[发明专利]一种带有光程扫描在线校正的光学相干域偏振测量装置

摘要

本发明提供的是一种带有光程扫描在线校正的光学相干域偏振测量装置。包括宽谱光源、待测偏振器件、光程相关光路、窄带光源、光纤干涉信号解调模块、信号处理系统，其特征是由波分复用器和光纤耦合器构成两个嵌套复用的Mach-Zehnder干涉仪，它们共用同一个光学延迟线；一个干涉仪用于偏振相干测量的光程相关解调，另外一个完成光学延迟线光程扫描位置和均匀性校正；基于3×3耦合器的无源调制光路实现干涉仪信号的快速解调，同时获得精确光程扫描位置和白光干涉信号幅度。该装置可以实现光程扫描精确性的在线校正，消除光路受外界环境影响引起的畸变，具有体积小、测量精度高、等优点，能广泛用于白光干涉测量原理与技术领域。

主权项

一种带有光程扫描在线校正的光学相干域偏振测量装置，包括光源模块（200）、第1连接器（211）、待测光纤器件（212）、第2连接器（213）、Mach‑Znhder结构的光程相关光路（220）、DFB光源（241）、1310隔离器（242）、光纤干涉信号解调模块（230）和信号处理系统（260），其特征是：（1）光源模块由宽谱光源（201）、2/98耦合器（202）、第一光电探测器（203）、第二1550隔离器（204）及0°起偏器（205）组成，宽谱光源（201）与2/98耦合器（202）的第2输入端（C11）连接，第一光电探测器（203）与2/98耦合器（202）的第1输出端（C13）端连接，2/98耦合器（202）的第2输出端（C14）与1310隔离器（204）连接，再依次连接0°起偏器（205）、第1连接器（211）、待测光纤器件（212）与第2连接器（213），最后通过45°起偏器（206）与Mach‑Znhder结构的光程相关光路（220）连接，Mach‑Znhder结构的光程相关光路（220）的光电信号及光学延迟线（225）的控制信号均通过信号线传输至信号处理系统（260）；DFB光源（241）与1310隔离器（242）连接，通过第1耦合器第2输入端（C22）与Mach‑Zehnder结构的光程相关光路（220）连接；光程相关光路（220）输出光信号通过光纤干涉信号解调模块（230），然后输出至信号处理系统（260）；光学延迟线（225）的控制信号通过信号线与信号处理系统（260）连接；（2）光程相关光路（220）由45°起偏器（206）、2×2耦合器（221）、光纤环形器（222）、自聚焦透镜（223）、λ/2波片（224）、参考臂光纤（226）、测量臂光纤（228）、光学延迟线（225）的第1镜面（M1），及波分复用器（227、229）组成；2×2耦合器（221）的第2输出端（C24）连接参考臂光纤（226）、第1波分复用器（227）的输入端（W11），通过第1波分复用器（227）与光纤干涉信号解调模块（230）连接；2×2耦合器（221）的第1输出端（C23）连接三端口光纤环形器（222）的输入端（Cc1），环形器（222）的第1输出端（Cc2）连接自聚焦透镜（223）、λ/2波片（224）及可移动光学反射镜（225），环形器（222）的第2输出端（Cc3）连接测量臂光纤（228）、第2波分复用器（229）的输入端（W21）及光纤干涉信号解调模块（230）；（3）光纤干涉信号解调模块（230）由第1至第4单模光纤（231、232、233、234）和3×3耦合器（235、236）组成，第1波分复用器（227）的1550输出端（W12）连接第1单模光纤（231）、1550波长3×3耦合器（235）的第1输入端（C31）；第2波分复用器（229）的1550输出端（W22）连接第3单模光纤（233）、1550波长3×3耦合器（235）的第2输入端（C32）；第1波分复用器（227）的1310输出端（W13）连接第2单模光纤（232）、1310波长3×3耦合器（236）的第1输入端（C41）；第2波分复用器（229）的1310输出端（W23）连接第4单模光纤（234）、1310波长3×3耦合器（236）的第2输入端（C42）；（4）信号处理系统（260）由第1至第6光电探测器（263、264、265、266、267、268）、信号处理模块（261）和计算机（262）组成，其特征是，第1、2、3光电探测器（263、264、265）分别连接1550波长3×3耦合器（235）的第1、2、3输出端（C33、C34、C35）；第4、5、6光电探测器（266、267、268）分别连接1310波长3×3耦合器（236）的第1、2、3输出端（C43、C44、C45）；第1至第6光电探测器（263、264、265、266、267、268）通过信号处理模块（261）连接至计算机（262），光学延迟线（225）通过信号线连接到信号处理模块（261）。