[发明专利]一种基于光纤布拉格光栅的双干涉仪

说明书

本发明公开了一种基于光纤布拉格光栅的双干涉仪，包括：单模光纤纤芯，其内部设有布拉格光栅，所述布拉格光栅所在平面平行于所述单模光纤纤芯的轴线。本发明通过在单模光纤纤芯部分区域中引入周期性折射率调制制作布拉格光栅，能够同时形成双干涉效应，即光纤法布里‑珀罗干涉效应和马赫曾德尔干涉效应，或者法布里‑珀罗干涉效应和迈克尔逊干涉效应。该发明结构简单，成本低廉，具有很强的实用价值及很好的应用前景。

技术领域

本发明属于光纤干涉仪领域，更具体的，涉及一种基于光纤布拉格光栅的双干涉仪。

背景技术

光纤干涉仪是利用光干涉原理制成的仪器。具有体积小、重量轻、结构紧凑、成本低，抗电磁干扰能力强等优点，日益受到重视。

目前，光纤干涉仪已广泛应用于光纤通信、光纤激光器和光纤传感等领域。现有的光纤干涉仪，主要是通过在光纤内部设置的附加干涉器件或者基于光纤自身的特殊结构构成的干涉器件来实现干涉功能。但是，单个干涉器件只能实现一种干涉效应，如果需要同时实现多个干涉效应，则需要多个不同的干涉器件串联，导致干涉仪的整体结构相对复杂，体积较大。

因此，目前迫切需要开发出结构简单，能够基于单个干涉器件同时实现多个干涉效应的光纤干涉仪。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明旨在提供一种基于光纤布拉格光栅的双干涉仪，以克服现有的干涉仪或者结构简单但是功能单一、或者功能齐全但是结构复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于光纤布拉格光栅的双干涉仪，包括：单模光纤纤芯，其内部设有布拉格光栅，所述布拉格光栅所在平面平行于所述单模光纤纤芯的轴线，以使入射光经过所述布拉格光栅时发生法布里-珀罗干涉效应。

进一步地，所述布拉格光栅与所述单模光纤纤芯的两个端面之间存在间隔，以使入射光纤经所述布拉格光栅分成两部分后，能够在所述布拉格光栅一端与对应的单模光纤纤芯的端面之间的区域相遇，发生马赫曾德尔干涉效应。

进一步地，所述布拉格光栅的出射端位于所述单模光纤纤芯一端的端面上，以使入射光经所述布拉格光栅分成两部分后，在所述出射端直接被所述单模光纤纤芯对应的端面反射，两部分反射光原路返回后，在所述布拉格光栅的入射端与对应的单模光纤纤芯的端面之间的区域相遇，发生迈克尔逊干涉效应。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于光纤布拉格光栅的双干涉仪，包括：单模光纤纤芯，其内部设有至少两个布拉格光栅，所述至少两个布拉格光栅位于同一平面上，且该平面平行于所述单模光纤纤芯的轴线，以使入射光经过所述布拉格光栅时发生法布里-珀罗干涉效应；所述至少两个光纤布拉格光栅具有相同的中心波长，级联设置在所述单模光纤纤芯中，以使入射光分成两部分后，发生级联的马赫曾德尔干涉效应。

总体而言，本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明仅通过在单模光纤纤芯内部设置平行于单模光纤纤芯轴线的单个光纤布拉格光栅即可同时实现多个干涉效应，结构简单。

(2)由于本发明的单个光纤布拉格光栅即可同时实现多个干涉效应，简化了干涉仪内部器件的结构，二阶光栅级联的长度可达0.5mm以下，体积小。

(3)本发明仅基于在单模光纤纤芯刻写单个光栅结构实现多个干涉效应，与现有技术中基于特种光纤构成的光纤干涉仪相比，造价更低。

附图说明

图1是本发明中光纤布拉格光栅在单模光纤纤芯中分布情况的俯视示意图；

图2是图1的左视图；

图3是基于单个光纤布拉格光栅同时实现法布里-珀罗干涉效应和马赫曾德尔干涉效应的光纤双干涉仪结构主视示意图；