[发明专利]一种光纤磁场传感器

权利要求书

1.一种光纤磁场传感器，其特征在于：该光纤磁场传感器的传感头具备有光纤环和90°法拉第旋光反射镜 ；

当正交模式的两束偏振光第一次经过处于轴向磁场中的光纤环时，在垂直分量磁场的作用下，只有与垂直分量磁场正交的偏振光会产生模式场偏移；经过90°法拉第旋光反射镜后，两束光的偏振模式互换；另一束偏振光旋转到了与垂直分量磁场正交的位置，产生一个相反方向的模式场偏移；模式场偏移结合光纤弯曲产生光程差，从而使检测到的相位差只包含垂直分量磁场引起的非互易相位差。

2.根据权利要求1所述的光纤磁场传感器，其特征在于：垂直分量磁场引起的非互易相位差与光纤环的总匝数成正比，与光纤环尺寸和形状无关：

其中，n为纤芯折射率，H为垂直分量磁场强度，V为维尔德常数，λ为波长，m为匝数。

3.根据权利要求1所述的光纤磁场传感器，其特征在于：光纤环采用保偏光纤绕制而成。

4.根据权利要求1所述的光纤磁场传感器，其特征在于：所述的光纤磁场传感器由光源、耦合器、Y波导、偏振分束器、光纤环、90°法拉第旋光反射镜和光电探测器组成，所述的光纤环和90°法拉第旋光反射镜组成传感头；光信号在耦合器的输入端分成两路：一路是光源的尾纤同耦合器的一输入端光纤熔接在一起，另一路是光电探测器的尾纤与耦合器的另一输入端光纤熔接在一起；耦合器的输出端与Y波导熔接，Y波导的一个输出端保偏光纤与偏振分束器的一个输入端保偏光纤熔接，Y波导的另一个输出端保偏光纤与偏振分束的另一个输入端保偏光纤熔接，偏振分束器的输出端光纤同光纤环的输入端光纤熔接，光纤环的输出端光纤同90°法拉第旋光反射镜输入端熔接，光电探测器的输出端与信号处理电路相连接，从而测量磁场。