[发明专利]光学传感器及使用方法

权利要求书

1.一种用于光纤系统的干涉仪装置，所述装置包括：

光耦合器，其具有输入端口和与光纤耦合的第一端口和第二端口，所述光纤限定第一光路和第二光路；

第一反射器和第二反射器，其分别被布置在所述第一光路和所述第二光路中以将在所述第一光路和所述第二光路中传播的光反射回所述光耦合器以产生干涉信号，

其中所述光耦合器被配置成将第一干涉信号分量和第二干涉信号分量分别引导至第一探测器端口和第二探测器端口，并被配置成朝向所述输入端口引导第三干涉信号分量，以及所述装置包括用于在所述第一干涉信号分量、所述第二干涉信号分量和所述第三干涉信号分量之间引入相移的工具；

第一光电探测器和第二光电探测器，其连接到所述光耦合器的所述第一探测器端口和所述第二探测器端口，且被配置成测量具有各自的相移的所述第一干涉信号分量和所述第二干涉信号分量的强度；

以及其中所述装置包括第三光电探测器，所述第三光电探测器与非互易的光学器件连接，并且其被配置成测量朝向输入光纤被引导回来的所述第三干涉信号分量的强度。

2.如权利要求1所述的干涉仪装置，其中用于在所述第一干涉信号分量、所述第二干涉信号分量和所述第三干涉信号分量之间引入相移的工具是所述光耦合器。

3.如权利要求1或2所述的干涉仪装置，其中所述光耦合器是m×m光耦合器，其中m≥3。

4.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，其中所述非互易的光学器件是光循环器。

5.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，其中所述光纤和所述反射器被配置成保持在所述第一光路和所述第二光路中传播的光的偏振或为其提供偏振补偿。

6.如权利要求5所述的干涉仪装置，其中所述反射器是法拉第旋转镜(FRM)。

7.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，还包括光放大器，所述光放大器被配置成接收输入光信号并将放大的光信号输出至所述光耦合器。

8.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，还包括带通滤波器，所述带通滤波器被配置成滤除由所述光放大器产生的带外的放大的自发辐射(ASE)噪声。

9.如权利要求7或8所述的干涉仪装置，其中所述非互易的光学器件被配置成接收所述放大的光信号并将所述放大的光信号传输至所述光耦合器的输入端口。

10.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，其中所述光耦合器的第三输出端口与第四光电探测器连接。

11.如权利要求1～9中的任一项所述的干涉仪装置，其中所述光耦合器的第三输出端口与限定第三光路的光纤耦合，以及所述装置包括被布置在所述第三光路中的第三反射器，所述第三反射器将在所述第三光路中传播的光反射回所述光耦合器以产生干涉信号。

12.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，在至少一个光路中包括频移器或光调制器。

13.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，在所述第一光路和所述第二光路中包括频移器或光调制器。

14.如前述权利要求的任一项中所述的干涉仪装置，包括光开关，所述光开关被配置成允许选择不同的光路。

15.一种干涉仪系统，其包括如前述权利要求的任一项所述的第一干涉仪装置和如前述权利要求的任一项所述的第二干涉仪装置，其中所述第一干涉仪装置的光耦合器的第三输出端口与所述第二干涉仪装置的输入端耦合。

16.如权利要求15所述的干涉仪系统，包括多个干涉仪装置，其中所述多个干涉仪装置的子组的相应的输出端口用作后续的干涉仪装置的输入端。

17.如权利要求16所述的干涉仪系统，其中所述多个干涉仪装置以串联和/或星型配置进行级联。

18.如权利要求17所述的干涉仪系统，其中不同的干涉仪装置具有不同的光路长度差。