[發明專利]一種用于光纖薩格納克干涉儀相位調制的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810178777.5
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN110231024B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李衛;齊躍峰;李思佳
• 申請（專利權）人: 李衛;齊躍峰
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種用于光纖薩格納克干涉儀相位調制的方法和裝置，該方法包括：利用兩個旋向相反且旋光角相同的法拉第旋光器件，分別旋轉從光纖薩格納克干涉儀光路中入射的兩路偏振方向相同的線偏振光；在上述兩個法拉第旋光器件中放置電光晶體器件；控制上述兩個法拉第旋光器件的旋光角以及從外部入射其上偏振光的偏振方向，使其出射光的偏振方向分別旋向電光晶體由于電致使雙折射而產生的兩個電感應主軸方向；通過外加調制電壓的變化來調制電光晶體的電光相位延遲，從而使得從不同端口通過相位調制器的線偏振光的相位差受到調制。

技術領域

本發明涉及一種光學移相器件，尤其是涉及一種用于光纖薩格納克干涉儀的相位調制器。

背景技術

在過去數十年光纖薩格納克(Sagnac)干涉儀在光纖陀螺和光纖電流傳感器的實際應用中已取得令人羨慕的成就。以光纖陀螺為例，不管是在開環還是閉環光纖陀螺中，都要用到相位調制器對光纖陀螺光路中的光進行相位調制。目前光纖陀螺中應用的相位調制器主要是PZT壓電陶瓷相位調制器和鈮酸鋰相位調制器。這兩種相位調制器本質上都是基于光纖環傳輸方向相反的兩束光之間有一個固定的時間延遲。這就需要較長的光纖環和很高的相位調制器工作頻率，這對光纖陀螺成本和可靠性都有影響。

本發明是在上述技術背景上所產生的，其著眼點是避免目前已有相位調制器的缺陷和技術困難。本發明的技術細節在以下“發明內容”和“具體實施方式”中將結合附圖加以說明。

發明內容

為了解決上述技術問題，提供了一種用于光纖薩格納克干涉儀相位調制的方法和裝置。

本發明提供了一種用于光纖薩格納克干涉儀相位調制的方法，其特征在于，該方法包括：利用兩個旋向相反且旋光角相同的法拉第旋光器件，分別旋轉從光纖薩格納克干涉儀光路中入射的兩路偏振方向相同的線偏振光；在上述兩個法拉第旋光器件中放置電光晶體器件；在電光晶體器件的電極上外加調制電壓使得電光晶體發生電致雙折射；電光晶體電感應主軸所在的平面與入射光的方向垂直；控制上述兩個法拉第旋光器件的旋光角以及其上入射偏振光的偏振方向，使其出射光的偏振方向分別旋向電光晶體由于電致使雙折射而產生的兩個電感應主軸方向；通過外加調制電壓的變化來調制電光晶體的電光相位延遲，從而使得從不同端口通過相位調制器的線偏振光的相位差受到調制。

優選地，該方法還包括：法拉第旋光器件的旋光角為45°。

優選地，該方法還包括：電光晶體器件的相位調制指數取值使得一階貝塞爾函數值最大。

優選地，該方法還包括：利用光纖準直器來實現法拉第旋光器件接入薩格納克干涉儀。

優選地，該方法還包括：利用偏振片來控制法拉第旋光器件入口處光的偏振方向。

本發明提供了一種用于光纖薩格納克干涉儀相位調制的裝置，該裝置包括：一對旋向相反的法拉第旋光器件、一個置于旋光器件中間的電光晶體器件；一對旋向相反的法拉第旋光器件，用于控制從光纖薩格納克干涉儀的入射偏振光的偏振方向旋轉，使其兩端入射的線偏振光分別旋向電光晶體由于電致雙折射而產生的兩個電感應軸主軸方向；電光晶體器件，用于在外加調制電壓下產生電致雙折射效應。

優選地，電光晶體器件的相位調制指數取值使得一階貝塞爾函數值最大。

優選地，電光晶體器件的電光晶體為鈮酸鋰晶體，用于通過橫向電光效應，在外加調制電壓的作用下產生電致雙折射。

優選地，該裝置還包括兩個光纖準直器，用于連接兩個旋向相反的法拉第器件與光纖薩格納克干涉儀。

優選地，該裝置還包括至少一個偏振器，所述至少一個偏振器用于控制法拉第旋光器件入口處光的偏振方向。

附圖說明

圖1為本發明所涉及的相位調制器在典型的光纖薩格納克干涉儀中的應用示意圖；

圖2為本發明所涉及的相位調制器一個實施例。