本实用新型专利技术涉及一种非线性静态工作点调整装置，包括：第一激光器，与第一激光器相连的1xN光纤耦合器，与所述1xN光纤耦合器相连的Nx1光纤耦合器，设置于所述1xN光纤耦合器其中一个端口和所述Nx1光纤耦合器其中一个端口之间的第二光纤，设置于所述1xN光纤耦合器另一个端口和所述Nx1光纤耦合器另一个端口之间的隔离器、偏振控制器及光纤波分复用器，与所述Nx1光纤耦合器相连的光电探测器，与所述光电探测器相连的第一微处理器和第二微处理器，以及与所述第一微处理器相连的泵浦激光器；所述泵浦激光器和所述光纤波分复用器相连。该调整具有较高的灵敏度以及抗电磁干扰能力，结构紧凑，有利于大规模生产。有利于大规模生产。有利于大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
一种非线性静态工作点调整装置
[0001]本技术涉及非线性光学和光学传感
，更具体的说，涉及一种非线性静态工作点调整装置。
技术介绍
[0002]光纤干涉型传感器凭借其灵敏度较高、动态测量范围大、抗电磁干扰能力等特点被广泛应用于工业、生产等领域中。但是，不确定的外界环境因素如温度、机械抖动等，会造成传感器的干涉信号发生线性漂移。因此，光纤干涉型传感器的整体波形会呈现出余弦信号的形态并不断振荡。当工作点接近或处于信号余弦包络的波峰或波谷时，对应的干涉信号强度则分别达到了最大值和最小值，干涉信号的相位分别为π和0，信号会出现削顶或削顶的现象；此时，信号的工作点处于灵敏度较低的非线性工作区域。这种信号不能完整地反应外界被测量的完整信息，测量出的结果通常也不准确。为了提高信号的可用性，需要将处于低灵敏度的非线性工作区域的工作点调整至高灵敏度的线性工作区域中，或者将外界被测量的相位信息完整地解调出来。
技术实现思路
[0003]针对上述技术问题，本技术实施例提供了一种解决了光纤传感器的工作点处于低灵敏度的非线性工作区域时信号不可用的问题的非线性静态工作点调整装置。
[0004]本本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种非线性静态工作点调整装置，包括：第一激光器，与所述第一激光器相连的1xN光纤耦合器，与所述1xN光纤耦合器相连的Nx1光纤耦合器，设置于所述1xN光纤耦合器其中一个端口和所述Nx1光纤耦合器其中一个端口之间的第二光纤，设置于所述1xN光纤耦合器另一个端口和所述Nx1光纤耦合器另一个端口之间的隔离器、偏振控制器及光纤波分复用器，与所述Nx1光纤耦合器相连的光电探测器，与所述光电探测器相连的第一微处理器和第二微处理器，以及与所述第一微处理器相连的泵浦激光器；所述泵浦激光器和所述光纤波分复用器相连；其中N为≥2的整数。
[0006]可选地，所述隔离器和所述偏振控制器之间设置有第五光纤，所述第五光纤为特种光纤。
[0007]可选地，所述特种光纤包括掺饵光纤、掺镱光纤、可灌注二维材料或非线性材料的多孔光纤中的任意一种。
[0008]可选地，所述特种光纤的非线性效应包括光克尔效应或者热光效应，实现该非线性静态工作点调整装置的静态工作点的调节和干涉相位差调制。
[0009]可选地，所述第二光纤为传感臂，所述1xN光纤耦合器其中一个端口和所述Nx1光纤耦合器其中一个端口之间的光路为参考臂，当外接被测参数作用于该非线性静态工作点调整装置时，所述传感臂和所述参考臂之间的相位改变。
[0010]可选地，所述隔离器和所述第五光纤之间通过第四光纤相连。
[0011]可选地，所述1xN光纤耦合器另一个端口和所述隔离器之间通过第三光纤相连，所述偏振控制器和所述光纤波分复用器之间通过第六光纤相连。
[0012]可选地，所述第一激光器是单波长激光器，所述第一激光器的光源的波长涵盖所有波段。
[0013]可选地，所述泵浦激光器的中心波长小于所述第一激光器发出的入射光的工作波长，且所述泵浦激光器的功率可调节。
[0014]可选地，所述泵浦激光器为是中心波长小于1550nm的半导体激光器。
[0015]本技术的非线性静态工作点调整装置是基于马赫
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曾德干涉仪实现的，当外界被测量作用于该非线性静态工作点调整装置上时，参考臂与传感臂之间的相位差会发生改变，从而导致干涉信号输出光强的变化。当光电探测器检测到的输出光强满足调节条件时，泵浦激光器的光功率会发生变化，射向光纤波分复用器的光与第一激光器发出的光混合后一起传输至Nx1光纤耦合器，导致参考臂上传输的光的折射率的变化，进而改变参考臂与传感臂之间的相位差，最终改变输出光强的大小，具有较高的灵敏度以及抗电磁干扰能力，且结构紧凑，有利于大规模生；且可以用于应力、曲率等参数的测量。
[0016]本技术实现了基于特种光纤非线性效应的静态工作点调整和光纤干涉相位差的高频调制；采用比例积分微分控制对泵浦激光器的光功率进行调整，将位于低灵敏度工作区域的工作点调整至高灵敏度的线性工作区域，保证了调整的实时性，且效率较高、易于实现；还可以实现其他类型的光纤干涉仪，例如光纤迈克尔逊干涉仪、模间干涉仪的相位差的调制和静态工作点的调节。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
[0018]图1是本技术实施例的非线性静态工作点调整装置的结构示意图；
[0019]图2是本技术实施例的非线性静态工作点调整装置基于特种光纤非线性效应的静态工作点调整的实现过程的流程图；
[0020]图3是本技术实施例的非线性静态工作点调整装置光纤干涉相位差的高频调制的实现过程的流程图；
[0021]图中标记为：
[0022]第一激光器1，隔离器10，第一光纤11，第二光纤12，第三光纤13，第四光纤14，第五光纤15，第六光纤16，第七光纤17，第八光纤18，
[0023]1x2光纤耦合器2，第一入口端端口21，第一上出口端端口22，第一下出口端端口23，
[0024]偏振控制器3，
[0025]光纤波分复用器4，第二主入口端端口41，第二副入口端端口42，第二出口端端口43，，
[0026]2x1光纤耦合器5，第三上入口端端口51，第三下入口端端口52，第三出口端端口53，
[0027]光电探测器6，第四入口端端口61，第四上出口端端口62，第四下出口端端口63，
[0028]第一微处理器7，
[0029]第二微处理器8，
[0030]泵浦激光器9，第五入口端端口91，第五出口端端口92。
具体实施方式
[0031]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0032]下面将结合附图1
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3和示例性实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0033]本实施例提供一种非线性静态工作点调整装置，实施例的结构参考图1。该非线性静态工作点调整装置，包括：第一激光器1，与所述第一激光器1相连的1xN光纤耦合器，与所述1xN光纤耦合器相连的Nx1光纤耦合器，设置于所述1xN光纤耦合器其中一个端口和所述Nx1光纤耦合器其中一个端口之间的第二光纤12，设置于所述1xN光纤耦合器另一个端口和所述Nx1光纤耦合器另一个端口之间的隔离器2、偏振控制器3及光纤波分复用器4，与所述Nx1光纤耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非线性静态工作点调整装置，其特征在于，包括：第一激光器，与所述第一激光器相连的1xN光纤耦合器，与所述1xN光纤耦合器相连的Nx1光纤耦合器，设置于所述1xN光纤耦合器其中一个端口和所述Nx1光纤耦合器其中一个端口之间的第二光纤，设置于所述1xN光纤耦合器另一个端口和所述Nx1光纤耦合器另一个端口之间的隔离器、偏振控制器及光纤波分复用器，与所述Nx1光纤耦合器相连的光电探测器，与所述光电探测器相连的第一微处理器和第二微处理器，以及与所述第一微处理器相连的泵浦激光器；所述泵浦激光器和所述光纤波分复用器相连；其中N为≥2的整数。2.根据权利要求1所述的非线性静态工作点调整装置，其特征在于，所述隔离器和所述偏振控制器之间设置有第五光纤，所述第五光纤为特种光纤。3.根据权利要求2所述的非线性静态工作点调整装置，其特征在于，所述特种光纤包括掺饵光纤、掺镱光纤、可灌注二维材料或非线性材料的多孔光纤中的任意一种。4.根据权利要求2所述的非线性静态工作点调整装置，其特征在于，所述特种光纤的非线性效应包括光克尔效应或者热光效应，实现该非线性静态工作点调整装置的静态工作点的调节和干涉相位差调制。5.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李靖，徐伟，余长泉，韩淑莹，
申请(专利权)人：苏州安莱光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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