一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，解决现有测量保偏光纤环正反向偏振特性的方案容易引起测量误差的问题，装置的光源模块产生的测量光信号注入保偏光纤环双向测量共用光路模块中并在保偏光纤环中发生耦合，信号差分光程扫描与干涉解调模块中的第一解调干涉仪、第二解调干涉仪共用差分光程扫描器，可同时获得待测光纤环中任意位置的双向偏振串扰测量结果，本发明专利技术还提出一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量方法，能够降低正反向测量差异，测量准确性和可靠性高，可广泛用于保偏光纤环的分布式偏振串扰双向测量、互易性评估以及绕环对称性评价。

【技术实现步骤摘要】
一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置及方法
本专利技术涉及光学测量的
，更具体地，涉及一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置及方法。
技术介绍
光纤陀螺相较于传统的机电陀螺或激光陀螺具有无运动部件、重量轻、精度高、成本低、寿命长及抗冲击能力强等优点，已经成为航空、航天、航海等领域中最具有发展前景的主流惯性仪表。保偏光纤环是光纤陀螺系统的核心关键部件，其绕制工艺和偏振性能将直接影响到光纤陀螺系统的整机性能，尤其是保偏光纤环的绕环对称性决定了光纤陀螺的导航精度。因此，对保偏光纤环的偏振性能进行测试与评估，并由此改进绕环工艺提高保偏光纤环的互易性，对光纤陀螺系统的性能优化具有重大意义。传统关于光纤环绕环质量的检测与评估，多数都是从光纤环的温度分布或应力分布的角度来进行光纤环的对称性与质量评定，仅能表征光纤径向方向受到外界影响的变化情况。伴随着基于白光干涉原理的光学相干域偏振测量技术(OCDP)的快速发展，超高灵敏度、超大动态范围的保偏光纤分布式偏振串扰测量已经能够实现，该技术能够测量沿光纤轴向传输光信号在光纤环各个位置的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，包括：光源模块(1)、保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)、差分光程扫描与干涉解调模块(3)、信号检测与处理模块(4)，所述光源模块(1)产生测量光信号并注入到保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)中，测量光信号在保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)中均分，形成正向输入光及反向输入光，正向输入光及反向输入光分别在双向测量共用光路模块(2)中发生耦合，形成正向耦合光及反向耦合光，所述保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)设有反向偏振输出端A及正向偏振输出端B，差分光程扫描与干涉解调模块(3)包括第一解调干涉仪(31)、第二解调干涉仪(32...

【技术特征摘要】
1.一种保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，包括：光源模块(1)、保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)、差分光程扫描与干涉解调模块(3)、信号检测与处理模块(4)，所述光源模块(1)产生测量光信号并注入到保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)中，测量光信号在保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)中均分，形成正向输入光及反向输入光，正向输入光及反向输入光分别在双向测量共用光路模块(2)中发生耦合，形成正向耦合光及反向耦合光，所述保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)设有反向偏振输出端A及正向偏振输出端B，差分光程扫描与干涉解调模块(3)包括第一解调干涉仪(31)、第二解调干涉仪(32)及共用差分光程扫描器(33)，正向输入光、正向耦合光从正向偏振输出端B出射注入至第一解调干涉仪(31)中，反向输入光、反向耦合光从反向偏振输出端A出射注入至第二解调干涉仪(32)中，第一解调干涉仪(31)、第二解调干涉仪(32)均通过共用差分光程扫描器(33)同时进行光程补偿，使正向输入光与正向耦合光发生干涉，反向输入光与反向耦合光发生干涉，第一解调干涉仪(31)及第二解调干涉仪(32)均连接信号检测与处理模块(4)，将干涉后的测量光信号传输至信号检测与处理模块(4)中处理分析。


2.根据权利要求1所述的保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，所述光源模块(1)包括宽谱SLD光源(11)、光学隔离器(12)及光学起偏器(13)，宽谱SLD光源(11)、光学隔离器(12)及光学起偏器(13)依次连接，宽谱SLD光源(11)输出测量光信号，测量光信号通过光学隔离器(12)传输至光纤起偏器(13)，光纤起偏器(13)上设有保偏尾纤(14)，光纤起偏器(13)将光信号起偏至快轴并通过保偏尾纤(14)输出，注入到保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)中。


3.根据权利要求2所述的保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，所述保偏光纤环双向测量共用光路模块(2)包括保偏耦合器(21)、第一保偏环形器(22)、待测保偏光纤环(23)、第二保偏环形器(24)、第三保偏环形器(25)、第四保偏环形器(27)及光学检偏器(26)，光学检偏器(26)上设有第一检偏器尾纤(26a)及第二检偏器尾纤(26b)，所述保偏耦合器(21)的第一输入端(21a)通过保偏尾纤(14)连接光源模块(1)，保偏耦合器(21)的第一输出端(21b)连接第一保偏环形器(22)的第一端口(22a)，保偏耦合器(21)的第二输出端(21c)连接第二保偏环形器(24)的第一端口(24a)，第一保偏环形器(22)的第二端口(22b)连接待测保偏光纤环(23)的一端，连接点作为第一测量连接点(23a)，第二保偏环形器(24)的第二端口(24b)连接待测保偏光纤环(23)的另一端，连接点作为第二测量连接点(23b)；第一保偏环形器(22)的第三端口(22c)连接第四保偏环形器(27)的第一端口(27a)，第二保偏环形器(24)的第三端口(24c)连接第三保偏环形器(25)的第一端口(25a)，第三保偏环形器(25)的第二端口(25b)连接第一检偏器尾纤(26a)，第四保偏环形器(27)的第二端口(27b)连接第二检偏尾纤(26b)，所述第三保偏环形器(25)的第三端口(25c)作为反向偏振输出端A，第四保偏环形器(27)的第三端口(27c)作为正向偏振输出端B。


4.根据权利要求3所述的保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，所述第一解调干涉仪(31)包括第一单模耦合器(311)、第一单模环形器(312)、第二单模耦合器(313)，所述第一单模耦合器(311)的第一输入端(311a)连接正向偏振输出端B，第一单模耦合器(311)的第一输出端(311b)连接第二单模耦合器(313)的第一输入端口(313a)，第一单模耦合器(311)的第二输出端(311c)连接第一单模环形器(312)的第一端口(312a)，第一单模环形器(312)的第二端口(312b)连接共用差分光程扫描器(33)，第一单模环形器(312)的第三端口(312c)连接第二单模耦合器(313)的第二输入端口(313b)，第二单模耦合器(313)的第一输出端口(313c)及第二输出端口(313d)均连接信号检测与处理模块(4)；
所述第二解调干涉仪(32)包括第三单模耦合器(321)、第二单模环形器(322)、第四单模耦合器(323)，所述第三单模耦合器(321)的第一输入端(321a)连接反向偏振输出端A，第三单模耦合器(321)的第一输出端(321b)连接第四单模耦合器(323)的第一输入端口(323a)，第三单模耦合器(321)的第二输出端(321c)连接第二单模环形器(322)的第一端口(312a)，第二单模环形器(322)的第二端口(322b)连接共用差分光程扫描器(33)，第二单模环形器(322)的第三端口(322c)连接第四单模耦合器(323)的第二输入端口(323b)，第四单模耦合器(323)的第一输出端口(323c)及第二输出端口(323d)均连接信号检测与处理模块(4)。


5.根据权利要求4所述的保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，所述共用差分光程扫描器(33)包括第一光纤准直透镜(332)、第二光纤准直透镜(333)、双面扫描反射镜(334)及光程扫描平台(331)，所述第一光纤准直透镜(332)、第二光纤准直透镜(333)分别位于双面扫描反射镜(334)的两侧，光程扫描平台(331)位于双面扫描反射镜(334)的下端，第一光纤准直透镜(332)连接第一单模环形器(312)的第二端口(312b)，第二光纤准直透镜(333)连接第二单模环形器(322)的第二端口(322b)，第一光纤准直透镜(332)、第二光纤准直透镜(333)共用光程扫描平台(331)。


6.根据权利要求5所述的保偏光纤环分布式偏振串扰双向同时测量装置，其特征在于，所述信号检测与处理模块(4)包括第一差分光电探测器(41)、第二差分光电探测器(42)、第三差分光电探测器(43)、第四差分光电探...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，喻张俊，张浩亮，余鑫峰，王云才，秦玉文，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44