[实用新型]保偏光纤延时环测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电子器件技术领域，具体涉及一种保偏光纤延时环测试系统。

背景技术

保偏光纤延时环是FOCT(Fiber Optic Current Transformer,光纤电流互感器)的核心部件，是一种为满足信号处理的需求而增加光路光程、延长光波传播时间的光纤器件，它的缠绕质量直接影响FOCT的精度。

FOCT是基于法拉第磁光效应和安培环路定律，通过光纤敏感环检测被测导体内电流的大小，具体为：当被测导体中有电流通过时，在光纤敏感环中传输的左旋和右旋圆偏振光的相速度分别向相反的方向改变，从而产生正比于电流大小的相位差(即法拉第相移)，此时的光路特性称之为具有非互易性。这个相位差可以通过干涉法来测量，并由光电探测器将干涉光信号转变为电压信号输出。根据对电压信号的分析，即可得出被测导体中电流的大小。保偏光纤延时环对FOCT精度的影响来源于其在光路中引入的非互易性相位差，该相位差令干涉光信号发生改变，且无法与法拉第相移区分，因而引入测量误差。因此需要对保偏光纤延时环进行测试。

传统的保偏光纤延时环检测方法，例如通过消光比、插入损耗来评判保偏光纤延时环的优劣，单纯采用理论分析，不能完全和精准的反映出保偏光纤延时环的缠绕质量，而应力分布测试和偏振耦合分布测试的方法成本过高、操作复杂，且测试结果不能直接用于衡量其在FOCT中的系统性能，从而不能为FOCT中保偏光纤延时环的筛选提供直接有效的技术参考指标。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种保偏光纤延时环测试系统，检验保偏光纤延时环在外部环境激励下的性能参数、并能够以FOCT测量误差的形式进行等效表达，从而为FOCT中保偏光纤延时环的筛选提供直接有效的技术参考指标。

本实用新型实施例提供一种保偏光纤延时环测试系统，包括：

敏感元件，包括光纤环以及分别设置于所述光纤环两端的光纤波片和反射镜，其中所述光纤环内有通电导体穿过；

偏振光生成元件，发出两束偏振方向垂直的线偏振光，两束线偏振光经待测保偏光纤延时环、所述光纤波片、所述光纤环传输，由所述反射镜反射后返回，返回后的两束线偏振光发生干涉；

探测器，检测干涉光强，并得到与所述干涉光强对应的电信号；

信号处理单元，接收所述探测器发送的电信号，解析后得到测量电流值；

上位机，根据所述通电导体中的基准电流值以及所述测量电流值得到所述待测保偏光纤延时环在所处环境下引入的测量误差。

可选地，上述的保偏光纤延时环测试系统中，所述偏振光生成元件包括光源、耦合器和起偏器，其中：

所述光源发出的光经所述耦合器后进入所述起偏器输入端，以产生线偏振光；

所述起偏器的输出端与所述待测保偏光纤延时环采用45度对轴角进行熔接，所述线偏振光分解为两束线偏振光后传输至所述待测保偏光纤延时环，两束线偏振光分别沿所述待测保偏光纤延时环的快轴和慢轴传播。

可选地，上述的保偏光纤延时环测试系统中，所述偏振光生成元件包括光源、耦合器、起偏器和直波导调制器，其中：

所述光源发出的光经所述耦合器后进入所述起偏器输入端，以产生线偏振光；

所述起偏器的输出端与所述直波导调制器采用45度对轴角进行熔接，所述线偏振光分解为两束正交的线偏振光后传输至所述直波导调制器；

所述直波导调制器的输出端与所述待测保偏光纤延时环熔接，将两束偏振光传输至所述待测保偏光纤延时环，两束线偏振光分别沿所述待测保偏光纤延时环的快轴和慢轴传播。

可选地，上述的保偏光纤延时环测试系统中，所述信号处理单元包括：

调制信号输出模块，输出调制信号至所述直波导调制器。

可选地，上述的保偏光纤延时环测试系统中，所述偏振光生成元件包括光源、耦合器、Y波导调制器和偏振合束器，其中：

所述光源发出的光经所述耦合器后进入所述Y波导调制器的调制输入端，以产生线偏振光，经所述Y波导调制器的两个输出端输出；

所述Y波导调制器的第一端输出端与所述偏振合束器的一个输入端采用90度对轴角进行熔接，所述Y波导调制器的第二输出端与所述偏振合束器的另一个输入端采用0度对轴角进行熔接，以使进入所述偏振合束器的为两束正交的偏振光；

所述偏振合束器的输出端与所述待测保偏光纤延时环熔接，将两束正交的偏振光传输至所述待测保偏光纤延时环，两束正交的偏振光分别沿所述待测保偏光纤延时环的快轴和慢轴传播。