[發明專利]一種光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置及方法

有效

• 申請號: 201410539173.0
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104267505A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 侯喜報;劉磊;羅文建;張志輝;韓順利;李志增;劉加慶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02B27/44;G01J3/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明屬于光柵轉動分光技術領域，尤其涉及的是一種光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置及方法。

背景技術

目前，光纖通信技術由于具有傳輸容量大、傳輸速率高、抗電磁干擾、保密性強等優點，已經在軍事、工業、農業、醫療和科學研究等各個領域得到了飛速發展和廣泛應用，隨著光纖通信系統的傳輸速率和傳輸精度的不斷提高，對光纖通信系統的測試尤為重要，相關測試儀器起著“看似配角，實為關鍵”的重要角色。無論是光纖通信系統研制單位，還是光纖通信器件研制生產單位都需要通信波段的光譜分析儀對其相關產品或系統的性能參數進行測試與分析，在600～1700nm近紅外通信波段，近紅外光譜分析儀是最通用的光頻率域測量儀器，其中分光系統是光譜儀的核心，專門用于測試、分析與表征光纖通信系統中近紅外半導體光源、光纖及光纖放大器、光學濾波器、光纖傳感器等器件的光譜特性或光波傳輸特性以及光纖通信系統總體參數的光譜分析儀，其分光系統一般采用單通道光柵轉動型，根據光學結構的不同，又分為單通型、級聯型和雙通型等。

在分光系統中，衍射光柵的衍射效率和光的偏振有很大的關系，為了減少偏振靈敏度的影響，提高電平測量精度，一種現有方法是采用偏振光分別接收的方法。如圖1所示，入射光101由衍射光柵102分離成單一波長的光，再經過偏振分光棱鏡105分解為o光和e光，根據不同的波段，分別由相應的光探測器接收，長波o光由o光長波探測器106接收，短波o光由o光短波探測器107接收，長波e光由e光長波探測器108接收，短波e光由e光短波探測器113接收，相應探測器將光信號轉換成電信號，電信號疊加后由程控放大電路110進行程控放大，放大后的信號由A/D轉換器112變換為數字信號送主控模塊111進行校正和數據處理后，最終得到正確的光譜數據109。在這個過程中，經過偏振分光棱鏡105分光后的光十分微弱，為了配合放大電路110對信號進行放大，首先要先將連續光調制成脈沖光，所以，在進入偏振分光棱鏡之前，單色光首先要通過斬波器104進行調制，主控模塊111同時還發送驅動信號給放大電路110和斬波器104，控制其正常工作，電機103控制著衍射光柵102的轉動，從而調諧入射光波長。這種方法的本質是根據分離的單色光的偏振狀態和波段設計四套光信號探測系統以達到分別接收的目的。

上述方法在一定程度上能夠有效的降低分光系統的偏振敏感度，但存在如下缺點：(1)經過偏振分光棱鏡和一系列反射及準直鏡，光通量損失較大，給后端光電探測和信號處理增加難度；(2)由于采用四套光電探測系統，結構復雜，體積大，成本高；(3)如果不同偏振方向的光的衍射損耗差別很大，系統的信噪比將惡化，靈敏度低。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置及方法。

本發明的技術方案如下：

一種光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置，其中，包括出射光及入射光、光楔延遲板、拋物面反射鏡、轉動衍射光柵、反射和聚焦系統、數據探測系統；所述光楔延遲板，用于消除偏振敏感度；所述拋物面反射鏡，用于對光線準直和聚焦；所述轉動衍射光柵，用于對入射光色散分光；所述反射和聚焦系統，包括平面反射鏡、透鏡、可變孔徑輪；所述平面反射鏡，用于對光進行反射；所述透鏡，用于對光進行聚焦；所述可變孔徑輪，用于選擇不同的狹縫寬度，所述可變孔徑輪的輪面上刻有不同孔徑大小的狹縫，通過電機控制所述可變孔徑輪的轉動，來選擇所述可變孔徑輪上的不同的狹縫寬度；所述數據探測系統包括平面反射鏡、出射狹縫、雙色近紅外光電探測器、信號放大器及模數轉換器；所述平面反射鏡，用于對光進行反射，改變光的傳播方向；所述出射狹縫，用于接收出射單色光；所述雙色近紅外光電探測器，用于進行光電變換；所述信號放大器用于信號放大；所述模數轉換器，用于模數轉換。

所述的光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置，其中，所述可變孔徑輪為可轉動的可變孔徑輪；所述來選擇所述可變孔徑輪上的不同的狹縫寬度，用于選擇光柵轉動分光裝置不同的波長分辨帶寬。

所述的光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置，其中，所述入射光波長調諧由轉動衍射光柵的角位置控制。

所述的光楔延遲消偏振的光柵轉動分光裝置，其中，所述光楔延遲板由光軸正交、楔角相等且斜面并列互相緊貼的兩個光楔膠合而成。