[发明专利]一种保偏光纤包层直径测量方法及装置

权利要求书

1.一种保偏光纤包层直径测量方法，其特征在于，包括：

向待测保偏光纤的一端注若干组频率间隔为f_m的激发脉冲光，所述激发脉冲光为线偏振光，其偏振方向与所述待测保偏光纤的快轴或慢轴相匹配，所述频率间隔为f_m的激发脉冲光通过对频率为ν₀的激光进行频移获得；

向所述待测保偏光纤的一端注入一组频率间隔为f_m的读取脉冲光，所述读取脉冲光为线偏振脉冲光，其偏振方向与所述激发脉冲光的偏振方向垂直，所述频率间隔为f_m的读取脉冲光通过对频率为ν₀的激光进行频移获得；

向所述待测保偏光纤的另一端先后注入频率为或者以及频率为或者的连续探测光，其中，ν_B为所述待测保偏光纤的后向布里渊频移理论值；

在包含所述待测保偏光纤前向布里渊频移理论值的预设频率范围内对所述f_m进行扫描，并测量所述读取脉冲光中的高频分量和低频分量的光功率，获得与所述预设频率范围相对应的前向受激布里渊信号谱线；

根据所述前向受激布里渊信号谱线确定待测保偏光纤的前向布里渊频移测试值f_m'；

根据公式计算出分布式待测保偏光纤的包层直径d，其中，V_L为待测保偏光纤中的纵波声速，k为波矢，y_m为边界方程的本征解，V_T为待测保偏光纤中的横波声速，J_i为i阶贝塞尔方程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激发脉冲光的数量为两组。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述激发脉冲光与所述读取脉冲光在时域上完全分离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激发脉冲光和所述读取脉冲光的获得方法包括：

利用任意波形发生器控制第一电光调制器，使所述第一电光调制器对频率为ν₀的连续激光进行频移，获得频率为ν₀-f₁-f_m、ν₀+f₁+f_m、ν₀+f₁和ν₀-f₁的激发脉冲光；

利用任意波形发生器控制第二电光调制器，使所述第二电光调制器对频率为ν₀的连续激光进行频移，获得频率为和的读取脉冲光。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续探测光的获得方法包括：

利用微波源控制单边带调制器，使所述单边带调制器对频率为ν₀的连续激光进行频移，获得频率为或者以及频率为或者的连续探测光。

6.一种保偏光纤包层直径测量装置，其特征在于，包括：激光器、分束器、第一移频装置、第二移频装置、光电探测器以数据采集卡；

所述激光器输出的线偏振连续激光经分束器分成三束，其中，第一束经所述第一移频装置移频后输出若干组频率间隔为f_m的激发脉冲光，所述f_m为待测保偏光纤的前向布里渊频移理论值，所述激发脉冲光从待测保偏光纤的一端进入待测保偏光纤的快轴或慢轴，第二束经所述第一移频装置移频后输出频率间隔为f_m的读取脉冲光，所述读取脉冲光从待测保偏光纤的一端进入待测保偏光纤，所述读取脉冲光的偏振方向与所述激发脉冲光的偏振方向垂直，第三束经所述第二移频装置移频后先后输出频率为或者以及频率为或者的连续探测光，其中，ν_B为所述待测保偏光纤的后向布里渊频移理论值，所述连续探测光从待测保偏光纤的另一端进入待测保偏光纤；

所述光电探测器用于测量从所述测保偏光纤输出的读取脉冲光中两个频率分量的功率。