[发明专利]一种级联光纤熔锥马赫曾德干涉仪及光纤曲率测量系统

权利要求书

1.一种级联光纤熔锥马赫曾德干涉仪，其特征在于，包括：

起分光作用的S锥光纤结构、起耦合作用的驼峰锥光纤结构、传感臂光纤和参考臂光纤；

其中，所述S锥光纤结构用于将光源发出的相干光分为光强1：1的两束光，其中一束光进入所述传感臂光纤，另一束光进入所述参考臂光纤；

所述传感臂光纤和所述参考臂光纤输出的光信号在所述驼峰锥光纤结构处进行耦合。

2.根据权利要求1所述的干涉仪，其特征在于，所述S锥光纤结构是由单模光纤制成的；

所述S锥光纤结构包括：包层和纤芯；

所述S锥光纤结构的长度为391.16μm，垂直位移为49.95μm，最小包层直径111.26μm。

3.根据权利要求1所述的干涉仪，其特征在于，所述驼峰锥光纤结构是由单模光纤制成的；

所述驼峰锥光纤结构包括：包层和纤芯；

所述驼峰锥光纤结构的最大包层直径152.40μm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的干涉仪，其特征在于，所述S锥光纤结构是由如下过程制成的：

获取一根单模光纤，将所述单模光纤其中一段长度不小于8cm的涂敷层用钳子轻轻剥去，并蘸取无水酒精将表面清理干净；

将去除了涂敷层的一段单模光纤靠近光源处放入光纤熔接机，令所需S锥的位置置于熔接机两个电极之间，所述光纤熔接机放电，所述单模光纤受热，使得所述单模光纤向轴向以及单侧纵向拉伸，随后快速冷却定型，从而构成一个“S”型结构；

在光纤熔接机屏幕上观察S锥的形状，同时观察光谱仪显示的透射光谱，当光损耗达到预设要求时，制作完毕，否则，手动调节光纤熔接机上的马达，使其轴向绷紧，然后再次放电，所述单模光纤受热向轴向以及单侧纵向拉伸，随后快速冷却定型，直至损耗达到要求为止。

5.根据权利要求4所述的干涉仪，其特征在于，所述驼峰锥光纤结构是由如下过程制成的：

将需要制作该驼峰锥光纤结构的位置置于电极之间，所述需要制作该驼峰锥光纤结构的位置也位于所述去除了涂敷层的一段单模光纤上；

选取光纤熔接机自带的Arch模式，程序会自动控制光纤熔接机的马达在放电时将光纤向电极之间处推进，从而形成驼峰锥的结构；

观察光谱仪输出的透射光谱，当光损耗达到预设要求时，制作完毕，否则，手动调节光纤熔接机上的马达，然后再次放电，所述单模光纤受热向轴向以及单侧纵向拉伸，随后快速冷却定型，直至损耗达到要求为止。

6.一种光纤曲率测量系统，其特征在于，包括：

宽带光源、夹持模块、致弯曲模块、光谱仪和如权利要求1至5任一项所述的干涉仪；

其中，所述夹持模块将所述干涉仪夹持固定在光学平台上；

所述S锥光纤结构的输入端与所述宽带光源连接；

所述驼峰锥光纤结构的输出端与所述光谱仪连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述夹持模块包括：

第一夹持结构和第二夹持结构；

所述S锥光纤结构的输入端通过所述第一夹持结构连接所述宽带光源；

所述驼峰锥光纤结构的输出端通过所述第二夹持结构连接所述光谱仪。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：轴向受力恒定模块；

所述轴向受力恒定模块设置在所述第二夹持结构与所述光谱仪之间；

所述轴向受力恒定模块包括：定滑轮和一个挂设在所述定滑轮上的砝码；

所述轴向受力恒定模块用于保持所述干涉仪在测量过程中轴向受力恒定。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述致弯曲模块包括：一个带有螺旋测微仪的钢柱，所述钢柱为圆柱体，所述钢柱上设有一组狭缝；

在曲率测量过程中，所述钢柱向前推进以挤压光纤，使光纤发生弯曲。

10.根据权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，在所述干涉仪的表面上还套设有一层保护套，以防止所述干涉仪受挤压损坏。