[发明专利]基于三芯光纤的马赫曾德干涉仪

权利要求书

1.一种基于三芯光纤的马赫曾德干涉仪，该干涉仪由宽带光源、输入光纤、三芯光纤、输出光纤、光谱分析仪依次连接构成；其特征在于：采用改变输入光纤纤芯模数、输出光纤纤芯模数或二者同时改变的方式而改变输入光纤和输出光纤的模数，然后与宽带光源、三芯光纤、光谱分析仪连接构成四种结构的马赫曾德干涉仪；

采用单模输入、输出光纤与三芯光纤构成的马赫曾德干涉仪结构由宽带光源、单模输入光纤、三芯光纤、单模输出光纤和光谱分析仪依次连接构成；所述三芯光纤包括第一纤芯、第二纤芯和第三纤芯，三个纤芯依次等距平行排列，第二纤芯位于第一纤芯和第三纤芯中间；单模输入光纤纤芯和第二纤芯的一端熔接，单模输出光纤纤芯和第二纤芯的另一端熔接；在三个纤芯的中间，第二纤芯的中部位置用激光器切割出空气层，且空气层与第一纤芯和第三纤芯对称；将光纤连接处进行清洗，再用环氧树脂进行封装固化；

所述第一纤芯和第三纤芯相对边沿最近距离为h；空气层的宽度为d，长度为L；且空气层的宽度d大小满足条件9μm＜d＜h，长度L＜三芯光纤的长度。

2.根据权利要求1所述基于三芯光纤的马赫曾德干涉仪，其特征在于，所述三芯光纤中间采用空气层设计，三芯光纤中间的第二纤芯被切断，光信号经过单模输入光纤进入三芯光纤中间纤芯，光信号经过包层耦合到两个对称的第一纤芯和第三纤芯形成相干光，第一纤芯和第三纤芯三芯为干涉仪的两个干涉臂；同时由于空气层的存在，阻止了光信号在第一纤芯和第三纤芯间的耦合；当光信号传输到空气层的另一端后，第一纤芯和第三纤芯中的光信号分别耦合到中间第二纤芯中形成干涉，并经单模输出光纤输出，使得干涉仪的灵敏度得到了很大的提高。

3.根据权利要求1所述基于三芯光纤的马赫曾德干涉仪，其特征在于，采用多模输入、单模输出的马赫曾德干涉仪结构是在干涉仪结构中，单模输入光纤纤芯采用多模输入光纤纤芯，使单模输入光纤变成多模输入光纤、然后由宽带光源、多模输入光纤、三芯光纤、单模输出光纤和光谱分析仪依次连接构成；其中第一纤芯和第三纤芯相对边沿最近距离为h；空气层的宽度为d，长度为L；且空气层的宽度d大小满足条件9μm＜d＜h，长度L＜三芯光纤的长度。

4.根据权利要求1所述基于三芯光纤的马赫曾德干涉仪，其特征在于，采用单模输入、多模输出的马赫曾德干涉仪结构是在干涉仪结构中，单模输出光纤纤芯采用多模输出光纤纤芯，使单模输出光纤变成多模输出光纤、然后由宽带光源、单模输入光纤、三芯光纤、多模输出光纤和光谱分析仪依次连接构成；其中第一纤芯和第三纤芯相对边沿最近距离为h；空气层的宽度为d，长度为L；且空气层的宽度d大小满足条件9μm＜d＜h，长度L＜三芯光纤的长度。

5.根据权利要求1所述基于三芯光纤的马赫曾德干涉仪，其特征在于，采用多模输入、多模输出的马赫曾德干涉仪结构是在干涉仪结构中，单模输入光纤纤芯采用多模输入光纤纤芯，使单模输入光纤变成多模输入光纤；单模输出光纤纤芯采用多模输出光纤纤芯，使单模输出光纤变成多模输出光纤、然后由宽带光源、多模输入光纤、三芯光纤、多模输出光纤和光谱分析仪依次连接构成；其中第一纤芯和第三纤芯相对边沿最近距离为h；空气层的宽度为d，长度为L；且空气层的宽度d大小满足条件9μm＜d＜h，长度L＜三芯光纤的长度。