一種降低光纖雙折射影響的光纖幹涉測量系統的製作方法
2023-10-24 07:05:37 2
專利名稱：一種降低光纖雙折射影響的光纖幹涉測量系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纖幹涉測量系統，特別涉及基於Michelson光纖幹涉測量裝置的具有測量外界物理量功能的光纖幹涉測量系統。
背景技術：
光纖幹涉測量系統採用全光纖器件，具有抗電磁幹擾能力強、探測靈敏度高、傳感器無源工作等特點，在振動、溫度、位移等物理量的測量中被廣泛應用。根據光幹涉理論，只有同一偏振態的光才能形成幹涉，當光纖中存在雙折射時，不同偏振狀態的光傳播速度不一樣，產生的幹涉信號也隨之發生變化。因此，當光纖中存在雙折射時，除了外界物理量引起的幹涉外，系統中會出現殘餘偏振誘導相位噪聲，即偏振噪聲，引起系統的測量誤差。對於光纖而言，由於溫度等因素的影響，在實際使用過程中，雙折射現象不可避免，為了降低測量誤差，需要採取措施抑制雙折射的影響。
圖1示意性地給出了現有技術方案中基於Michelson光纖幹涉測量裝置的光纖幹涉測量系統的基本結構。從雷射器1發出的光，通過光源光纖2傳輸至光纖耦合器4，經過光纖耦合器4分為光強相等的兩束光，傳輸到Michelson光纖幹涉測量裝置的測量臂和參考臂。其中一束光在作為測量臂光纖7中傳輸，另一束光在作為參考臂光纖8中傳輸，兩束光經光反射裝置9、10反射回來後，在光纖耦合器4處匯合併發生幹涉。當測量臂光纖7和參考臂光纖8上外界物理量發生變化時，幹涉光信號也發生變化，幹涉光信號經探測器光纖3被光電探測器11接收，運算處理系統12通過讀取光電探測器上的電壓值，可以獲得外界物理量信號的大小。如果光反射裝置採用法拉第旋轉鏡，從理論上而言，雷射光束單程通過法拉第旋轉鏡時，其偏振主軸旋轉45°，當雷射光束被反射回來時，反射光束再次被旋轉45°，從而與入射光束正交。雷射沿光纖經法拉第旋轉鏡和Michelson反射鏡後返回光纖的傳輸矩陣
為
權利要求
1.一種降低光纖雙折射影響的光纖幹涉測量系統，其特徵是雷射由雷射器發射，通過光源光纖傳輸至光纖耦合器，雷射通過光纖耦合器分光，分別輸出到光纖幹涉測量系統的測量臂和參考臂，其中一路光經過測量臂光纖去偏器、測量臂光纖入射到測量臂光反射裝置，被反射後經原路返回到光纖耦合器；另一路光經過參考臂光纖去偏器、參考臂光纖入射到參考臂光反射裝置，被反射後由原路返回到光纖耦合器，兩路反射光在光纖耦合器形成幹涉光信號，該信號經過探測器光纖被光電探測器接收成為幹涉信號，幹涉信號經信號傳輸線傳輸至運算處理系統得出外界物理量信號的大小。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵是光反射裝置是光纖反射鏡，或者是法拉第旋轉鏡。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵是光纖耦合器的光功率是均分的。
4.根據權利要求1所述的系統，其特徵是光源光纖和探測器光纖使用單模光纖，或者使用多模光纖。
5.根據權利要求1所述的系統，其特徵是測量臂光纖和參考臂光纖使用單模光纖。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵是參考臂光纖和測量臂光纖封裝在1根光纜中， 或者分別封裝在2根光纜中。
7.根據權利要求1所述的系統，其特徵是雷射器是半導體發光二極體雷射器，或者是半導體雷射二極體，或者是超輻射半導體發光二極體雷射器。
全文摘要
一種降低光纖雙折射影響的光纖幹涉測量系統，雷射由雷射器發射，通過光源光纖傳輸至光纖耦合器，雷射通過耦合器分光，分別輸出到光纖幹涉測量系統的測量臂和參考臂，其中一路光經過測量臂光纖去偏器、測量臂光纖入射到測量臂光反射裝置，被反射後經原路返回到光纖耦合器；另一路光經過參考臂光纖去偏器、參考臂光纖入射到參考臂光反射裝置，被反射後由原路返回到光纖耦合器，兩路反射光在耦合器形成幹涉光信號，該信號經過探測器光纖被光電探測器接收成為幹涉信號，幹涉信號經信號傳輸線傳輸至運算處理系統得出外界物理量信號的大小。本發明一種用於測量振動等外界物理量的光纖幹涉測量系統，消除普通光纖幹涉測量系統中偏振態隨機變化對光纖幹涉測量系統信號的影響。
文檔編號G01B9/02GK102401670SQ201110088178
公開日2012年4月4日 申請日期2011年4月6日 優先權日2011年4月6日
發明者王濤 申請人:杭州安遠科技有限公司