[发明专利]一种集成光波导磁场测量系统及方法

摘要

本发明涉及一种集成光波导磁场测量系统及方法，属于电磁场测量技术领域。本发明包括波长可调谐的保偏激光源、三端口保偏光环形器、光波导磁场传感器、光分路器、两个光电探测器、电信号处理单元、微控制器、保偏光纤、单模光纤、传输电缆。本发明中光波导磁场传感器将光波导、电极以及环形天线集成在一块晶片上，使得传感器结构更紧凑、体积更小、空间分辨率更高、对被测磁场的干扰更小；测量系统使用同一根光纤进行光输入和光输出，使得系统结构简单、便于实施；通过采用控制可调谐保偏激光源输出波长的办法将传感器的静态工作点锁定在π/2，提高了测量系统的稳定性。

主权项

一种集成光波导磁场测量系统，其特征在于：包括波长可调谐的保偏激光源(4)，用于产生波长可受微控制器(10)控制切换的线偏振光束；三端口保偏光环形器(5)，用于将波长可调谐的保偏激光源(4)的输出光输出至集成光波导磁场传感器(6)，用于将集成光波导磁场传感器(6)的反射输出光输出至光分路器(7)；光波导磁场传感器(6)，用于探测空间磁场信号；光分路器(7)，用于将光波导磁场传感器(6)反射输出的光信号分成两部分，并通过单模光纤(12)输入两个光电探测器(8)；两个光电探测器(8)，用于将光分路器(7)输出的两部分光信号转换为电信号，其中一个光电探测器(8)转换输出的电信号由传输电缆(13)输入微控制器(10)作为反馈控制信号，另一个光电探测器(8)转换输出的电信号由传输电缆(13)输入电信号处理单元(9)；电信号处理单元(9)，用于对光电探测器(8)输出的电信号进行处理，从而获取被测磁场的信息；微控制器(10)，用于对波长可调谐的保偏激光源(4)的输出波长进行控制，并向波长可调谐的保偏激光源(4)发出控制信号，设定波长可调谐的保偏激光源(4)输出一定波长的激光，从而使集成光波导磁场传感器(6)的静态工作点锁定在π/2；保偏光纤(11)，用于将波长可调谐的保偏激光源(4)的输出端和三端口保偏光环形器(5)的端口1相连接，用于将三端口保偏光环形器(5)的端口2和光波导磁场传感器(6)相连接；单模光纤(12)，用于将三端口保偏光环形器(5)的端口3和光分路器(7)相连接，用于将光分路器(7)分别和两个光电探测器(8)相连接；传输电缆(13)，用于将一个光电探测器(8)连接电信号处理单元(9)，一个光电探测器(8)连接微控制器(10)。