光频域偏振测量（OFDP）是一种基于扫频激光干涉原理的分布式光纤偏振测试技术，它能够精确获取保偏光纤、器件、组件与光路的偏振特性及其空间分布，实现高性能器件与光路的性能测试与质量评价，以及缺陷分析与故障诊断。OFDP优点是可兼顾超高测量灵敏度、超大测量范围、高精细度、长测量距离、动态快速测量等，已逐渐发展成为性能最优的分布式光纤测量技术之一。本文回顾了OFDP的测量原理，定量分析了分布式偏振串音的测量极限，综述了分布式偏振测试性能提升的若干关键技术，给出了高精度偏振器件与光路的测试典型应用，并讨论了其技术挑战和未来潜在的研究方向。

偏振串音是指光纤偏振器件与组件中两个正交偏振传输模式之间在微扰点发生的能量相互耦合的现象，而沿传输方向串音的连续分布既能够直接反映其光学偏振性能，如起偏、椭偏、消偏等特性，也能间接反映其制备工艺和外部环境状态，如连接与固定处的应力和应变、温度状态等。因此，偏振串音是光纤偏振器件与组件的固有性能和环境影响的综合体现，有望发展成为在线测试、诊断评价光纤偏振器件与组件性能的通用特征参量。基于白光干涉原理的光学相干域偏振测量(OCDP)技术是实现分布式偏振串音检测的最优方法，它利用扫描式白光干涉仪实现不同偏振模式间的干涉，对分布式串音发生的空间位置及幅值强度进行精确测量，具有超高灵敏度、超大动态范围、超长测量长度等优点。本文以光纤偏振器件与组件——保偏光纤环和多功能集成光学调制器作为分布式偏振串音精确测量与应用的范例，介绍了基于OCDP 技术的分布式串音测试原理，回顾了测量误差的来源及相应的抑制方法，如由测试光路的参数非理想引入的静态误差以及由测试环境变化引入的动态误差，展示了不同环境温度下光纤偏振器件与组件的精确测试结果。最后，结合光纤偏振器件与组件复杂多变的工作环境，对分布式串音测量方法的发展进行了展望。

为了减小保偏延迟光纤偏振串音对光纤电流传感器测量精度的影响, 利用琼斯矩阵研究了全光纤电流传感器的偏振耦合误差。简化了保偏延迟光纤的偏振串音模型, 并基于简化模型得出了保偏延迟光纤偏振串音与输出的关系。通过理论仿真分别分析了在常温和变温条件下偏振串音对传感器变比的影响。对比实验结果与理论分析结论, 验证了简化的偏振串音模型的合理性和仿真结果的正确性。测量了实际保偏延迟光纤偏振串音的温度特性, 结果表明: 在延迟光纤存在一定偏振串音时, 光纤电流传感器的变比误差随电流的增加而增大;电流一定时, 延迟光纤串音越高, 光纤电流传感器的变比误差越大。最后, 给出了满足光纤电流传感器0.2S级误差要求时延迟光纤偏振串音的允许波动范围。

提出了一种基于白光干涉原理的钛扩散铌酸锂(LiNbO3)集成光学相位调制器尾纤偏振串音测量方法，分析了白光干涉仪输出干涉信号与集成光学芯片和保偏尾纤对轴角度、偏振器起偏角度之间的关系。仿真结果表明：白光干涉仪输出的干涉包络与相位调制器的耦合点存在一一对应的关系，干涉包络的峰值反映了相位调制器的尾纤偏振串音。利用白光干涉仪对某型钛扩散LiNbO3集成光学相位调制器的尾纤偏振串音进行了实际测试，干涉图样中产生了与耦合点位置对应的干涉峰；常温下其输入、输出尾纤偏振串音分别为-34.5 dB和-23.3 dB；在-40 ℃～60 ℃范围内，尾纤偏振串音随温度升高而减小。实验结果验证了测量方法的可行性。

采用简单的理论模型，对折射率呈渐变分布的钛扩散LiNbO3波导进行结构优化，得到模式分离的最佳结构参数，用光束传播方法(BPM法)设计了有金属覆盖层的指向耦合器型TE/TM模分离器，偏振串音分别达到-20.8dB(TE模)和-21.3dB(TM模)。