_3的位置，如圖4所示，將該待測的2X2光纖耦合器的任意兩個端口與待測單元4的兩個測試端口相連，就能實(shí)現(xiàn)該光纖耦合器對于已知光源透射光譜濾波特性和光譜響應(yīng)特性的測量。
[0067]實(shí)施例三:為了獲得繞制成的光纖環(huán)對光纖陀螺系統(tǒng)中光源的影響，將其串聯(lián)到Sagnac環(huán)形光路中的待測器件4-2的位置，如圖5所示，將該繞制的光纖陀螺環(huán)與待測單元4的兩個測試端口相連，就能實(shí)現(xiàn)該光纖陀螺環(huán)對于已知光源透射光譜濾波特性和光譜響應(yīng)特性的測量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀，包括光源(I)、三端口光纖環(huán)形器(2)、3dB光纖耦合器(3)、待測器件(4)、非平衡Mach-Zehnder型光程差掃描器(5)、分光器(6)、光譜分析儀(7)、光電轉(zhuǎn)換差動放大器(8)、掃描控制單元(9)、信號處理單元(10)、自相關(guān)儀的數(shù)據(jù)總線(11)和PC計(jì)算機(jī)(12)，光源與三端口光纖環(huán)形器的a端口相連，光纖環(huán)形器b端口與3dB光纖耦合器的e輸入端相連接；而光纖環(huán)形器的c端口直接與第一光電探測器(D1)相連；3dB光纖耦合器f接口與待測器件相接，待測器件與非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器相連接，非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的另一端與3dB光纖親合器的g端口相連，干涉信號分別由3dB光纖親合器的輸出端口經(jīng)由三端口環(huán)行器的c端口輸出到第一光電探測器；3dB光纖親合器的h輸出端口通過分光器6輸出到第二光電探測器(D2)，第一光電探測器和第二光電探測器經(jīng)過差動放大器進(jìn)行放大，放大信號輸出到信號處理單元(10)，經(jīng)由分光器(6)抵達(dá)光譜分析儀(7)的干涉信號以光譜的形式輸出相干光的譜域信號；通過掃描控制單元(9)驅(qū)動非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器(5)形成兩路光程差的變化，實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描，從而獲得自相關(guān)時域信號，由PC計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)總線(11)實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描控制和時域數(shù)據(jù)及譜域數(shù)據(jù)的采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀，其特征在于:非平衡Mach-Zehnder型光程差掃描器將同一個光路分成兩路光，并通過調(diào)整其中的一路或兩路同時調(diào)整，從而完成對光程差的調(diào)制，實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀，其特征在于:所述的寬譜光源選擇LED光源、SLD光源、ASE光源中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀，其特征在于:所述的待測單元采用一段單模保偏光纖，寬譜光源成為待測光源，對寬譜光源自身的自相關(guān)函數(shù)和自相干光譜的測量與評估。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀，其特征在于:所述的待測單元是串聯(lián)到Sagnac環(huán)形光路中的，對待測單元的測試與評估的，待測單元是下述器件中的一種: (1)待測單元是一段較長的光纖與待測單元的兩個測試端口相連，能獲得該光纖對于已知光源透射光譜濾波特性和光譜響應(yīng)特性； (2)待測單元是一個2X2光纖耦合器的任意兩個端口與待測單元的兩個測試端口相連，能獲得該光纖耦合器對于已知光源透射光譜濾波特性和光譜響應(yīng)特性； (3)待測單元是一個繞制的光纖陀螺環(huán)與待測單元的兩個測試端口相連，獲得該光纖陀螺環(huán)對于已知光源透射光譜濾波特性和光譜響應(yīng)特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀，其特征在于:非平衡Mach-Zehnder型光程差掃描器是下述裝置中的一種: (I)米用第一光纖準(zhǔn)直器將光束準(zhǔn)直后，由第一合光棱鏡將光束分成兩束，再經(jīng)過固定的反射鏡和第二合光棱鏡將兩束空間光通過第二光纖準(zhǔn)直器送回到環(huán)形Sagnac光纖光路中，其中所形成的一路空間光程是固定的，而另一路空間光程可通過調(diào)整掃描棱鏡沿著垂直于光纖準(zhǔn)直器軸的方向移動完成對光程差的調(diào)整和掃描； (2)米用第一光纖準(zhǔn)直器將光束準(zhǔn)直后，由第一合光棱鏡將光束分成兩束，再經(jīng)過固定的反射棱鏡和第二合光棱鏡將兩束空間光通過第二光纖準(zhǔn)直器送回到環(huán)形Sagnac光纖光路中，其中所形成的一路空間光程是固定的，而另一路空間光程可通過調(diào)整掃描棱鏡沿著垂直于光纖準(zhǔn)直器軸的方向移動完成對光程差的調(diào)整和掃描； (3)裝置采用第一光纖準(zhǔn)直器將光束準(zhǔn)直后，入射到一個對稱的雙折射晶體光學(xué)楔中，雙折射晶體光學(xué)楔中出射的光通過第二光纖準(zhǔn)直器送回到環(huán)形Sagnac光纖光路中，由于雙折射效應(yīng)，光學(xué)楔將對具有正交偏振方向的光引入一個光程差，這個光程差與光學(xué)楔沿著運(yùn)動掃描的垂直于光路方向的運(yùn)動位移成正比，通過調(diào)整掃描棱鏡位置的移動完成對光程差的調(diào)整和掃描； (4)裝置采用一段單模光纖，將這段單模光纖纏繞在管狀壓電陶瓷PZT上，并直接焊接在保偏光纖Sagnac光纖環(huán)路中，當(dāng)掃描驅(qū)動電壓加載在壓電陶瓷PZT上時，通過改變加載在壓電陶瓷管上的電壓，實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描； (5)裝置采用一段單模保偏光纖，將這段單模保偏光纖纏繞在管狀壓電陶瓷PZT上，并將該保偏光纖旋轉(zhuǎn)45度角焊接在保偏光纖Sagnac光纖環(huán)路中，將Sagnac保偏光纖環(huán)中單一偏振光分成正交的兩路注入到這段光纖中，當(dāng)掃描驅(qū)動電壓加載在壓電陶瓷PZT上時，導(dǎo)致在光纖中傳輸?shù)膬蓚€正交偏振光所形成光程差發(fā)生改變，通過改變加載在壓電陶瓷管上的電壓，實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描； (6)裝置米用一段偏心雙芯光纖，偏心雙芯光纖具有一個中心纖芯和一個偏心纖芯，段偏心雙芯光纖與Sagnac光纖環(huán)進(jìn)行直接焊接，并在雙芯光纖的兩端實(shí)施恪融拉錐，構(gòu)成一個集成在一根光纖中的雙光路Mach-Zehnder干涉儀，對偏心雙芯光纖沿著垂直于光纖軸的方向做彎曲運(yùn)動時形成一個光程差，改變彎曲位移的大小就實(shí)現(xiàn)光程差的掃描； (7)裝置采用一段對稱的雙芯光纖，將對稱的雙芯光纖與Sagnac光纖環(huán)進(jìn)行直接焊接，并在雙芯光纖的兩端焊點(diǎn)處實(shí)施恪融拉錐，構(gòu)成集成在一根光纖中的對稱的雙光路Mach-Zehnder干涉儀，對雙芯光纖沿著垂直于光纖軸的方向做彎曲運(yùn)動時就會導(dǎo)致形成一個光程差，改變彎曲位移的大小實(shí)現(xiàn)光程差的掃描； (8)裝置采用兩個Y形光纖耦合器與一個三端口光纖環(huán)行器相連，構(gòu)成Mach-Zehnder干涉儀，光纖環(huán)行器的第三個端口連接一個光纖準(zhǔn)直器，正對該光纖準(zhǔn)直器，一個平面反射鏡，將出射光再按原路返回到這個光纖Mach-Zehnder干涉儀中，當(dāng)反射鏡沿著出射光方向做移動時，Mach-Zehnder干涉儀中的兩路光程差發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描； (9)裝置采用了兩個Y形光纖耦合器和兩個光纖準(zhǔn)直器彼此相連，構(gòu)成Mach-Zehnder干涉儀，兩個光纖準(zhǔn)直器相對放置，其中一個光纖耦合器的空間位置沿著光路傳輸方向進(jìn)行調(diào)整，使得Mach-Zehnder干涉儀中兩臂得光程相等，Mach-Zehnder干涉儀中的另一個臂被纏繞在管狀壓電陶瓷上，加載在壓電陶瓷上的電壓發(fā)生變化時，Mach-Zehnder干涉儀中的兩路光程差就會發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)對光程差的掃描。
【專利摘要】本發(fā)明屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種可用于光纖陀螺研制和生產(chǎn)過程中的光源進(jìn)行測試與分析，也可用于對光纖陀螺系統(tǒng)中的光纖耦合器、光纖以及光纖環(huán)的Sagnac環(huán)形光路內(nèi)嵌入非平衡Mach-Zehnder型光程掃描器的光學(xué)自相關(guān)儀。本發(fā)明包括光源、三端口光纖環(huán)形器、3dB光纖耦合器、待測器件、非平衡光程差掃描器、分光器、光譜分析儀、光電轉(zhuǎn)換差動放大器、掃描控制單元、信號處理單元、自相關(guān)儀的數(shù)據(jù)總線和PC計(jì)算機(jī)，本相關(guān)儀是將各個主要關(guān)鍵光學(xué)器件置于一個等效環(huán)形干涉儀的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)測量的。由于待測器件的測量環(huán)境與其工作環(huán)境相似，獲得的測量結(jié)果有助于表征其在陀螺中工作狀態(tài)下的實(shí)際工作情況及其特性。
【IPC分類】G01M11-02
【公開號】CN104677596
【申請?zhí)枴緾N201410777287
【發(fā)明人】苑立波
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月15日