第一光耦合器一端与第一光纤连接，另一端与所述微环谐振系统连接；
所述第二光耦合器设置于所述微环谐振系统上行端，其一端与第二光纤连接，另一端与所述微环谐振系统连接；
所述第三光耦合器设置于所述微环谐振系统下行端，其一端与第二光纤连接，另一端与所述微环谐振系统连接。
2.如权利要求1所述的一种光器件、光芯片损耗测试装置，其特征在于，所述第二光纤用来连接所述第二光耦合器或所述第三光耦合器。
3.如权利要求1所述的一种光器件、光芯片损耗测试装置，其特征在于，所述损耗测试装置还包括激光发射器、光谱记录仪。
4.一种光器件、光芯片损耗测试方法，其特征在于，使用所述一种光器件、光芯片损耗测试装置包括如下步骤：
步骤1：将被测的光器件、光芯片嵌套进微环谐振系统；
步骤2：将激光发射器发射的激光输入第一光纤通过第一光耦合器耦合进入微环谐振系统；
步骤3：用第二光纤承接第二光耦合器输出的激光，并利用光谱仪记录其光谱，记录为“t”；
步骤4：再移动第二光纤并承接第三光耦合器输出的激光，并利用光谱仪记录其光谱，记录为“d”；
步骤5：利用所述“t”与所述“d”拟合公式即可得到损耗。
5.如权利要求4所述的一种光器件、光芯片损耗测试方法，其特征在于，通过所述“t”与所述“d”结合以下步骤可获得光器件、光芯片的损耗：
第一步：进行第一次线性拟合
构造以下的线性拟合函数：
n＝ngl·(1/λn-1/λ0)
n和(1/λn-1/λ0)具有线性回归关系，回归系数即为ngl。根据光谱记录仪记录的数据，选定一个特定的波长记为λ0，记其谐振阶次n＝0，而后在它的两侧分别寻找若干谐振波长，并依次记录。所对应的谐振波长即为λn，依据上式进行线性回归拟合，即可得到回归系数ngl；
第二步：进行第二次线性拟合
构造以下的线性拟合函数：
γ＝kλ
其中：
在光谱记录仪记录的数据中，取一段数据。dλ的范围不宜过大，选择0.2(dmax-dmin)这一段即可。通过对γ和λ的线性回归分析，可以得到另一个回归系数k。在这里，λ的构建用到了第一步得到的回归系数ngl；
第三步：得到损耗
将第二步得到的v代入到以下计算公式：
即可得到最终损耗，其中：
tmin和tmax在光谱记录仪中记录的数据显示。
技术总结