[發明專利]基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀

有效

• 申請號: 201710896520.9
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107702735B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 苑立波;王洪業
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G02F1/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，包括光源、單模光纖、光纖錐、非對稱雙芯光纖、電熱陣列、電源控制系統和光電檢測裝置，其特征是：光源通過第一單模光纖和第一光纖錐與非對稱雙芯光纖的一端相連，非對稱雙芯光纖的另一端通過第二光纖錐和第二單模光纖與光電檢測裝置連接，所述的非對稱雙芯光纖包括中間芯和邊芯，電熱陣列位于非對稱雙芯光纖邊芯一側的包層上，電熱陣列與電源控制系統相連接；

電熱陣列包括電阻膜和電極，電阻膜鍍在邊芯一側的光纖包層上且直接與光纖包層接觸，電極沉積在電阻膜上表面兩側且與電阻膜接觸，對電阻膜施加電壓產生電熱效應，電阻膜通電后產生焦耳熱引起電阻膜溫度升高導致電阻膜與光纖間存在溫差，使非對稱雙芯光纖內兩纖芯溫度改變，從而導致非對稱雙芯光纖的折射率發生變化，非對稱雙芯光纖內兩纖芯的折射率變化不同產生光程差，產生相位變化，配合可編程的電壓控制加熱子陣列，沿光纖軸向使折射率發生變化，改變傳輸光程差，實現干涉儀相位的調制。

2.根據權利要求1所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：電阻膜通過掩模法及金屬濺射鍍膜方法沉積到非對稱雙芯光纖邊芯一側的包層上并與包層表面完全接觸，電阻膜材料為金屬、金屬氧化物、合金及其他具有電阻性質的材料。

3.根據權利要求2所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：對于直徑為125微米的光纖，電阻膜寬度為200微米，電極的尺寸為15微米。

4.根據權利要求1至3任何一項所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：所述的光纖錐是通過在單模光纖與非對稱雙芯光纖對芯焊接后在焊點處進行熔融拉錐制作的光纖錐；第一光纖錐把第一單模光纖中的光按照一定的分光比耦合入非對稱雙芯光纖的中間芯和邊芯中，第二光纖錐將中間芯和邊芯中傳輸的光同時耦合入第二單模光纖中。

5.根據權利要求1至3任何一項所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：通過電源控制系統的可編程控制單元控制電熱陣列的通電加熱子的數量及施加的電壓來實現相位的可調制。

6.根據權利要求4所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：通過電源控制系統的可編程控制單元控制電熱陣列的通電加熱子的數量及施加的電壓來實現相位的可調制。

7.根據權利要求1至3任何一項所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：電熱陣列的每個電熱單元都單獨通過控制單元控制其施加的電壓。

8.根據權利要求4所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：電熱陣列的每個電熱單元都單獨通過控制單元控制其施加的電壓。

9.根據權利要求5所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：電熱陣列的每個電熱單元都單獨通過控制單元控制其施加的電壓。

10.根據權利要求6所述的基于電熱效應的可調制型纖維集成Mach-Zehnder干涉儀，其特征是：電熱陣列的每個電熱單元都單獨通過控制單元控制其施加的電壓。