一种非线性干涉型磁场传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于非线性干涉仪的磁场传感器，包括第一泵浦光、种子光、第一光纤参量放大器、第二光纤参量放大器、磁致伸缩元件、第二泵浦光；第一光纤参量放大器起分束作用，第二光线参量放大器起合束作用，均由两个粗波分复用器和位于中间的一个色散位移光纤构成，泵浦光波长1550nm位于色散位移光纤的反常色散区，满足光纤内四波混频过程发生的相位匹配条件。其中起分束作用的光纤参量放大器的输出端闲频光单模光纤受到磁场作用产生应变导致相位变化，进而改变了起合束作用的光纤参量放大器输出端闲频光的相位不确定度的大小，通过对闲频光相位不确定度的测量即可以实现更高灵敏度的磁场传感。本发明专利技术的传感器具有高灵敏度的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性干涉型磁场传感器
本专利技术提供了一种非线性干涉型磁场传感器，属于光纤传感

技术介绍
由于线性光纤干涉仪中没有非线性光学器件的参与，所以基于线性光纤干涉仪工作的磁场传感器的磁场测量精度受限于标准量子极限，也就是说磁场的最小测量精度受到了限制，对于磁场的微小变化往往难以感知。为了突破这个限制，本专利技术将非线性光学器件替代线性光纤干涉仪中的线性分束器，仅通过输入相干态就可实现测量灵敏度的大幅度提高。构成非线性干涉仪的分束合束器件利用的是光纤内的四波混频效应，它是由三阶非线性光学效应引起的参量放大过程。它可以描述如下：如果两个带有不同频率分量的光束在光纤中同向传播，假设这两个光束的频率分别为v1和v2，那么在相位匹配的情况下就会产生两个新的频率分量v3、v4，且它们之间满足能量守恒关系:v3+v4＝v1+v2。因此这两个新的频率分量的光束之间存在量子关联，便可以用来实现高灵敏度的磁场传感。本专利技术具体原理为：在待测磁场作用下，涂覆在光纤上的被覆材料会产生磁致伸缩现象，相应的，光纤的应变引起传输光束的相位变化，通过对输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性干涉型磁场传感器，其特征在于，包括第一泵浦光、种子光、第一光纤参量放大器、第二光纤参量放大器、磁致伸缩元件、第二泵浦光；其连接方式为：由第一泵浦光和种子光一起注入到第一个光纤参量放大器中，第一光纤参量放大器起分束作用，其输出端的闲频光接入磁致伸缩元件后和第一光纤参量放大器输出的信号光以及第二泵浦光一起注入到第二光纤参量放大器中，第二光纤参量放大器起合束作用，其输出端的信号光和闲频光均通过光电探测器连接到示波器中，通过示波器检测出相位不确定度，根据相位不确定度与磁场强度的依赖关系从而实现对磁场强度变化的测量。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性干涉型磁场传感器，其特征在于，包括第一泵浦光、种子光、第一光纤参量放大器、第二光纤参量放大器、磁致伸缩元件、第二泵浦光；其连接方式为：由第一泵浦光和种子光一起注入到第一个光纤参量放大器中，第一光纤参量放大器起分束作用，其输出端的闲频光接入磁致伸缩元件后和第一光纤参量放大器输出的信号光以及第二泵浦光一起注入到第二光纤参量放大器中，第二光纤参量放大器起合束作用，其输出端的信号光和闲频光均通过光电探测器连接到示波器中，通过示波器检测出相位不确定度，根据相位不确定度与磁场强度的依赖关系从而实现对磁场强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海龙，倪智豪，付忠星，赵春柳，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33