CN107677452B - 一种少模光纤综合测试仪及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种少模光纤综合测试仪及测试方法。所述测试仪包括依次沿光路设置的光源单元、导模选择单元、以及示波器，还包括检测单元；所述导模选择单元，包括窄波段模式选择模块和宽波段的模式选择模块；所述示波器，用于获取被测少模光纤之后的时域波形；所述检测单元，用于根据检测模式，获得不同状态下示波器测得的时域波形根据脉冲时延法分别计算被测少模光纤的差分群时延和色散系数。所述方法，包括以下步骤：(1)选取被测少模光纤，将其置于所述测试仪的导模选择单元和示波器之间并调通光路；(2)综合测试差分群时延或色散系数。本发明提供的测试仪，简单可靠，集成度高；测试方法大幅降低了工作量，自动化程度高。

Description

一种少模光纤综合测试仪及测试方法

技术领域

本发明属于光纤测试领域，更具体地，涉及一种少模光纤综合测试仪及测试方法。

背景技术

基于单模光纤的光纤通信***主要通过时分复用、波分复用、偏振复用或振幅-相位正交复用技术提升传输速率和容量，然而随着传输容量需求的迅速增长，基于单模光纤的光纤通信***已经接近香农极限，成为限制未来光纤通信***发展的“瓶颈”。

少模光纤是一种新型光纤，可以允许两个及以上的模式传输。基于少模光纤的模分复用技术将成为解决单模光纤传输***容量瓶颈的一种方式。模分复用技术是利用少模光纤中的不同模式分别传输信息，不同的模式就是不同的信道，因此研究和测试少模光纤的参数，特别是与模式相关的参数具有重要的意义。色散是影响通信质量的重要因素之一，虽然单模光纤的色散测量技术已经比较成熟，然而如果测量少模光纤中各个模式的色散，需要将各个模式分开，必须在原有技术基础上加以改进。除此之外，差分群时延也是少模光纤的重要参数之一，对模分复用***的性能影响比较大。目前，虽然可以通过改进现有技术实现这两个参数的单独测量，但是由于测试***不一样，所以测试过程复杂，操作不便，费时费力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种少模光纤综合测试仪及测试方法，其目的在于通过巧妙选择测试少模光纤测试方法和测试光路，实现光路综合复用，由此解决多功能、同种条件测试不便的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种少模光纤综合测试仪，包括光源单元、导模选择单元、示波器、以及检测单元；

所述光源单元、导模选择单元、以及示波器依次设置于光路上；所述检测单元与所述示波器信号相连；

所述导模选择单元，包括位置相互替换的窄波段模式选择模块和宽波段的模式选择模块，用于在差分群时延测试模式或色散测试模式下选择被测光纤内传输的导模；

所述示波器，用于获取光源发出的脉冲激光经过上述器件和被测少模光纤之后的时域波形；

所述检测单元，用于根据检测模式，获得不同状态下示波器测得的时域波形，根据脉冲时延法分别计算被测少模光纤的差分群时延和色散系数。

优选地，所述少模光纤综合测试仪，其窄波段模式选择模块，工作于差分群时延测试模式下，用于在1540nm-1560nm进行模式选择；优选采用以下结构：沿光路设置的单模光纤、第一凸透镜组、相位片、以及第二凸透镜组；所述与光源单元单模光纤输出端连接，其输出端处于所述第一凸透镜组的物方焦点，所述第一与第二凸透镜组共轴设置，所述相位片设置于第一与第二凸透镜组之间，所述第二凸透镜组的像方焦点与所述被测光学器件耦合。

优选地，所述少模光纤综合测试仪，其窄波段选择模块相位片为机械式相位片或电控式液晶相位片。

优选地，所述少模光纤综合测试仪，其宽波段选择模块包括光子灯笼或拉锥法制作的模式转换器，所述光子灯笼优选集中式光子灯笼。

优选地，所述少模光纤综合测试仪，其光源单元工作波长可调。

优选地，所述少模光纤综合测试仪，其脉冲激光光源，用于提供窄脉冲光，工作波长范围在1450nm-1650nm之间，脉冲宽度小于等于100ps。

优选地，所述少模光纤综合测试仪，当所述测试仪处于差分群时延测试模式下时，所述检测单元获取窄波段模式选择模块工作波长范围内特定波长下，不同导模下的时域波形，并据此按照脉冲时延法计算差分群时延；当所述测试仪处于色散测试模式下时，所述检测单元获取不同导模对应的光源单元工作波长范围内多个波长下的时域波形，按照脉冲时延法计算不同导模对应的色散系数。

按照本发明的另一个方面提供了一种应用本发明提供的少模光纤综合测试仪的少模光纤综合测试方法，包括以下步骤：

(1)选取长度为L的被测少模光纤，将其置于本发明提供的少模光纤综合测试仪的导模选择单元和示波器之间并调通光路；

(2)综合测试：使得所述少模光纤综合测试仪处于相应的测试状态下，并返回测得的差分群时延或色散系数。

优选地，所述少模光纤综合测试方法，其被测少模光纤，其长度L在1km至30km之间，按照如下原则确定：剖面结构阶跃型少模光纤，其长度在1km至20km之间；剖面结构渐变型少模光纤，其长度在10km至30km之间；模式数目越多，其长度越短；激光脉冲周期越小，其长度越短。

优选地，所述少模光纤综合测试方法，其步骤(2)包括差分群时延测试和/或色散测试；

所述差分群时延测试具体步骤如下：

A1、将窄波段模式选择模块置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并调节所述光源单元输出波长为1540nm-1560nm内预设工作波长；

A2、调节窄波段模式选择装置，选择不同导模，并获取示波器显示的时域波形；

A3、获取检测单元计算的该波长下被测少模光纤的差分群时延，具体计算过程如下：分析各传导模式下时域波形中的波峰；对于步骤A2中获得的不同时域波形下，同一时间点出现的波峰，将最高波峰作为该传导模式下导模对应的波峰，所述波峰出现时间作为该导模传导时间；由此获得不同导模的传导时间，计算其时间差Δt，该波长下被测光纤的差分群时延DGD计算公式为：

DGD＝Δt/L

其中L为被测光纤长度；

所述色散测试具体步骤为：

B1、将宽波段模式选择模块置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并选择特定导模；

B2、调节光源单元，选择1450nm-1650nm范围内，多个工作波长，并获取每一波长对应的示波器显示的时域波形；所述多个工作波长数量需满足二阶多项式拟合所需的数量；

B3、获取检测单元计算的该导模下被测少模光纤的色散系数，具体计算过程如下：按照时间将步骤B2中获得的不同波长下的时域波形对齐，获得波峰出现时间差Δt，并计算相对时延τ，计算公式如下：

τ＝Δt/L

其中L为被测光纤长度；对于不同波长下测得的τ做二阶多项式拟合曲线，并将其一阶导数作为色散系数。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明提供的少模光纤综合测试仪，通过对光源、模式选择单元、检测模块的选择和设计，实现了多种检测模式的复用，简单可靠，集成度高，能够方便直接的测量少模光纤中各个模式的色散系数，以及各个高阶模式相对于基模的差分群时延。

本发明提供的少模光纤综合测试方法，能减少少模光纤的拆装次数，调试简单，一次调试即可得到差分群时延和不同波长下色散系数，大幅降低了工作量，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明提供的少模光纤综合测试仪结构示意图；

图2是本发明实施例提供的少模光纤综合测试仪结构示意图；

图3为本发明实施例提供的窄波段模式选择装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的宽波段模式选择装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的差分群时延测试获取的时域波形，其中图5A为被测少模光纤LP₀₁模式下的时域波形；图5B为被测少模光纤LP₁₁模式下的时域波形；

图6为本发明实施例提供的色散测试获取的二阶多项式拟合曲线，其中图6A为被测少模光纤LP₀₁模式下波长与相对时延τ的二阶多项式拟合曲线；图6B为被测少模光纤LP₁₁模式下波长与相对时延τ的二阶多项式拟合曲线；

图7为本发明实施例提供的色散测试结果图，其中图7A为被测少模光纤LP₀₁模式下的色散系数结果图；图7B为被测少模光纤LP₁₁模式下的色散系数结果图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为光源单元，11为脉冲激光光源，12为光滤波器，13为光放大器，14为光衰减器，2为导模选择单元，21为单模光纤，22为第一凸透镜组，23为相位片，24为第二凸透镜组，25为光子灯笼，3为被测光学器件装配单元，4为示波器，5为检测单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的少模光纤综合测试仪，图1所示，包括依次沿光路设置的光源单元、导模选择单元、以及示波器，还包括与示波器信号相连的检测单元；

所述光源单元工作波长可调，包括脉冲激光光源、光放大器、光衰减器、和/或光滤波器、以及单模光纤；所述脉冲激光光源，用于提供窄脉冲光，工作波长范围在1450nm-1650nm内可调，脉冲宽度小于等于100ps；所述光放大器，用于放大工作时使用的激光波段，即工作波段；所述光衰减器，用于调节光功率；所述光放大器和光衰减器用于调节工作波段激光的功率，以配合导模选择单元和示波器，若所述脉冲激光光源本身功率合适可两者都不用或选择其一使用；所述光滤波器，其中心波长在脉冲光工作波长范围内可调，最小带宽不大于0.2nm，用于减小脉冲光谱宽并滤除放大器的自发辐射噪声，以满足色散测试条件；所述单模光纤传导脉冲激光光源传输的激光，并形成基模，其输入端用于光输入，优选与光滤波器相连，其输出端用于输出光至导模选择单元，优选输出端带连接头，采用光子灯笼作为宽波段模式选择模块时，接头可方便的连接光子灯笼的各个输入端，所述单模光纤为裸光纤或跳线。

所述导模选择单元，包括位置相互替换的窄波段模式选择模块和宽波段模式选择模块，用于在差分群时延测试模式或色散测试模式下选择被测光纤内传输的导模。

所述窄波段模式选择模块，工作于差分群时延测试模式下，用于在1540nm-1560nm进行模式选择；优选采用以下结构：沿光路设置的单模光纤、第一凸透镜组、相位片、以及第二凸透镜组；所述与光源单元单模光纤输出端连接，其输出端处于所述第一凸透镜组的物方焦点，所述第一与第二凸透镜组共轴设置，所述相位片设置于第一与第二凸透镜组之间，所述第二凸透镜组的像方焦点与所述被测光学器件耦合。所述凸透镜组至少包括一个凸透镜。工作时，工作波长的激光通过单模光纤，由所述第一凸透镜组汇聚成平行光或发散角较小的光束，经过相位片选择导模后，由第二凸透镜组将平行光束或发散角较小的近似平行光汇聚，耦合进所述被测光学器件。优选所述第一与第二凸透镜组位置可调，用于适应不同波长。所述相位片，优选机械式相位片或电控式液晶相位片。

所述窄波段模式选择模块的单模光纤为裸光纤或跳线；其输入端优选具有连接头，另一端为输出端，所述输出端端面为光学平整面，可使用切割刀等工具加工，若所述单模光纤为跳线，其端面本身即为光学平整面。

所述窄波段模式选择模块的第一凸透镜组，其适用于所述测试仪工作波段的激光，用于将单模光纤输出的发散的光束汇聚成平行光或发散角较小的光束。

所述窄波段模式选择模块的第二凸透镜组，其适用于所述测试仪工作波段的激光，用于将平行光束或发散角较小的近似平行光束汇聚，使之耦合进入被测光学器件。

所述窄波段模式选择模块，优选还包括支架，用于固定上述光学器件，即用于固定单模光纤、第一凸透镜组、相位片、以及第二凸透镜组，并使得上述光学器件的位置可调。具体而言，包括：第一透镜组支架，用于使得所述单模光纤的输出端处于第一凸透镜组的物方焦点；相位片支架，使得相位片上下左右平移；第二透镜组支架，使得所述第二凸透镜组的像方焦点处于所述被测光学器件的端面。

所述宽波段模式选择模块，工作于色散测试模式下，用于在1450nm-1650nm下进行模式选择，例如光子灯笼或拉锥法制作的模式转换器，优选集中式光子灯笼。所述宽波段模式选择模块与光源单元单模光纤连接，输出端与被测光纤连接。

所述窄波段模式选择模块和宽波段模式选择模块在光路中原位替换，使得所述测试仪工作在不同的测试模式下：当窄波段模式选择模块处于光路中时，所述测试仪工作在差分群时延测试模式下；当宽波段模式选择装置处于光路中时，所述测试仪工作在色散测试模式下。

所述示波器，用于获取光源发出的脉冲激光经过上述器件和被测少模光纤之后的时域波形。所述时域波形为脉冲周期内光功率随时间变化波形。

所述检测单元，用于根据检测模式，获得不同状态下示波器测得的时域波形，根据脉冲时延法分别计算被测少模光纤的差分群时延和色散系数；具体地；当所述测试仪处于差分群时延测试模式下时，所述检测单元获取窄波段模式选择模块工作波长范围内特定波长下，不同导模下的时域波形，并据此按照脉冲时延法计算差分群时延；当所述测试仪处于色散测试模式下时，所述检测单元获取不同导模对应的光源单元工作波长范围，优选1450nm-1650nm激光波长范围内多个波长下的时域波形，按照脉冲时延法计算不同导模对应的色散系数。

在差分群时延测试模式下，通过窄波段导模选择模块依次选择不同的导模，由示波器依次获取不同导模经过一定长度L的被测少模光纤后对应的时域波形。不同的导模在光纤中的传输速度不一样，因此经过相同长度的被测少模光纤之后，不同导模对应的脉冲会分离开。窄波段导模选择单元选择某个导模时，时域波形中该导模对应的波峰功率会变大，由此可以确定不同导模对应波峰的时间坐标。各个高阶导模相对于基模的延时通过将对应波峰时间坐标相减得到，再将该延时除以被测少模光纤长度即为各个高阶导模相对于基模的差分群时延。

在色散测试模式下，脉冲激光光源在1450nm-1650nm范围内连续可调，通过宽波段导模选择模块依次选择各个导模。同一个导模下，每隔一定的波长间隔测量对应的时域波形，获取波峰对应的时间坐标。通过将不同波长波峰对应的时间坐标直接与初始波长波峰对应的时间坐标相减计算出各个波长相对于初始波长的时延。将该相对时延除以光纤长度，并绘制波长与相对时延的关系曲线，通过二阶多项式拟合波长与相对时延的曲线，求出其一阶导数，一阶导数即为色散系数。

本发明提供的少模光纤综合测试方法，包括以下步骤：

(1)选取长度为L的被测少模光纤，将其置于本发明提供的少模光纤综合测试仪的导模选择单元和示波器之间并调通光路；

所述被测少模光纤，其长度L在1km至30km之间，按照如下原则确定：剖面结构阶跃型少模光纤，其长度在1km至20km之间；剖面结构渐变型少模光纤，其长度在10km至30km之间；模式数目越多，其长度越短；激光脉冲周期越小，其长度越短。

优选少模光纤综合测试仪导模选择单元输出端带有接头，所述被测光纤带输入端带有接头，方便调试。

(2)综合测试：使得所述少模光纤综合测试仪处于相应的测试状态下，并返回测得的差分群时延或色散系数。具体包括差分群时延测试和/或色散测试：

所述差分群时延测试具体步骤如下：

A1、将窄波段模式选择模块置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并调节所述光源单元输出波长为1540nm-1560nm内预设工作波长；

A2、调节窄波段模式选择装置，选择不同导模，并获取示波器显示的时域波形；

A3、获取检测单元计算的该波长下被测少模光纤的差分群时延，具体计算过程如下：分析各传导模式下时域波形中的波峰；对于步骤A2中获得的不同时域波形下，同一时间点出现的波峰，将最高波峰作为该传导模式下导模对应的波峰，所述波峰出现时间作为该导模传导时间；由此获得不同导模的传导时间，计算其时间差Δt，该波长下被测光纤的差分群时延DGD计算公式为：

DGD＝Δt/L

其中L为被测光纤长度。

所述色散测试具体步骤为：

B1、将宽波段模式选择模块置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并选择特定导模；

B2、调节光源单元，选择1450nm-1650nm范围内，多个工作波长，并获取每一波长对应的示波器显示的时域波形；所述多个工作波长数量需满足二阶多项式拟合所需的数量；

B3、获取检测单元计算的该导模下被测少模光纤的色散系数，具体计算过程如下：按照时间将步骤B2中获得的不同波长下的时域波形对齐，获得波峰出现时间差Δt，并计算相对时延τ，计算公式如下：

τ＝Δt/L

其中L为被测光纤长度；对于不同波长下测得的τ做二阶多项式拟合曲线，并将其一阶导数作为色散系数。

以下为实施例：

一种少模光纤综合测试仪，如图2所示，包括依次沿光路设置的光源单元、导模选择单元、以及示波器，还包括与示波器信号相连的检测单元；

所述光源单元包括脉冲激光光源、光放大器、光衰减器、光滤波器、以及单模光纤；所述脉冲激光光源，用于提供窄脉冲光，工作波长范围在1450nm-1650nm内可调，脉冲宽度50ps，激光脉冲周期40ns；所述光放大器，用于放大工作时使用的激光波段，即工作波段；所述光衰减器，用于调节光功率；所述光放大器和光衰减器用于调节工作波段激光的功率，以配合导模选择单元和示波器；所述光滤波器，其中心波长在脉冲光工作波长范围内可调，最小带宽0.2nm，用于减小脉冲光谱宽并滤除放大器的自发辐射噪声，以满足色散测试条件；所述单模光纤为跳线，传导脉冲激光光源传输的激光，并形成基模，其输入端用于光输入，与光滤波器相连，其输出端用于输出光至导模选择单元，带连接头。

所述导模选择单元，包括位置相互替换的窄波段模式选择模块和宽波段模式选择模块，用于在差分群时延测试模式或色散测试模式下选择被测光纤内传输的导模。

所述窄波段模式选择模块，如图3所示，工作于差分群时延测试模式下，用于在1540nm-1560nm进行模式选择；采用以下结构：沿光路设置的单模光纤、第一凸透镜组、相位片、以及第二凸透镜组；所述与光源单元单模光纤输出端连接，其输出端处于所述第一凸透镜组的物方焦点，所述第一与第二凸透镜组共轴设置，所述模式选择装置设置于第一与第二凸透镜组之间，所述第二凸透镜组的像方焦点与所述被测光学器件耦合。工作时，工作波长的激光通过单模光纤，由所述第一凸透镜组汇聚成平行光或发散角较小的光束，经过相位片选择导模后，由第二凸透镜组将平行光束或发散角较小的近似平行光汇聚，耦合进所述被测光学器件。所述第一与第二凸透镜组位置可调，用于适应不同波长的焦距变化。所述相位片，为机械式相位片。

所述窄波段模式选择模块的单模光纤为跳线；其输入端具有连接头，另一端为输出端。

所述窄波段模式选择模块的第一凸透镜组，其适用于所述测试仪工作波段的激光，用于将单模光纤输出的发散的光束汇聚成平行光或发散角较小的光束。

所述窄波段模式选择模块的第二凸透镜组，其适用于所述测试仪工作波段的激光，用于将平行光束或发散角较小的近似平行光束汇聚，使之耦合进入被测光学器件。

所述窄波段模式选择模块，还包括支架，用于固定上述光学器件，即用于固定单模光纤、第一凸透镜组、相位片、以及第二凸透镜组，并使得上述光学器件的位置可调。具体而言，包括：第一透镜组支架，用于使得所述单模光纤的输出端处于第一凸透镜组的物方焦点；相位片支架，使得相位片能够上下左右平移；第二透镜组支架，使得所述第二凸透的像方焦点处于所述被测光学器件的端面。

所述宽波段模式选择模块，如图4所示，工作于色散测试模式下，用于在1450nm-1650nm下进行模式选择，采用集中式光子灯笼。所述宽波段模式选择模块与光源单元单模光纤连接，输出端与被测光纤连接。

所述窄波段模式选择模块和宽波段的模式选择模块在光路中原位替换，使得所述测试仪工作在不同的测试模式下：当窄波段模式选择模块处于光路中时，所述测试仪工作在差分群时延测试模式下；当宽波段模式选择装置处于光路中时，所述测试仪工作在色散测试模式下。

所述示波器，用于获取光源发出的脉冲激光经过上述器件和被测少模光纤之后的时域波形。所述时域波形为脉冲周期内光功率随时间变化波形。

所述检测单元，用于根据检测模式，获得不同状态下示波器测得的时域波形，根据脉冲时延法分别计算被测少模光纤的差分群时延和色散系数；具体地：当所述测试仪处于差分群时延测试模式下时，所述检测单元获取1540nm-1560nm激光波长范围内特定波长下，不同导模下的时域波形，并据此按照脉冲时延法计算差分群时延；当所述测试仪处于色散测试模式下时，所述检测单元获取不同导模对应的1450nm-1650nm激光波长范围内多个波长下的时域波形，按照脉冲时延法计算不同导模对应的色散系数。

本发明提供的少模光纤综合测试方法，包括以下步骤：

(1)选取长度为L的被测少模光纤，将其至于本发明提供的少模光纤综合测试仪的导模选择单元和示波器之间并调通光路；

所述被测少模光纤，为渐变型剖面结构，其长度L为24.981km

(2)综合测试：使得所述少模光纤综合测试仪处于相应的测试模式下，并返回测得的差分群时延或色散系数。具体包括：

差分群时延测试：

A1、将窄波段模式选择装置放置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并调节所述光源单元输出波长为1540nm-1560nm内预设工作波长；

A2、调节窄波段模式选择装置，选择不同导模，并获取示波器显示的时域波形，如图5所示；

A3、获取检测单元计算的该波长下被测少模光纤的差分群时延，具体计算过程如下：分析各传导模式下时域波形中的波峰；对于步骤A2中获得的不同时域波形下，同一时间点出现的波峰，将最高波峰作为该传导模式下导模对应的波峰，所述波峰出现时间作为该导模传导时间；由此获得不同导模的传导时间，计算其时间差Δt，该波长下被测光纤的差分群时延DGD计算公式为：

DGD＝Δt/L

其中L为被测光纤长度。

测试结果，LP₁₁-LP₀₁之间的差分群时延-0.136ps/m。

色散测试：

B1、将窄波段模式选择装置放置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并选择特定导模；

B2、调节光源单元，选择1450nm-1650nm范围内，以1450nm为起点，5nm为步长，选择多个工作波长，并获取每一波长对应的示波器显示的时域波形；

B3、获取检测单元计算的该导模下被测少模光纤的色散系数，具体计算过程如下：按照时间将步骤B2中获得的不同波长下的时域波形对齐，获得波峰出现时间差Δt，并计算单位长度时延τ，计算公式如下：

τ＝Δt/L

其中L为被测光纤长度；对于不同波长下测得的τ做二阶多项式拟合曲线，如图6所示，并将其一阶导数作为色散系数。

LP₀₁模的测试结果如图7A所示，LP₁₁模的测试结果如图7B所示。

其中LP₀₁模在1550nm的色散系数为18.539ps/nm/km,LP₁₁模在1550nm的色散系数为17.062ps/nm/km。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种少模光纤综合测试仪，其特征在于，包括光源单元、导模选择单元、示波器、以及检测单元；

所述光源单元、导模选择单元、以及示波器依次设置于光路上；所述检测单元与所述示波器信号相连；

所述导模选择单元，包括位置相互替换的窄波段模式选择模块和宽波段模式选择模块，用于在差分群时延测试模式或色散测试模式下选择被测光纤内传输的导模；所述窄波段模式选择模块，工作于差分群时延测试模式下；所述宽波段模式选择模块，工作于色散测试模式下；

所述示波器，用于获取光源发出的脉冲激光经过上述器件和被测少模光纤之后的时域波形；

所述检测单元，用于根据检测模式，获得不同状态下示波器测得的时域波形，根据脉冲时延法分别计算被测少模光纤的差分群时延和色散系数。

2.如权利要求1所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述窄波段模式选择模块，用于在1540nm-1560nm进行模式选择。

3.如权利要求1所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述窄波段模式选择模块，采用以下结构：沿光路设置的单模光纤、第一凸透镜组、相位片、以及第二凸透镜组；所述单模光纤与光源单元单模光纤输出端连接，其输出端处于所述第一凸透镜组的物方焦点，所述第一凸透镜组与第二凸透镜组共轴设置，所述相位片设置于第一凸透镜组与第二凸透镜组之间，所述第二凸透镜组的像方焦点与所述被测光学器件耦合。

4.如权利要求3所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述窄波段选择模块相位片为机械式相位片或电控式液晶相位片。

5.如权利要求3所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述宽波段选择模块包括光子灯笼或拉锥法制作的模式转换器。

6.如权利要求5所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述光子灯笼为集中式光子灯笼。

7.如权利要求1所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述光源单元工作波长可调。

8.如权利要求7所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，所述脉冲激光光源，用于提供窄脉冲光，工作波长范围在1450nm-1650nm之间，脉冲宽度小于等于100ps。

9.如权利要求1所述的少模光纤综合测试仪，其特征在于，当所述测试仪处于差分群时延测试模式下时，所述检测单元获取窄波段模式选择模块工作波长范围内特定波长下，不同导模下的时域波形，并据此按照脉冲时延法计算差分群时延；当所述测试仪处于色散测试模式下时，所述检测单元获取不同导模对应的光源单元工作波长范围内多个波长下的时域波形，按照脉冲时延法计算不同导模对应的色散系数。

10.应用如权利要求1至9任意一项所述少模光纤综合测试仪的少模光纤综合测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取长度为L的被测少模光纤，将其置于权利要求1至7所述的少模光纤综合测试仪的导模选择单元和示波器之间并调通光路；

(2)综合测试：使得所述少模光纤综合测试仪处于相应的测试模式下，并返回测得的差分群时延或色散系数。

11.如权利要求10所述的少模光纤综合测试方法，其特征在于，所述被测少模光纤，其长度L在1km至30km之间，按照如下原则确定：剖面结构阶跃型少模光纤，其长度在1km至20km之间；剖面结构渐变型少模光纤，其长度在10km至30km之间；模式数目越多，其长度越短；激光脉冲周期越小，其长度越短。

12.如权利要求10所述的少模光纤综合测试方法，其特征在于，步骤(2)包括差分群时延测试和/或色散测试；

所述差分群时延测试具体步骤如下：

A1、将窄波段模式选择模块置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并调节所述光源单元输出波长为1540nm-1560nm内预设工作波长；

A2、调节窄波段模式选择装置，选择不同导模，并获取示波器显示的时域波形；

A3、获取检测单元计算的该波长下被测少模光纤的差分群时延，具体计算过程如下：分析各传导模式下时域波形中的波峰；对于步骤A2中获得的不同时域波形，同一时间点出现的波峰，将最高波峰作为该传导模式下导模对应的波峰，所述波峰出现时间作为该导模传导时间；由此获得不同导模的传导时间，计算其时间差Δt，该波长下被测光纤的差分群时延DGD计算公式为：

DGD＝Δt/L

其中L为被测光纤长度；

所述色散测试具体步骤为：

B1、将宽波段模式选择模块置于所述少模光纤综合测试仪工作光路中，并选择特定导模；

B2、调节光源单元，选择1450nm-1650nm范围内多个工作波长，并获取每一波长对应的示波器显示的时域波形；所述多个工作波长数量需满足二阶多项式拟合所需的数量；

B3、获取检测单元计算的该导模下被测少模光纤的色散系数，具体计算过程如下：按照时间将步骤B2中获得的不同波长下的时域波形对齐，获得波峰出现时间差Δt，并计算相对时延τ，计算公式如下：

τ＝Δt/L

其中L为被测光纤长度；对于不同波长下测得的τ做二阶多项式拟合曲线，并将其一阶导数作为色散系数。

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