正交偏振光纤光栅矢量扭转传感装置及其检测方法

摘要

本发明公开了一种正交偏振光纤光栅矢量扭转传感装置及其检测方法，所述扭转传感装置包括VCSEL光源、偏振处理单元、传感探头、正交偏振解调处理单元以及光纤环形器/耦合器，所述偏振处理单元、传感探头和正交偏振解调处理单元通过光纤环形器/耦合器连接；所述扭转传感装置的检测方法是以保偏光纤布拉格光栅为传感单元，通过正交偏振矢量解调单元，同时得到两组相互正交的偏振态能量强度信息，进而通过矢量分析模块实现对扭转角度和方向的精确测量。本发明的扭转传感装置采用全光纤结构，集成度高、稳定性好，而且结构紧凑、灵敏度高，可实现温度变化自校准和光源抖动抑制功能，具有成本低廉和易于组网的优点。

主权项

正交偏振光纤光栅矢量扭转传感装置，其特征在于：包括VCSEL光源（1）、偏振处理单元、传感探头、正交偏振解调处理单元以及光纤环形器/耦合器（2），所述偏振处理单元、传感探头和正交偏振解调处理单元通过光纤环形器/耦合器（2）连接；其中，所述偏振处理单元包括起偏器（3）和偏振控制器（4），所述VCSEL光源（1）、起偏器（3）和偏振控制器（4）依次连接；所述传感探头包括单模光纤（5）、可扭转作用于单模光纤（5）的光纤扭转器（6）以及一端固定于光纤扭转器（6）且另一端悬空的保偏光纤探头（7），所述保偏光纤探头（7）包括保偏光纤（8）和写制于保偏光纤（8）内的保偏光纤光栅（9），所述单模光纤（5）与保偏光纤（8）纤芯准直熔接，在单模光纤（5）与保偏光纤（8）熔接处形成的单模‑保偏光纤熔接点（10）位于保偏光纤光栅（9）前端；所述正交偏振解调处理单元包括偏振分束器（11）、第一光强探测器（12）、第二光强探测器（13）以及矢量分析模块（14），所述第一光强探测器（10）和第二光强探测器（11）分别与偏振分束器（11）的输出端连接，所述第一光强探测器（10）和第二光强探测器（11）还分别与矢量分析模块（14）连接。