自由空间等效单模光纤应用于光纤传感器

摘要

本发明提出以量测光纤或光纤组件等效光路，并加以补偿的方式，使得每个光纤或光纤组件的特性如自由空间(Free Space)一般，以提升光纤或光纤组件的复制性与稳定性。理论计算由缪勒‑史托克矩阵(Muller‑Stokes Matrix)偏光仪所得出的结果进行分析，再计算出光纤或光纤组件的等效琼斯矩阵与转成单位矩阵所需的补偿。光纤或光纤组件的补偿方式可加组件如可变延迟器(variable retarder)、半玻片(half‑wave plate)等，或同等功能的极化控制器(polarization controller)。光纤或光纤组件的补偿亦可不加组件如扭转部份光纤制造等效的补偿效应；或其它方式使得补偿后的光纤或光纤组件等效光路为一单位矩阵(unit matrix)，如同自由空间一般。此项创新不仅大幅提升光纤及光纤组件的复制性，亦可大幅加快使用光纤与光纤组件的光纤传感器(如光纤陀螺仪等)的光路优化仿真演算速度。

主权项

一种光学系统，其特征在于，包括：一光学路径，用以供一光传播；其中该光学路径包括一宽带光源，该光学路径的光学参数组成一等效矩阵，该等效矩阵代表该光学路径的一等效光学路径；其中该等效光学路径包括：(a)三个等效光学参数，系主轴角度α、相位延迟β、以及旋光角γ；或(b)五个等效光学参数，系主轴角度α、相位延迟β、双向衰减角度θd、双向衰减(D)、以及旋光角γ；以及一光学补偿模块，置于该光学路径之中并以一矩阵转换补偿方法为基础而补偿该光通过该光学路径所造成的光学特性变化，其中该矩阵转换补偿方法系令该等效矩阵乘以一补偿矩阵后等于一单位矩阵而后求解该补偿矩阵，且该单位矩阵代表一自由空间。