[發(fā)明專(zhuān)利]一種保偏光纖缺陷點(diǎn)檢測(cè)中對(duì)干涉峰的位置-幅值含義預(yù)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610815300.4
• 申請(qǐng)日: 2016-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106323596B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊軍;李創(chuàng);張浩亮;苑勇貴;吳冰;彭峰;苑立波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種保偏光纖缺陷點(diǎn)檢測(cè)中對(duì)干涉峰的位置-幅值含義預(yù)估方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)明確待測(cè)保偏光纖中所有缺陷點(diǎn)個(gè)數(shù)和相應(yīng)位置，記錄缺陷點(diǎn)個(gè)數(shù)J；

(2)對(duì)各個(gè)缺陷點(diǎn)耦合強(qiáng)度進(jìn)行初始賦值，分別記為X₁，X₂，…，X_j，…，X_J；

(3)測(cè)量待測(cè)保偏光纖中，測(cè)量由缺陷點(diǎn)分開(kāi)的區(qū)間光纖長(zhǎng)度，記為l₁，l₂，…，l_j，…，l_J+1；

(4)設(shè)定待測(cè)保偏光纖每段區(qū)間光纖的線(xiàn)性雙折射Δn_f；

(5)明確待測(cè)保偏光纖接入測(cè)量系統(tǒng)對(duì)軸角度θ₁和θ₂；

(6)根據(jù)缺陷點(diǎn)個(gè)數(shù)J，缺陷點(diǎn)耦合強(qiáng)度X_j，區(qū)間光纖長(zhǎng)度l_j，對(duì)軸角度θ₁和θ₂，輸入到分析系統(tǒng)進(jìn)行分析；

(7)根據(jù)各個(gè)區(qū)間光纖長(zhǎng)度任意組合，分析系統(tǒng)枚舉出所有產(chǎn)生干涉峰情況，根據(jù)不同位置記為P₁，P₂，…，P_i，…；

(8)逐一分析每個(gè)干涉峰位置中第一段和最后一段光程差△n_f·l₁、△n_f·l_J+1是否為0，選擇位置-幅值一般表達(dá)式中對(duì)應(yīng)公式；

(9)根據(jù)位置-幅值一般表達(dá)式表示出每個(gè)干涉峰位置處相應(yīng)幅值含義，顯示預(yù)估干涉圖；

(10)根據(jù)預(yù)估干涉信號(hào)圖樣，與實(shí)測(cè)干涉信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，獲取特征干涉峰含義，實(shí)現(xiàn)對(duì)干涉峰區(qū)分和鑒別；

所述的位置-幅值一般表達(dá)式，其特征為：

(8.1)依據(jù)兩束光在保偏光纖慢軸、快軸傳輸路徑，即在該區(qū)間光纖上光程差S_i＝0和光程差S_i≠0進(jìn)行分塊，形成最小平穩(wěn)單元；

(8.2)通過(guò)對(duì)相鄰最小平穩(wěn)單元組合的枚舉，令左側(cè)光纖區(qū)間為光程差S_i＝0，右側(cè)光纖區(qū)間為光程差S_i≠0，寫(xiě)出兩束光在每個(gè)單元尾端發(fā)生的偏振耦合，即每一組光程組合在不連續(xù)點(diǎn)位置處發(fā)生偏振耦合，幅值分別計(jì)為ρ_j,ρ_j+q；

(8.3)推導(dǎo)出相鄰單元間對(duì)干涉光強(qiáng)貢獻(xiàn)的遞推公式，即獲得由相鄰單元偏振串?dāng)_引入的對(duì)最終干涉信號(hào)的強(qiáng)度貢獻(xiàn)的遞推公式，其中又分為慢軸強(qiáng)度和快軸強(qiáng)度；

在相鄰單元間構(gòu)成的光纖X_j-pX_jX_j+q，在不連續(xù)點(diǎn)處X_j+q的慢軸輸出光強(qiáng)和快軸強(qiáng)度分別為

式中，ρ_j表示在不連續(xù)點(diǎn)處X_j發(fā)生的偏振耦合強(qiáng)度，和分別是不連續(xù)點(diǎn)處X_j-q的慢軸、快軸輸入光強(qiáng)；

取重新表示為

其中，P_i,S和P_i,F分別表示從相鄰單元的慢軸和快軸的輸出光強(qiáng)；然后將相鄰平穩(wěn)單元級(jí)聯(lián)，即有第i個(gè)相鄰平穩(wěn)單元的公式可以表示為

其中，P_In,S和P_In,F分別表示輸入到第一個(gè)平穩(wěn)單元慢軸和快軸之前的光強(qiáng)；

(8.4)對(duì)于整段待測(cè)保偏光纖，在輸入第一平穩(wěn)單元之前慢軸和快軸的輸出光強(qiáng)P_In,S和P_In,F分別為

輸出端單元有無(wú)光程差在待測(cè)保偏光纖輸出焊點(diǎn)處X_out的光強(qiáng)P_Out,F和P_Out,S分別為

其中，ρ_In和ρ_Out分別是第一平穩(wěn)單元之前和最后平穩(wěn)單元之后不連續(xù)點(diǎn)的偏振耦合強(qiáng)度，θ₁和θ₂分別代表焊點(diǎn)處的對(duì)軸角度；

(8.5)推導(dǎo)出了在輸出焊點(diǎn)處最終干涉信號(hào)中干涉峰的位置-幅值一般表達(dá)式

其中，i＝0表示給定的掃描光程不能構(gòu)成相鄰的穩(wěn)定單元。