[发明专利]一种光纤环/Y波导直接耦合模块中分光比测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种光纤环/Y波导直接耦合模块中分光比测量系统，该测量系统包括光源、保偏光纤分束器、光纤环/Y波导直接耦合模块和光功率计；所述光源、保偏光纤分束器以及光纤环/Y波导直接耦合模块依次连接，所述光功率计与保偏光纤分束器的信号输出端相连接；所述调制电路作用于光纤环/Y波导耦合模块中的Y波导，以对光信号相位进行调制；通过测量Y波导所分光信号干涉形成的干涉光信号光功率变化，可以计算得出Y波导的分光比大小。本发明还公开了一种光纤环/Y波导直接耦合模块中分光比测量方法。本发明技术方案中的装置及方法，采用测量Y波导所分光束干涉形成的干涉光信号光功率变化的方法，解决了直接耦合模块中分光比参数无法测量的问题。

技术领域

本发明属于光纤陀螺光路领域，具体涉及一种光纤环/Y波导直接耦合模块中分光比测量系统及方法。

背景技术

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的惯性仪表，其具有体积小、重量轻、精度范围广、无运动部件等优点，近年来在陆、海、空、天等各领域的惯性导航上获得了广泛的应用。陀螺光路作为Sagnac效应最主要的的敏感和检测部分，是光纤陀螺的核心部件。一般情况下，光纤陀螺光路包括光源、耦合器、Y波导、光纤环、探测器共五大器件，Y波导与光纤环之间通常采用尾纤熔接的方式连接。现有技术中，CN104316003公开了一种光纤环与Y波导直接耦合的技术方案，其通过将光纤环尾纤直接耦合到波导芯片，在光路中减少了光纤环尾纤与Y波导尾纤的2个熔点，提高了陀螺的可靠性、光路装配工艺一致性及检测精度。其相较于传统的光纤陀螺有较大的进步，因而在实践中已经获得了广泛的认可和应用。

这种技术改进带来的一个重要问题是，传统的Y波导的分光比测量方法在光纤环/Y波导直接耦合模块中难以实现。Y波导的分光比是陀螺光路的重要参数，具体来说就是Y波导将一束光信号分成两束后，这两束光信号的功率比值。分光比对光路中克尔效应的大小有很大的影响，分光比偏差越大，其对克尔效应的影响越大。除此之外，分光比的大小也对检测信号光干涉信号干涉光信号强度产生影响。实践中，为了获得良好的陀螺性能，Y波导分光比需尽量接近50：50，此时光路中的克尔效应影响最小，测量获得的光干涉信号强度最为合适。

传统的Y波导的分光比测量方法是基于传统的Y波导。传统的Y波导带有两种尾纤，一根输入尾纤和两根输出尾纤。光信号从输入尾纤进入到Y波导中，然后从两根输出尾纤分别输出两路光信号，检测输出尾纤的两路光信号功率，两路输出信号光功率的比值即为Y波导分光比。但是在光纤环/Y波导直接耦合模块中，Y波导只有一个输入尾纤，其输出尾纤与光纤环耦合，不再具有单独的光信号输出尾纤端口。在这种技术环境下，传统的Y波导分光比测量方法显然是不具有测量基础的。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种光纤环/Y波导直接耦合模块中分光比测量系统及方法。本发明技术方案的方法，针对现有技术的Y波导分光比无法应用于光纤环/Y波导直接耦合模块的情况，采用测量Y波导所分光束干涉形成的干涉光信号光功率变化的方法，可以解决直接耦合模块中分光比参数无法测量的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了

一种光纤环/Y波导直接耦合模块中分光比测量系统，其特征在于，所述测量系统包括光源、保偏光纤分束器、光纤环/Y波导直接耦合模块、光功率计和调制电路；

其中，所述光纤环/Y波导直接耦合模块中光纤环通过尾纤直接耦合到Y波导芯片；

所述光源、保偏光纤分束器以及光纤环/Y波导直接耦合模块依次连接，所述光功率计与保偏光纤分束器的信号输出端相连接；所述调制电路作用于光纤环/Y波导耦合模块中的Y波导，用于调制光纤环/Y波导耦合模块中的光信号相位；