基于薄包层长周期光纤光栅偏振特性的环境折射率测量方法

摘要

一种基于薄包层长周期光纤光栅偏振特性的环境折射率测量方法；包层半径为20.75μm，探测光波为1690nm-1710nm的任意完全偏振光，波长间隔1nm，环境折射率的测量范围是1至1.46。在已知环境折射率为n_I时，检测出等间隔的各波长λ₁,λ₂…λ_N的光波通过长周期光纤光栅后的输出偏振态P₁,P₂…P_N；计算出偏振态P₁,P₂…P_N在邦加球上对应点间的球面距离序列l₁,l₂…l_N-1；取出球面距离序列l₁,l₂…l_N-1中的最大值l_maxI，l_maxI即为已知环境折射率n_I下的测量结果；绘制出环境折射率n与l_max的关系曲线；在计算出某未知环境折射率的l_max值后，利用此曲线可得到其对应的n值。本发明采用单色可调谐激光光源进行测量，测量值随环境折射率的变化近似呈线性变化；方法流程相对简单，适用于实际测量。

主权项

一种基于薄包层长周期光纤光栅偏振特性的环境折射率测量方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)使用单色可调谐激光光源，在已知环境折射率为n_I时，检测出等间隔的各波长λ₁,λ₂…λ_N的光波通过长周期光纤光栅后的输出偏振态P₁,P₂…P_N；2)计算出偏振态P₁,P₂…P_N在邦加球上的对应的点间的球面距离序列l₁,l₂…l_N‑1；3)取出球面距离序列l₁,l₂…l_N‑1中的最大值l_maxI，l_maxI即为已知环境折射率n_I下的监测结果；4)改变已知环境折射率，重复步骤1)至步骤3)，并绘制出环境折射率n与球面距离的最大值l_max的关系曲线；5)在某未知环境折射率n下，依据步骤1)至步骤3)的方法计算l_max，然后利用步骤4)已求得的曲线关系，得到n值；所述方法使用的长周期光纤光栅包层半径为20.75μm，探测光波是任意完全偏振光波，波长间隔1nm，环境折射率的测量范围是1至1.46。