專利名稱：基于3×3保偏光纖耦合器的全保偏光纖干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型光纖干涉儀，更具體地說，本發(fā)明涉及一種 利用3x3保偏光纖耦合器構(gòu)成的全保偏光纖干涉儀。
背景技術(shù)：
干涉儀是基于光波干涉原理設(shè)計(jì)成的儀器，它以其高靈敏度而在 光學(xué)儀器中占有重要地位。干涉儀給出的是一幅干涉圖樣，它以干涉 條紋的變化來反映被測對象的信息，干涉條紋的變化，可直接測量長 度或折射率，還可間接地測量其他物理量，例如角度、平面度、長度、 氣流密度、粗糙度、表面形貌、振動、速度及加速度等。
目前常用的光纖干涉儀根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為以下幾種類型馬 赫-曾德爾型、邁克爾遜型、法泊里-卜羅及薩格奈克型等。為了得到 穩(wěn)定的干涉條紋， 一般需要使用保偏光纖和保偏光纖耦合器。為了實(shí)
現(xiàn)對干涉信號的解調(diào)，其中一種方法是使用3X3光纖耦合器來構(gòu)成光
纖馬赫-曾德爾型、邁克爾遜型及薩格奈克型干涉儀。但到目前為止，
都是使用的單模3X3光纖耦合器。
專利號為CN 2608946Y，名稱為"一種高靈敏度的光纖傳感干涉 儀"公開了一個由3X3光纖耦合器和一個2X2光纖耦合器構(gòu)成馬赫 -曾得爾型干涉儀。利用3X3光纖耦合器提高了系統(tǒng)的靈敏度。但由 于使用的耦合器均為非保偏耦合器，使用的光纖也均為非保偏光纖， 光在傳輸過程中偏振態(tài)會發(fā)生一系列的隨機(jī)變化，系統(tǒng)穩(wěn)定性變得很 差。
中國激光雜志2002年第五期發(fā)表題為"全保偏光纖水聽器陣列" 的文章。研制的光纖水聽器基元結(jié)構(gòu)為馬赫-曾得爾型。采用保偏光 纖和2X2保偏光纖耦合器構(gòu)成全保偏馬赫-曾得爾型干涉儀，解決了
系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題，但是其使用2X2耦合器，由于2路輸出呈;r相位 差，需要添加反饋使干涉儀工作點(diǎn)鎖定在干涉靈敏最大處。這樣就使 干涉儀結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，控制要求更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在目前現(xiàn)有的基于2 X 2保偏光纖耦合器和3 X 3 非保偏光纖耦合器構(gòu)成的干涉儀的基礎(chǔ)上，綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出一 種利用3X3保偏光纖耦合器構(gòu)成的全保偏光纖干涉儀。
本發(fā)明的一種利用3x3保偏光纖耦合器構(gòu)成的全保偏光纖干涉 儀由包2X2保偏光纖耦合器、3X3保偏光纖耦合器、光電探測器組 成。其連接關(guān)系為2X2保偏光纖耦合器1輸入端3連接到光源，2 X2保偏光纖耦合器1的輸出端口 4連接到3X3保偏光纖耦合器2 的輸入端口 6， 2X2保偏光纖耦合器1的輸出端口 5連接到3X3保 偏光纖耦合器2的輸入端口 7，構(gòu)成兩個干涉臂。3X3保偏光纖耦合 器2的三個輸出端口 8， 9和10分別連接到光電探測器，在三路輸出 端口得到互成120度相位差的干涉信號。所用耦合器均為保偏光纖耦 合器，所用的光纖均為保偏光纖，且保偏光纖與耦合器偏振軸相互平 行。其結(jié)構(gòu)可以為馬赫-曾德爾型，也可以是邁克耳遜型或薩格奈克 型。
圖2為所述3X3保偏光纖耦合器輸出每兩路信號的李薩如圖。 本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明是綜合了在2 X 2保偏光纖耦合器和3 X 3非保偏光纖耦合 器構(gòu)成的千涉儀基礎(chǔ)上兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性好且 靈敏度高


圖1為本發(fā)明利用3X 3保偏光纖耦合器構(gòu)成的馬赫-曾得爾干涉儀。
圖2為本發(fā)明的干涉儀輸出中兩路信號的李薩如圖。
圖3為本發(fā)明利用3X3保偏光纖耦合器構(gòu)成的邁克爾遜干涉儀。 圖4為本發(fā)明利用3X 3保偏光纖耦合器構(gòu)成的薩格納克干涉儀。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實(shí)施例l
圖1為本發(fā)明利用3X3保偏光纖耦合器構(gòu)成的馬赫-曾得爾干涉 儀。圖2為本發(fā)明的干涉儀輸出中兩路信號的李薩如圖。
由本發(fā)明所述構(gòu)成的邁克爾遜干涉儀，如圖3所示。其結(jié)構(gòu)為2 X2保偏光纖耦合器1的端口 3連接有輸入光源，3X3保偏光纖耦合 器2的端口 5與2 X 2保偏光纖耦合器1的端口 4相連接，3 X 3保偏 光纖耦合器2的端口 6連接一根信號臂光纖，經(jīng)過端面反射鏡11反 射返回端口 6， 3X3保偏光纖耦合器2的端口 7連接有一根參考臂光 纖，經(jīng)過端面反射鏡12反射返回端口 7。 3X3保偏光纖耦合器2的 端口 8和10以及2 X 2保偏光纖耦合器1的端口 9為干涉儀的輸出端， 每個輸出端后連接探測器。
實(shí)施例2
由本發(fā)明所述構(gòu)成的薩格納克干涉儀，如圖4所示。其結(jié)構(gòu)為2 X2保偏光纖耦合器1的端口 3連接有輸入光源，3X3保偏光纖耦合 器2的端口 6和7連接到薩格納克環(huán)11。 3X3保偏光纖耦合器2的 端口 8和10以及2X2保偏光纖耦合器1的端口 9為干涉儀的輸出端， 每個輸出端后連接探測器。
權(quán)利要求
1.一種基于3×3保偏光纖耦合器的全保偏光纖干涉儀，由一個2×2光纖耦合器和一個3×3光纖耦合器構(gòu)成，其特征在于2×2保偏光纖耦合器(1)輸入端(3)連接到光源，2×2保偏光纖耦合器(1)的輸出端口(4)連接到3×3保偏光纖耦合器(2)的輸入端口(6)，2×2保偏光纖耦合器(1)的輸出端口(5)連接到3×3保偏光纖耦合器(2)的輸入端口(7)，構(gòu)成兩個干涉臂；3×3保偏光纖耦合器(2)的三個輸出端口(8)、(9)和(10)分別連接到光電探測器，在三路輸出端口得到互成120度相位差的干涉信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3X3保偏光纖耦合器的全保 偏光纖干涉儀，其特征在于所用耦合器均為保偏光纖耦合器，所用 的光纖均為保偏光纖，且保偏光纖與耦合器偏振軸相互平行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3X3保偏光纖耦合器的全保 偏光纖干涉儀，其特征在于其結(jié)構(gòu)可以為馬赫-曾德爾型，也可以 是邁克耳遜型或薩格奈克型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型光纖干涉儀，更具體地說，本發(fā)明涉及一種利用3×3保偏光纖耦合器構(gòu)成的全保偏光纖干涉儀。本發(fā)明由一個2×2光纖耦合器和一個3×3光纖耦合器構(gòu)成，所用的3×3光纖耦合器和2×2光纖耦合器均為保偏光纖構(gòu)成的耦合器，所用的光纖均為保偏光纖，且保偏光纖與耦合器偏振軸相互平行；其結(jié)構(gòu)可以為馬赫-曾德爾型，也可以是邁克耳遜型或薩格奈克型。由于采用3×3保偏光纖耦合器，本發(fā)明結(jié)構(gòu)的干涉儀穩(wěn)定性好，并且靈敏度高。
文檔編號G01D5/26GK101183014SQ200710179459
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者徐晶晶, 毅 江 申請人:北京理工大學(xué)