[发明专利]紫外曝光在保偏光纤内产生强度可控弱偏振耦合点的方法及装置

说明书

本发明提供的是一种紫外曝光在保偏光纤内产生强度可控弱偏振耦合点的方法及装置。通过调整紫外光曝光角度、曝光光纤长度和折射率调制深度来实现对保偏光纤的非对称折射率调制，从而产生强度可控的弱偏振耦合点。本发明的装置包括KrF激光器、保偏光纤、旋转光纤功能夹具、光纤特征轴监测装置。该发明的优点在于，强度可控弱耦合点可以降低由于耦合所带来的光损耗，同时降低各个干涉仪之间的信号干扰，可实现多个耦合点同时有效检测；利用多个弱偏振耦合点，可实现级联干涉仪，而利用保偏光纤内写入光栅同时产生弱偏振耦合，其将有利于构造级联保偏光纤光栅和基于其产生偏振耦合点构建的光纤干涉仪复用多功能传感网络。

技术领域

本发明涉及的是一种利用紫外曝光产生强度可控弱偏振耦合点的方法。本发明还涉及一种利用紫外曝光产生强度可控弱偏振耦合点的装置。

背景技术

保偏光纤是偏振光在光纤中传输的时候，其偏振态在很长一端光纤内几乎保持不变的光纤，当其受到外部因素的影响时，保偏光纤内沿着某一光轴传输的偏振光会向另一光轴耦合形成偏振模能量耦合现象。现今已有多种检测原理和方案用于偏振耦合测试，各种方案的共同目标均为有效检测保偏光纤中的偏振耦合现象，测量保偏光纤双折射的空间分布，增强系统信噪比，提高空间分辨率、定位精度和探测灵敏度。其中的白光干涉法具有结构简单、空间分辨率及稳定性高、抗外界扰动、对光源功率波动不敏感等优点，可进行大范围绝对测量。

保偏光纤内偏振耦合不但是其重要性质之一，同时也是利用保偏光纤实现某些测试的机理之一。在关注偏振耦合测试的同时，将振耦合应用于光纤陀螺光纤环检测、Lyot去偏器检测、分布式传感等工程实际中。利用偏振耦合构成的分布式光纤传感器，主要采用保偏光纤作为传感光纤的分布式光纤传感器,被测外界量引起保偏光纤中传播的两正交偏振模的相互耦合，通过步进电机控制迈克耳孙干涉仪扫描臂的反射镜移动，改变干涉仪两臂之间的光程差，补偿由于偏振耦合而形成的两偏振光从保偏光纤出射时的光程差，可实现对保偏光纤的偏振耦合强度和位置的测试。将保偏光纤置于不同的温度场内，以保偏光纤两端的连接器所引入的偏振耦合峰为参考峰，通过测量两偏振耦合峰之间的相对位置变化，可完成保偏光纤双折射随温度变化的测试。当利用侧向压力的方式产生多个偏振耦合点时，OCDP系统可测试耦合强度与应力大小的关系，并可指出温度对耦合点的强度的影响，并且耦合点的位置不发生变化。

申请号为201410260362.4的专利文件中提出了一种利用多峰分裂干涉图解调保偏光纤偏振耦合点位置的方法，利用多峰分裂的周期解调光纤耦合点位置，提高了保偏光纤耦合点的空间分辨率；申请号为200410094123.2的专利文件中提出了一种高双折射保偏光纤弱模耦合测量仪及控制方法，该装置具有测量精度高、灵敏度高的特点。这两份专利文件中涉及的技术方案只是针对保偏光纤偏振耦合的测量与解调方法提出创新，没有涉及偏振耦合可控的问题研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现多个耦合点同时有效检测、能构造级联干涉仪的紫外曝光在保偏光纤内产生强度可控弱偏振耦合点的方法。本发明的目的还在于提供一种紫外曝光在保偏光纤内产生强度可控弱偏振耦合点的装置。

本发明的紫外曝光在保偏光纤内产生强度可控弱偏振耦合点的装置包括第一KrF激光器1、保偏光纤3、第一旋转光纤功能夹具41、第二旋转光纤功能夹具42、第一光纤特征轴监测装置51、第二光纤特征轴监测装置52，保偏光纤3的两端分别固定于第一旋转光纤功能夹具41与第二旋转光纤功能夹具42上，保偏光纤3中部悬空并去掉涂覆层，用第一光纤特征轴监测装置51和第二光纤特征轴监测装置52分别监测保偏光纤特征轴的方向，第一KrF激光器1向保偏光纤3发出紫外光2。

本发明的紫外曝光在保偏光纤内产生强度可控弱偏振耦合点的装置还可以包括：

1、在保偏光纤3上设置石英玻璃相位模板6向保偏光纤3写入光纤光栅7。

2、还包括第二KrF激光器11，第一KrF激光器1与第二KrF激光器11分别位于保偏光纤3的两侧。