[發(fā)明專利]一種同時(shí)測(cè)量光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010059927.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111102994B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)勤;鄭艷彬;張彤;謝康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 棗莊學(xué)院
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00;G01M11/00
• 代理公司: 棗莊小度智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37282
• 代理人: 周莉

本發(fā)明公開(kāi)了一種同時(shí)測(cè)量光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的方法；測(cè)量采用基于白光干涉原理的光相干域偏振檢測(cè)儀，首先在光纖環(huán)繞制時(shí)通過(guò)計(jì)米器測(cè)出光纖環(huán)長(zhǎng)度，光纖環(huán)繞制完成后將光纖環(huán)兩端尾纖與光相干域偏振檢測(cè)儀兩端尾纖連接；采用光相干域偏振檢測(cè)儀測(cè)試光纖環(huán)偏振耦合分布；從偏振耦合分布圖中識(shí)別出光纖環(huán)與光相干域偏振檢測(cè)儀的兩個(gè)連接點(diǎn)，測(cè)試并計(jì)算光纖環(huán)兩條尾纖連接點(diǎn)在光程掃描測(cè)試時(shí)對(duì)應(yīng)的光程差；根據(jù)該光程差、繞環(huán)時(shí)記錄的繞環(huán)光纖長(zhǎng)度和測(cè)試波長(zhǎng)計(jì)算光纖拍長(zhǎng)；則通過(guò)一次測(cè)試同時(shí)獲得了光纖環(huán)的偏振耦合分布和繞環(huán)光纖的拍長(zhǎng)。本發(fā)明測(cè)試計(jì)算方法簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了測(cè)試流程，降低了設(shè)備要求，提高了測(cè)試效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)測(cè)量方法領(lǐng)域，具體涉及一種同時(shí)測(cè)量光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的方法。

背景技術(shù)

光纖環(huán)是光纖陀螺的核心部件和敏感元件；目前，光纖陀螺光路主要采用全保偏方案和混合偏振方案，兩種方案采用的都是保偏光纖環(huán)；保偏光纖環(huán)的保偏能力是影響光纖陀螺性能的重要因素。

繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)是表征保偏光纖本身保偏能力的參數(shù)。光纖環(huán)偏振耦合分布是表征保偏光纖繞制成光纖環(huán)后受繞環(huán)膠、骨架材料、繞環(huán)張力等因素綜合影響后表現(xiàn)出來(lái)的偏振耦合沿光纖長(zhǎng)度的分布特性。兩項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試通常采用不同的測(cè)試設(shè)備或方法，分別需要各自的測(cè)試設(shè)備，測(cè)試流程較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種同時(shí)測(cè)量光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種同時(shí)測(cè)量光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的方法，包括以下步驟：

(1)保偏光纖環(huán)繞環(huán)時(shí)通過(guò)計(jì)米器等計(jì)長(zhǎng)裝置獲得繞環(huán)光纖長(zhǎng)度L_coil；

(2)將光相干域偏振檢測(cè)儀尾纖松繞放置，盤繞直徑不小于50cm，將光纖環(huán)尾纖以不大于8cm直徑盤繞，將光纖環(huán)尾纖與光相干域偏振檢測(cè)儀輸入輸出端連接，連接方式可根據(jù)光相干域偏振檢測(cè)儀實(shí)際情況采用光纖熔接或保偏光纖連接器連接等方式，連接對(duì)軸角度設(shè)為0°。通常采用保偏光纖熔接機(jī)或保偏光纖連接器連接保偏光纖時(shí)都會(huì)存在不小于0.5°的對(duì)軸誤差，該對(duì)軸誤差將產(chǎn)生一個(gè)遠(yuǎn)大于光纖本身偏振耦合幅值的偏振耦合點(diǎn)，通過(guò)這兩個(gè)偏振耦合幅值較大的偏振耦合峰可識(shí)別出兩個(gè)連接點(diǎn)。即使兩個(gè)連接點(diǎn)恰好實(shí)現(xiàn)了精確的0°對(duì)軸，光纖環(huán)尾纖與光相干域偏振檢測(cè)儀尾纖因盤繞半徑的不同也會(huì)產(chǎn)生偏振耦合幅值的階躍變化，通過(guò)此偏振耦合幅值的階躍變化也可識(shí)別出兩個(gè)連接點(diǎn)；

(3)采用光相干域偏振檢測(cè)儀對(duì)光纖進(jìn)行掃描測(cè)試，掃描測(cè)試通過(guò)調(diào)整光相干域偏振檢測(cè)儀干涉部分兩臂光程差來(lái)實(shí)現(xiàn)；掃描測(cè)試后即可獲得光纖環(huán)的偏振耦合分布；

(4)在光纖環(huán)偏振耦合分布圖中識(shí)別出光纖環(huán)兩尾纖與光相干域偏振檢測(cè)儀連接引起的偏振耦合點(diǎn)，并測(cè)量出兩個(gè)連接引起的耦合點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光相干域偏振檢測(cè)儀掃描光程，兩個(gè)連接點(diǎn)光程的差值即為保偏光纖環(huán)兩偏振主軸信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖環(huán)傳輸后的光程差Z；

(5)根據(jù)光纖環(huán)長(zhǎng)度L_coil、保偏光纖環(huán)兩偏振主軸光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖環(huán)傳輸后的光程差Z、光相干域偏振檢測(cè)儀測(cè)試波長(zhǎng)λ計(jì)算光纖環(huán)繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)一套設(shè)備，進(jìn)行一次測(cè)試，利用光纖環(huán)繞制時(shí)記錄的繞纖長(zhǎng)度數(shù)據(jù)和一次光纖環(huán)偏振耦合分布測(cè)試結(jié)果，既獲得了光纖環(huán)的偏振耦合分布，又計(jì)算得到了繞環(huán)光纖的拍長(zhǎng)；測(cè)試計(jì)算方法簡(jiǎn)單，相對(duì)于傳統(tǒng)的采用兩套設(shè)備分別測(cè)試光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)，簡(jiǎn)化了測(cè)試流程，降低了對(duì)測(cè)試設(shè)備要求，提高了測(cè)試效率。

附圖說(shuō)明

圖1光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的測(cè)量方法流程圖；

圖2光纖環(huán)偏振耦合分布和繞環(huán)光纖拍長(zhǎng)的的測(cè)量裝置簡(jiǎn)圖；