[发明专利]一种利用偏振编码抑制背向散射的全光纤干涉方法有效
申请号: | 202010050643.2 | 申请日: | 2020-01-14 |
公开(公告)号: | CN111238549B | 公开(公告)日: | 2021-07-27 |
发明(设计)人: | 吴媛;郭进先 | 申请(专利权)人: | 华东师范大学 |
主分类号: | G01D5/353 | 分类号: | G01D5/353 |
代理公司: | 上海德禾翰通律师事务所 31319 | 代理人: | 陈艳娟 |
地址: | 200241 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 偏振 编码 抑制 背向 散射 光纤 干涉 方法 | ||
1.一种利用偏振编码抑制背向散射的全光干涉方法,其特征在于,所述方法基于利用偏振编码抑制背向散射的全光干涉装置,所述装置包括:信号发射模块、相位调制模块、干涉测量模块及连接模块;其中,
所述信号发射模块由相干光源构成,其产生偏振正交的x-偏振光和y-偏振光;所述相位调制模块由第一偏振分束器、延时保偏光纤、传感保偏光纤以及法拉第旋转镜构成,其用于实现同一物理场对x-偏振光和y-偏振光不同的相位调制;所述干涉测量模块由第二偏振分束器、半波片、合束器及探测器构成,其用于实现x-偏振光和y-偏振光的干涉,实现相位测量;所述连接模块由环形器构成,实现光信号在信号发射模块、相位调制模块及干涉模块的传播;
所述方法包括:利用偏振对传输光波进行编码,使得相干涉的有效光波偏振垂直且等光程传播,而干涉光路中的背向散射光偏振垂直但不等光程传播;其中,
当x-偏振光和y-偏振光的同路径且等光程传播时;所述x-偏振光沿延时保偏光纤和传感保偏光纤传输,并在法拉第旋转镜反射后变为y-偏振光继续沿着传感保偏光纤传输;所述y-偏振光沿着传感保偏光纤传输,并在法拉第旋转镜反射后变为x-偏振光继续沿着传感保偏光纤和延时保偏光纤传输;当外界物理场作用在传感保偏光纤时,由于延时保偏光纤的存在,使得x-偏振光和y-偏振光通过同一物理场的时间不同,实现同一物理场对x-偏振光和y-偏振光不同的相位调制;
通过低相干干涉技术,使有效光干涉的同时背向散射光无法干涉,降低背向散射影响,实现长距离传输的高精度干涉测量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,x-偏振光的寄生背向散射光和y-偏振光的寄生背向散射光同路径但不等光程传播;其中,
所述x-偏振光的寄生背向散射光沿着延时保偏光纤和传感保偏光纤传输时,若未到达法拉第旋转镜而被传感保偏光纤中的散射点反射时,将以x-偏振继续沿着延时保偏光纤和传感保偏光纤传输;若达到法拉第旋转镜后,继续沿着传感保偏光纤传播时被散射点反射,也将继续以x-偏振继续沿着延时保偏光纤和传感保偏光纤传输;
所述y-偏振光的寄生背向散射光沿着传感保偏光纤传输时,若未到达法拉第旋转镜而被传感保偏光纤中的散射点反射,将以y-偏振继续沿着传感保偏光纤传输;若达到法拉第旋转镜后,继续沿着传感保偏光纤传播时被散射点反射,也将继续以y-偏振继续沿着延时保偏光纤和传感保偏光纤传输;
当外界物理场作用在传感保偏光纤时,x-偏振光的寄生背向散射和y-偏振光的寄生背向散射受到同一物理场的相位调制。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述相位调制模块与所述干涉测量模块独立运行,以实现背向散射抑制。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由第一偏振分束器、延时保偏光纤、传感保偏光纤以及法拉第旋转镜构成的相位调制模块具有差分特性,其限定光路走向,降低光路中噪声光的种类。
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