[实用新型]光纤扰动系统偏振控制装置

摘要

本实用新型提供了一种光纤扰动系统偏振控制装置，以光纤扰动系统中两个光电探测器接收的两路信号的相关度作为反馈信号，搜索两路信号相关度最高时对应的偏振控制器的调制电压值，通过该调值电压值控制挤压型偏振控制器来对光信号偏振态进行调制。本装置可以调整光纤扰动系统的一路光纤中信号光的偏振态，使干涉两臂的偏振态尽量保持一致，从而有效地提高了光纤扰动系统的抗偏振退化能力，并很大程度上消除了单模光纤双折射对系统的扰动定位精度的影响，提高了系统的定位精度。

主权项

一种光纤扰动系统偏振控制装置，其特征在于，包括基于双Mach‑Zehnder光纤干涉仪的基本分布式光纤传感器、挤压型偏振控制器、双折射相位调制器、数据采集卡、计算机、单片机系统，其中：基于双Mach‑Zehnder光纤干涉仪的基本分布式光纤传感器包括光源、第一光纤耦合器、第一环形器、第二环形器、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、传感光缆、第一光电探测器、第二光电探测器，该光纤传感器用于产生干涉信号，进行扰动定位；其中，光源连接在第一光纤耦合器的第一端，第一光纤耦合器的第二端分别与第一环形器、第二环形器连接；第一环形器还分别与第一光电探测器、第二光纤耦合器连接，第二环形器还分别与第二光电探测器、第三光纤耦合器连接；第一光电探测器、第二光电探测器还分别与数据采集卡的输入端连接；传感光缆包括第一光纤、第二光纤，第一光纤、第二光纤并联在第二光纤耦合器和第三光纤耦合器之间；按照第一预定距离设置N个挤压型偏振控制器串联在第一光纤上，该偏振控制器还与单片机系统连接，该偏振控制器包括四个挤压方向成45°交错排列的光纤挤压器，控制过程中使用其中的前两个光纤挤压器，对两个光纤挤压器施加不同组合的电压能够对输入光波的偏振态进行不同的调制，从而输出不同偏振态的光波；通过控制该偏振控制器，对第一光纤上光信号的偏振态实现偏振控制；按照第二预定距离设置N个双折射相位调制器串联在第二光纤上，该相位调制器还与单片机系统连接，用于产生参考信号，在第二光纤上产生正弦相位调制，相位调制信号经过双Mach‑Zehnder光纤干涉仪干涉产生强度正弦调制，由第一光电探测器、第二光电探测器分别接收，若不存在偏振退化，第一光电探测器、第二光电探测器接收的两路干涉信号具有固定时延且幅值相等；数据采集卡的输出端与计算机连接，用于对第一光电探测器、第二光电探测器接收到的电压信号进行采集，并送入计算机处理；计算机与数据采集卡和单片机系统连接，用于通过软件编程实现对数据采集卡送入的采集信号的处理，以实现最佳调制电压的迭代搜索，并将搜索到的最佳调制电压通过单片机系统反馈到挤压型偏振控制器和双折射相位调制器；单片机系统还分别与挤压型偏振控制器和双折射相位调制器连接，通过与计算机进行通信，输出数字信号直接控制偏振控制器；输出正弦波信号，对相位调制器进行调制。