[发明专利]一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置

权利要求书

1.一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置，宽谱光源（101）、起偏器（102）、待测偏振器件（104）、检偏器（106）、光程相关器（110）、差分探测装置（120）、光电信号转换与信号记录装置（130）按照上述顺序连接，其特征是：

光程相关器中含有大量程光程扫描装置，由n，n=1，2，…，个功能相对独立的光程扩展单元和位移扫描装置连接组成；

功能相对独立的光程扩展单元之间进行串联；每个光程扩展单元中的扫描光学器件成对组装；每对扫描光学器件的插入损耗随扫描距离的变化具有对称互补性；光程扩展单元共用一个位移扫描装置（M）；

在光学相干域偏振测量装置中，宽谱光源（101）发出的光依次通过起偏器（102）、第1旋转连接器（103）、待测光纤器件（104）、第2旋转连接器（105）、检偏器（106），进入到光程相关器（110）；通过输入端口（1a）和第1耦合器（111）连接；第1耦合器（111）的输出端口分别与光程相关器（110）的两个干涉臂中的扫描臂（1A）和参考臂（1B）相连；光依次通过n个光程扩展单元，与参考臂（1B）中的光在第2耦合器（112）的两个输入端口汇合干涉；第2耦合器（112）的两个输出端最后与差分探测装置（120）连接；经过差分后信号输入到干涉信号检测与处理装置（130）进行分析。

2.根据权利要求1一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置，其特征在于，所述的大量程光程扫描装置（S）包括：

每个光程扩展单元（Sn）包括一个四端口光环行器（Cn）、一对准直透镜对、两个可移动反射镜，四端口环行器的两个反射端分别伸出准直透镜对，它们分别对应位移扫描装置（M）上的可移动反射镜；

光程扩展单元（Sn）中，准直透镜（Pna）和可移动光学反射镜（Mna）、准直透镜（Pnb）和可移动光学反射镜（Mnb）分别组成两个功能相对独立的光程扫描延迟器；准直透镜对二者之间的光学器件参数具有相反的单调特性：假设准直透镜（Pna）插入损耗随扫描位移单调增强，则要求准直透镜（Pnb）插入损耗随扫描位移单调降低；

准直透镜对均位于光程相关器（110）的同一个干涉臂（1A）中；二者与可移动反射镜之间的光程分别随着可移动反射镜移动同时发生变化，且二者扫描位移变化具有一致性。

3.根据权利要求1所述的一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置，其特征在于，所述的大量程光程扫描装置（S2）包括：

每个光程扩展单元（Sn2）包括两个三端口光环行器、一对准直透镜对、两个可移动反射镜，三端口环行器对的两个反射端分别伸出准直透镜，准直透镜分别对应位移扫描装置（2M）上的可移动反射镜；

准直透镜（2Pn1）和可移动光学反射镜（2Mn1）、准直透镜（2Pn2）和可移动光学反射镜（2Mn2）分别组成两个功能相对独立的光程扫描延迟器；第n对准直透镜对、正向可移动光学反射镜（2Mn1）和反向可移动光学反射镜（2Mn2）等相同光学器件具有参数一致性；准直透镜对插入损耗随距离呈线性变化且单调衰减；

准直透镜对分别连接于光程相关器（210）的两个不同干涉臂中；二者分别与可移动光学反射镜之间形成的光程扫描变化具有位移互补性。

4.根据权利要求1所述的一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置，其特征在于，所述的大量程光程扫描装置（S5）包括：

每个光程扩展单元（Sn5）包括一对准直透镜对、两个可移动的45°反射镜；两个可移动反射镜分别与位移扫描装置（M5）的台面夹角45°，二者之间角度互相垂直；它们分别对应位移扫描装置（M）上的可移动反射镜；

光程扩展单元（5Sn）中，准直透镜（5Pna）和可移动光学反射镜（5Mna）、准直透镜（5Pnb）和可移动光学反射镜（5Mnb）分别组成两个功能相对独立的光程扫描延迟器；准直透镜对二者之间的光学器件参数具有相反的单调特性：假设准直透镜（5Pna）插入损耗随扫描位移单调增强，则要求准直透镜（5Pnb）插入损耗随扫描位移单调降低；

准直透镜对均位于光程相关器（510）的同一个干涉臂（5A）中；二者与可移动反射镜之间的光程分别随着可移动反射镜移动同时发生变化，且二者扫描位移变化具有一致性。

5.根据权利要求1所述的一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置，其特征在于，所述的位移扫描装置（M），台面的扫描范围（L）能够覆盖待测光纤器件前后端面所产生的全部光程范围。

6.根据权利要求1所述的一种大扫描量程光学相干域偏振测量装置，其特征在于，所述的四端口光环行器（Cn），具有一个光学输入端（Cna）、一个光学输出端（Cnd）和两个光学反射端实现光学单向传输：由输入端（Cna）注入光信号仅由反射端（Cnb）输出，由反射端（Cnb）注入光信号，则仅由反射端（Cnc）输出，由反射端（Cnc）注入光信号，则仅由输出端（Cnd）输出。