[发明专利]一种基于光纤扭转的偏振调试装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种光纤技术领域的调试装置。

背景技术

“偏振诱导信号衰落”的问题很早就被提出来了，国内外已做了大量研究， 并报道了不少解决方案。目前的解决方法有偏振控制器法、反馈控制法、偏振 态调制法、分集检测法、保偏光纤法、法拉第旋转镜法等等。偏振控制器现已 有多种结构。波片型偏振控制器由三波片组成，基于自由空间传输。该方法技 术成熟，应用面广，但不利于光纤系统应用。1980年，H.C.Lefevre基于三波 片偏振控制器相同的原理，首先提出全光纤偏振控制器。用三个光纤线圈取代 了自由空间的延迟波片，在光纤传感器中应用广泛。此外，还有基于挤压技术 的偏振控制器以及由空心光纤制成的偏振控制器等。2008年穆姝慧提出的反馈 控制法是在Mach-Zehnder干涉仪的参考臂上接入一个具有调控功能的动态偏 振控制器，通过检测输出端信号获得反馈，进而控制偏振控制器的工作。利用 一个可旋转的半波片通过步进电机控制来消除偏振衰落。周效东等人于1996年 提出的偏振态调制法是通过在干涉仪的任何一臂加一高频调制，然后在输出端 进行低频滤波，可消除光纤干涉仪两臂的偏振态随机变化对干涉信号的影响。 1984年N.J.Frigo等人提出了分集检测技术，利用3×3耦合器，在其输出 端口连接3个偏振方向互为60°的检偏器，三路信号中选择一路可视度较大的 信号可避免偏振引起的完全衰落。高双折射的保偏光纤具有很好的偏振保持作 用，该法对保偏光纤及其他保偏光学器件的性能要求较高，且保偏光纤器件的 制造工艺复杂、价格昂贵，推广使用受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于提供结构简单、成本低廉的一种基于光纤扭转的偏振调 试装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于光纤扭转的偏振调试装置，其特征是：包括光纤固定平台、 支架、旋转轴、步进电机、齿轮、底座，光纤固定平台和支架均固定在底座上， 旋转轴和步进电机均安装在支架上，旋转轴通过滚动轴承连接第一齿轮，步进 电机通过联轴器连接第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相互啮合。

本发明还可以包括：

1、所述的旋转轴中开一通孔，所述的通孔用于光纤穿过。

2、所述的光纤固定平台和旋转轴上表面在同一水平面上。

本发明的优势在于：没有采用空间光路，避免了复杂的空间光路校准以及 空间光路耦合到光纤系统过程中的能量损耗问题；利用步进电机带动光纤扭转， 根据输出信号状态进行反馈，控制光纤的扭转状态，可实现偏振态的自动调整。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的旋转轴的前视图；

图3为本发明的光纤扭转示意图；

图4是本发明电路反馈控制系统工作流程图；

图5是本发明信号处理模块示意图；

图6是本发明步进电机驱动模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～6，光纤扭转机械装置12是由光纤固定平台1、旋转轴3、步进 电机4、步进电机旋转轴5、支架2、轴承座6、滚动轴承7、齿轮8、9、联轴 器10和底座11组成。

1、为避免引入除了光纤扭转以外的其他应力影响，光纤用丙烯酸酯反应胶 固定在光纤固定平台1和旋转轴3上，且保证光纤固定平台1和旋转轴3的上 表面在同一水平面上。

2、滚动轴承7由轴承座6固定，可带动旋转轴3旋转，旋转角度不受机械 结构的限制。

3、旋转轴3中设计了一通孔，便于光纤穿过，其左端为一平面。为避免轴 在旋转过程偏离轴心，因此将光纤放置于旋转轴3的轴心位置，如图2所示。

4、旋转轴3右端固定一齿轮8，步进电机4的旋转轴5通过联轴器10与 齿轮9连接，齿轮9与齿轮8相互啮合。步进电机轴5的转动带动齿轮8、9转 动，进而使旋转轴3转动。于此，固定于旋转轴3上的光纤发生扭转。本发明 采用的步进电机的步距角为0.9°/1.8°，可以对光纤实现较小角度的扭转。