[發明專利]一種保偏光纖包層直徑測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202110395743.3
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113251937B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 董永康;周登望;任玉麗;李逸佳;李天夫
• 申請（專利權）人: 董永康
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 哈爾濱市航友知識產權代理事務所(普通合伙) 23216
• 代理人: 宋詩非;張贊

1.一種保偏光纖包層直徑測量方法，其特征在于，包括：

向待測保偏光纖的一端注若干組頻率間隔為f_m的激發脈沖光，所述激發脈沖光為線偏振光，其偏振方向與所述待測保偏光纖的快軸或慢軸相匹配，所述頻率間隔為f_m的激發脈沖光通過對頻率為ν₀的激光進行頻移獲得；

向所述待測保偏光纖的一端注入一組頻率間隔為f_m的讀取脈沖光，所述讀取脈沖光為線偏振脈沖光，其偏振方向與所述激發脈沖光的偏振方向垂直，所述頻率間隔為f_m的讀取脈沖光通過對頻率為ν₀的激光進行頻移獲得；

向所述待測保偏光纖的另一端先后注入頻率為或者以及頻率為或者的連續探測光，其中，ν_B為所述待測保偏光纖的后向布里淵頻移理論值；

在包含所述待測保偏光纖前向布里淵頻移理論值的預設頻率范圍內對所述f_m進行掃描，并測量所述讀取脈沖光中的高頻分量和低頻分量的光功率，獲得與所述預設頻率范圍相對應的前向受激布里淵信號譜線；

根據所述前向受激布里淵信號譜線確定待測保偏光纖的前向布里淵頻移測試值f_m'；

根據公式計算出分布式待測保偏光纖的包層直徑d，其中，V_L為待測保偏光纖中的縱波聲速，k為波矢，y_m為邊界方程的本征解，V_T為待測保偏光纖中的橫波聲速，J_i為i階貝塞爾方程。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述激發脈沖光的數量為兩組。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述激發脈沖光與所述讀取脈沖光在時域上完全分離。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述激發脈沖光和所述讀取脈沖光的獲得方法包括：

利用任意波形發生器控制第一電光調制器，使所述第一電光調制器對頻率為ν₀的連續激光進行頻移，獲得頻率為ν₀-f₁-f_m、ν₀+f₁+f_m、ν₀+f₁和ν₀-f₁的激發脈沖光；

利用任意波形發生器控制第二電光調制器，使所述第二電光調制器對頻率為ν₀的連續激光進行頻移，獲得頻率為和的讀取脈沖光。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述連續探測光的獲得方法包括：

利用微波源控制單邊帶調制器，使所述單邊帶調制器對頻率為ν₀的連續激光進行頻移，獲得頻率為或者以及頻率為或者的連續探測光。

6.一種保偏光纖包層直徑測量裝置，其特征在于，包括：激光器、分束器、第一移頻裝置、第二移頻裝置、光電探測器以數據采集卡；

所述激光器輸出的線偏振連續激光經分束器分成三束，其中，第一束經所述第一移頻裝置移頻后輸出若干組頻率間隔為f_m的激發脈沖光，所述f_m為待測保偏光纖的前向布里淵頻移理論值，所述激發脈沖光從待測保偏光纖的一端進入待測保偏光纖的快軸或慢軸，第二束經所述第一移頻裝置移頻后輸出頻率間隔為f_m的讀取脈沖光，所述讀取脈沖光從待測保偏光纖的一端進入待測保偏光纖，所述讀取脈沖光的偏振方向與所述激發脈沖光的偏振方向垂直，第三束經所述第二移頻裝置移頻后先后輸出頻率為或者以及頻率為或者的連續探測光，其中，ν_B為所述待測保偏光纖的后向布里淵頻移理論值，所述連續探測光從待測保偏光纖的另一端進入待測保偏光纖；

所述光電探測器用于測量從所述測保偏光纖輸出的讀取脈沖光中兩個頻率分量的功率。