[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于光纖扭轉(zhuǎn)的偏振調(diào)試裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110289588.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102359757A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁藝軍;姜巖;張巧萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B9/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B9/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種光纖技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)試裝置。

背景技術(shù)

“偏振誘導(dǎo)信號(hào)衰落”的問(wèn)題很早就被提出來(lái)了，國(guó)內(nèi)外已做了大量研究， 并報(bào)道了不少解決方案。目前的解決方法有偏振控制器法、反饋控制法、偏振 態(tài)調(diào)制法、分集檢測(cè)法、保偏光纖法、法拉第旋轉(zhuǎn)鏡法等等。偏振控制器現(xiàn)已 有多種結(jié)構(gòu)。波片型偏振控制器由三波片組成，基于自由空間傳輸。該方法技 術(shù)成熟，應(yīng)用面廣，但不利于光纖系統(tǒng)應(yīng)用。1980年，H.C.Lefevre基于三波 片偏振控制器相同的原理，首先提出全光纖偏振控制器。用三個(gè)光纖線圈取代 了自由空間的延遲波片，在光纖傳感器中應(yīng)用廣泛。此外，還有基于擠壓技術(shù) 的偏振控制器以及由空心光纖制成的偏振控制器等。2008年穆姝慧提出的反饋 控制法是在Mach-Zehnder干涉儀的參考臂上接入一個(gè)具有調(diào)控功能的動(dòng)態(tài)偏 振控制器，通過(guò)檢測(cè)輸出端信號(hào)獲得反饋，進(jìn)而控制偏振控制器的工作。利用 一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的半波片通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制來(lái)消除偏振衰落。周效東等人于1996年 提出的偏振態(tài)調(diào)制法是通過(guò)在干涉儀的任何一臂加一高頻調(diào)制，然后在輸出端 進(jìn)行低頻濾波，可消除光纖干涉儀兩臂的偏振態(tài)隨機(jī)變化對(duì)干涉信號(hào)的影響。 1984年N.J.Frigo等人提出了分集檢測(cè)技術(shù)，利用3×3耦合器，在其輸出 端口連接3個(gè)偏振方向互為60°的檢偏器，三路信號(hào)中選擇一路可視度較大的 信號(hào)可避免偏振引起的完全衰落。高雙折射的保偏光纖具有很好的偏振保持作 用，該法對(duì)保偏光纖及其他保偏光學(xué)器件的性能要求較高，且保偏光纖器件的 制造工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴，推廣使用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的一種基于光纖扭轉(zhuǎn)的偏振調(diào) 試裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種基于光纖扭轉(zhuǎn)的偏振調(diào)試裝置，其特征是：包括光纖固定平臺(tái)、 支架、旋轉(zhuǎn)軸、步進(jìn)電機(jī)、齒輪、底座，光纖固定平臺(tái)和支架均固定在底座上， 旋轉(zhuǎn)軸和步進(jìn)電機(jī)均安裝在支架上，旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)滾動(dòng)軸承連接第一齒輪，步進(jìn) 電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪相互嚙合。

本發(fā)明還可以包括：

1、所述的旋轉(zhuǎn)軸中開(kāi)一通孔，所述的通孔用于光纖穿過(guò)。

2、所述的光纖固定平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)軸上表面在同一水平面上。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：沒(méi)有采用空間光路，避免了復(fù)雜的空間光路校準(zhǔn)以及 空間光路耦合到光纖系統(tǒng)過(guò)程中的能量損耗問(wèn)題；利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)光纖扭轉(zhuǎn)， 根據(jù)輸出信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行反饋，控制光纖的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)偏振態(tài)的自動(dòng)調(diào)整。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的示意圖；

圖2是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的前視圖；

圖3為本發(fā)明的光纖扭轉(zhuǎn)示意圖；

圖4是本發(fā)明電路反饋控制系統(tǒng)工作流程圖；

圖5是本發(fā)明信號(hào)處理模塊示意圖；

圖6是本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1～6，光纖扭轉(zhuǎn)機(jī)械裝置12是由光纖固定平臺(tái)1、旋轉(zhuǎn)軸3、步進(jìn) 電機(jī)4、步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5、支架2、軸承座6、滾動(dòng)軸承7、齒輪8、9、聯(lián)軸 器10和底座11組成。

1、為避免引入除了光纖扭轉(zhuǎn)以外的其他應(yīng)力影響，光纖用丙烯酸酯反應(yīng)膠 固定在光纖固定平臺(tái)1和旋轉(zhuǎn)軸3上，且保證光纖固定平臺(tái)1和旋轉(zhuǎn)軸3的上 表面在同一水平面上。

2、滾動(dòng)軸承7由軸承座6固定，可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度不受機(jī)械 結(jié)構(gòu)的限制。

3、旋轉(zhuǎn)軸3中設(shè)計(jì)了一通孔，便于光纖穿過(guò)，其左端為一平面。為避免軸 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程偏離軸心，因此將光纖放置于旋轉(zhuǎn)軸3的軸心位置，如圖2所示。

4、旋轉(zhuǎn)軸3右端固定一齒輪8，步進(jìn)電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)軸5通過(guò)聯(lián)軸器10與 齒輪9連接，齒輪9與齒輪8相互嚙合。步進(jìn)電機(jī)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪8、9轉(zhuǎn) 動(dòng)，進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。于此，固定于旋轉(zhuǎn)軸3上的光纖發(fā)生扭轉(zhuǎn)。本發(fā)明 采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角為0.9°/1.8°，可以對(duì)光纖實(shí)現(xiàn)較小角度的扭轉(zhuǎn)。