[实用新型]法拉第旋转镜及光纤干涉仪

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤干涉技术领域，具体而言，涉及一种法拉第旋转镜及光纤干涉仪。

背景技术

干涉式解调方法具有较高的分辨力，被广泛地应用于光信号的解调中。相比于传统的透镜系统构成的干涉仪，光纤干涉仪具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度高、测量带宽较宽、检测电子设备与传感器间隔很远等优点，测量压力、应力(应变)、磁场、折射率、微振动、微位移等均有重要应用。

为了避免光纤干涉仪存在偏振衰落，影响干涉信号的输出，通常在光纤干涉仪的两个光纤干涉臂上均设置法拉第旋光器，以使从两个光纤干涉臂上反射回的光的偏振方向均旋转90度，从而提高光纤干涉仪的信噪比。然而，由于不同波长的光通过法拉第旋光器后的偏振方向旋转角度不同，只有在其中心波长处，光的偏振方向的旋转角度刚好为90度。且法拉第旋光器的中心波长会随着环境温度的变化而变化。也就是说，在某些信号光光谱范围较宽的应用场合中，或者是一些温差较大的应用环境中例如沙漠中的石油勘探，将法拉第旋光器应用于光纤干涉仪后，由于法拉第旋光器固有的色散和温度特性，使得两个干涉臂返回的光束的偏振态不同，不利于缓解光纤干涉仪的偏振衰落，也不利于提高光纤干涉仪的信噪比，从而也就限制了法拉第旋光器在光纤干涉仪中的应用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提供一种法拉第旋转镜及光纤干涉仪，以有效地改善上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种法拉第旋转镜，包括第一双折射晶体、第二双折射晶体、法拉第旋光器及反射装置。所述第一双折射晶体的晶轴角度与所述第二双折射晶体的晶轴角度满足预设关系，所述第一双折射晶体在预设方向上的长度与所述第二双折射晶体在所述预设方向上的长度之间的差值在预设范围内。第一光束入射到所述第一双折射晶体，经所述第一双折射晶体分束为第一线偏振光和第二线偏振光。所述第一线偏振光和所述第二线偏振光传输至所述第二双折射晶体，经所述第二双折射晶体合束为第二光束，所述第二光束经过所述法拉第旋光器的偏振旋转处理后入射到所述反射装置。经所述反射装置反射的所述第二光束依次经过所述法拉第旋光器、所述第二双折射晶体、所述第一双折射晶体后形成第三光束出射。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一双折射晶体的晶轴与第一方向的夹角为第一夹角，所述第一双折射晶体的晶轴与第二方向的夹角为第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相等，其中，所述第一方向为所述第一光束的入射方向，且所述第二方向与所述第一方向的方向相反。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一双折射晶体在第一方向上的长度与所述第二双折射晶体在所述第一方向上的长度相等，其中，所述第一方向为所述第一光束的入射方向。

在本实用新型较佳的实施例中，上述法拉第旋转镜还包括准直器，入射光经所述准直器的准直处理后形成所述第一光束入射到所述第一双折射晶体。

在本实用新型较佳的实施例中，上述法拉第旋转镜还包括壳体和传导光纤，所述第一双折射晶体、第二双折射晶体、法拉第旋光器及反射装置均封装于所述壳体内，所述传导光纤穿入所述壳体、与所述准直器的入射端光耦合。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一双折射晶体与所述第二双折射晶体均为单轴晶体。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一双折射晶体与所述第二双折射晶体由同一块双折射晶体切分而成。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一双折射晶体与第二双折射晶体均为长方体形的双折射晶体，且所述第一双折射晶体的尺寸与所述第二双折射晶体的尺寸匹配。

在本实用新型较佳的实施例中，上述反射装置为平面反射镜。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种光纤干涉仪，包括第一干涉臂和第二干涉臂，所述第一干涉臂和所述第二干涉臂上均设置有上述的法拉第旋转镜。沿所述第一干涉臂传输到所述法拉第旋转镜的第一信号光束，经所述法拉第旋转镜反射后形成的第三信号光束沿所述第一干涉臂反向传输。沿所述第二干涉臂传输到所述法拉第旋转镜的第二信号光束，经所述法拉第旋转镜反射后形成的第四信号光束沿所述第二干涉臂反向传输。所述第三信号光束与所述第四信号光束发生干涉形成干涉信号输出。