[發明專利]保偏光纖拍長測量儀

有效

• 申請號: 200710018755.4
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101236127A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 郭栓運;劉延虎;黃皓;袁曉瑩;扈宇姝;尹劍;李穎娟
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第二○五研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01M11/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 趙振紅

技術領域

本發明屬于慣性器件測量技術領域，主要涉及一種保偏光纖拍長測量儀，尤其涉及一種以消光比測試部件為核心且采用調制壓力移動功率法原理的保偏光纖拍長測量裝置。

技術背景

保偏光纖屬于單模光纖的一種，它是指故意使光纖的纖芯截面成橢圓形，或利用非軸對稱產生雙折射以使正交的兩個偏振波以不耦合方式獨立傳輸的光纖。保偏光纖廣泛應用于光纖傳感領域，其主要應用包括光纖陀螺等。拍長是保偏光纖的重要技術指標，它表征了保偏光纖的雙折射性能。

保偏光纖纖芯并非是理想的圓形，存在一定的橢圓度，同時其剖面的折射率也不是絕對的各向同性而具有一定的差異。事實上，在保偏光纖中傳輸的并不是真正的單模，而是傳輸兩個偏振模，即HE₁₁^x模和HE₁₁^y模。隨著光纖長度的不同，以簡并態傳輸的兩個正交偏振模之間的相位差也會隨之發生變化。因此，當入射光為一線偏振光時，在單模光纖的輸出端截面上，由這兩個正交偏振模合成的出射光是偏振方向隨光纖長度而變化的偏振光，其偏振態在線偏振、橢圓偏振和圓偏振之間周期性地演化。偏振演化周期是相位差為2π的橫截面間距L_B，即拍長L_B。根據保偏光纖這一特性，若給一段保偏光纖施加一個周期性變化的調制壓力，那么隨著施力部分沿保偏光纖長度方向的移動，該保偏光纖輸出光的偏振態(以某一偏振方向的光功率大小來表征)就會發生周期性的變化，而且通過光功率計是可以采集到該偏振態變化的波形和波數(參見圖1)，將光功率計采集到的這些特征送入編有測試程序的計算機中，就可以根據調制壓力機構沿光纖長度方向移動的距離，計算出偏振態變化一個周期的光纖長度，也就是保偏光纖的拍長。

中國專利申請CN1912564A公開了我國南開大學發明的一種壓力微擾法保偏光纖拍長測量儀。該拍長測量儀包括精密位移控制裝置、信號處理分析控制系統、液晶觸摸屏、上位及分析處理系統、光纖傳輸偏振態直接耦合調節裝置、施力機構、帶有準直透鏡和檢偏器件的光路系統，其中，夾持光纖的施力機構的動力源采用了磁體控制，通過電流的大小改變壓力的大小，壓力塊直接同裸光纖接觸。同時，檢偏器件采用了光纖型的偏振器，光路系統末端設置光信號前置處理模塊。但是，該拍長測試儀還存在以下幾個問題：采用磁體控制施力機構，由于近距離磁場的存在，磁場對保偏光纖中光線偏振態的影響不可忽視；施力機構與光纖直接接觸，光纖易于受損；檢偏器件采用光纖偏振器件，偏振性能不夠好；光路系統采用準直透鏡和光信號前置處理模塊，其結構過于復雜。以上問題都影響到該拍長測量儀的測量精度，且給操作帶來不便。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的不足，提供一種采用全晶體偏振器件和全機械施力裝置的保偏光纖拍長測量儀，該測量儀不僅結構組成簡單，具有模塊化特色；而且測量精度較高，操作簡單。