[发明专利]2次90°旋转熔接的起偏光纤谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及光纤谐振腔，尤其涉及一种2次90°旋转熔接的起偏光纤谐振腔。

背景技术

保偏光纤谐振腔是谐振式光纤陀螺的核心敏感部件，将一个2×2保偏光纤耦合器的一个输出端，反馈连接到与其对应的输入端，就构成了一个最基本的反射式谐振腔结构。本征偏振态(Eigenstate of polarization，ESOP)指在光纤谐振腔中传输一周后仍保持不变的偏振态。光纤谐振腔通常包括两个ESOPs。保偏光纤耦合器的缺陷(偏振串扰以及偏振不相关损耗)和保偏光纤双折射对温度的敏感，导致了两个ESOPs相互耦合，不仅在幅度上相互叠加，而且相互干涉，在谐振式光纤陀螺中引入了极大的偏振噪声。

为克服偏振噪声的影响，多种结构的光纤谐振腔被提出。概括而论，这些光纤谐振腔可分为两类：一类是偏振旋转的光纤谐振腔，一类是起偏的光纤谐振腔。偏振旋转的光纤谐振腔，通过一次或两次90度旋转熔接，保持两个ESOPs的相对稳定，抑制偏振噪声对温度的敏感性。一次90度旋转熔接在腔内激励起两个相等的ESOPs，引入了较大的偏振干涉噪声，以及可能的次生Kerr效应。两次90度旋转熔接能在某个特定的温度点，只激励起某个ESOP的谐振，但是无法在全温范围内抑制偏振噪声。起偏的光纤谐振腔，通过在腔内加入偏振器件，抑制某个ESOP的谐振，但是仍会引入较大的偏振噪声。因此说，当前的光纤谐振腔无法有效地抑制谐振式光纤陀螺的偏振噪声。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种2次90°旋转熔接的起偏光纤谐振腔。

一种2次90°旋转熔接的起偏的反射光纤谐振腔包括第一保偏光纤耦合器、第一90°旋转熔接点、第三尾纤、第二起偏器、第四尾纤、第二90°旋转熔接点；第一保偏光纤耦合器包括第一尾纤、第二尾纤、第三尾纤、第四尾纤；由第一尾纤、第一90°旋转熔接点、第三尾纤、第二起偏器、第四尾纤、第二90°旋转熔接点和第二尾纤组合光纤环。

所述光纤环中的第一尾纤与第一90°旋转熔接点之间连接有第一起偏器，或者所述光纤环中的第二尾纤与第二90°旋转熔接点之间连接有第三起偏器，或者所述光纤环中的第一尾纤与第一90°旋转熔接点之间连接有第一起偏器，同时第二尾纤与第二90°旋转熔接点之间连接有第三起偏器。

所述的第一尾纤、第二尾纤的长度之和与第三尾纤、第四尾纤的长度之和相等，误差在1cm内；或者第一尾纤、第二尾纤、第三尾纤、第四尾纤的长度相等，误差在1cm内。

另一种2次90°旋转熔接的起偏的透射光纤谐振腔，其特征在于包括第二保偏光纤耦合器、第三90°旋转熔接点、第五起偏器、第三保偏光纤耦合器、第四90°旋转熔接点；第二保偏光纤耦合器包括第七尾纤、第十尾纤、第十一尾纤、第十二尾纤；第三保偏光纤耦合器包括第八尾纤、第九尾纤、第十三尾纤、第十四尾纤；由第二保偏光纤耦合器、第三90°旋转熔接点、第五起偏器、第三保偏光纤耦合器、第四90°旋转熔接点组成光纤环。

所述光纤环中的第七尾纤与第三90°旋转熔接点之间连接有第四起偏器，或者所述光纤环中的第九尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第六起偏器，或者所述光纤环中的第十尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第七起偏器。

所述光纤环中的第七尾纤与第三90°旋转熔接点之间连接有第四起偏器，同时第九尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第六起偏器；或者第七尾纤与第三90°旋转熔接点之间连接有第四起偏器，同时第十尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第七起偏器；或者第九尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第六起偏器，同时第十尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第七起偏器。

所述光纤环中的第七尾纤与第三90°旋转熔接点之间连接有第四起偏器，第九尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第六起偏器，第十尾纤与第四90°旋转熔接点之间连接有第七起偏器。

所述的第七尾纤、第十尾纤的长度之和与第八尾纤、第九尾纤的长度之和相等，误差在1cm内；或者第七尾纤、第十尾纤、第八尾纤、第九尾纤的长度相等，误差在1cm内。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1)本发明利用了2次90°旋转熔接腔和起偏腔的各自优点，共同作用产生了新的优良特性。本发明补偿了腔内保偏光纤的双折射，降低了光纤谐振腔对温度的敏感，约束了两个ESOPs在快轴或者慢轴工作，只激发起一个ESOP的谐振，抑制了偏振引入的幅度噪声和干涉噪声。