劳埃特消偏器性能的精确评估方法

摘要

本发明公开了一种劳埃特消偏器性能的评估方法。劳埃特消偏器是通过将任意偏振光在各个偏振态上能量均匀化实现消偏的，其性能由所包含的两段保偏光纤的长度及其双折射主轴45°夹角的精度决定。本发明使用消偏光纤陀螺评估劳埃特消偏器性能，评估方法分四个步骤：首先将消偏器双折射主轴45°夹角误差较大的消偏光纤陀螺置于设定磁场中测试径向磁场灵敏度，得出光纤环的特性因子；其次确定消偏器45°夹角误差的阈值；接着，将含有待评估消偏器的消偏光纤陀螺置于磁场中，测试径向磁场灵敏度；最后，比较新消偏光纤陀螺径向磁场灵敏度与阈值对应的径向磁场灵敏度之间的关系，评估消偏器的性能。本发明能精确评估劳埃特消偏器的性能。

主权项

1.一种劳埃特消偏器性能的精确评估方法，其特征在于采用消偏光纤陀螺评估劳埃特消偏器的性能，具体步骤如下：1)消偏光纤陀螺(1)包含第一消偏器(5)和第二消偏器(6)两个劳埃特消偏器，劳埃特消偏器是由两段保偏光纤光学主轴相对夹角45°对接而成，在第一消偏器(5)的两段保偏光纤应力主轴熔接相对精确的45°角，即45.2°，当保偏熔接机本身的熔接误差为±0.1°，则第一消偏器(5)的光学主轴45°误差θ1＝0.2°±0.1°，而第二消偏器(6)熔接误差相对较大的45°角，即35°，则第二消偏器(6)的光学主轴45°角误差θ2＝-10°±0.1°，将45°角熔接完毕的第一消偏器(5)和第二消偏器(6)焊接入消偏光纤陀螺；2)将上述消偏器45°角处理过的消偏光纤陀螺(1)放置于磁场测试转台(26)上，使消偏光纤陀螺(1)的敏感轴垂直于转台(26)向上，且径向磁场(16)的方向垂直于消偏光纤陀螺(1)的敏感轴；3)测试5分钟未加径向磁场BR(16)时消偏光纤陀螺(1)的零偏Ф；4)将磁场测试转台(26)以5°为间隔在360°范围内转动，得到消偏光纤陀螺(1)相对于径向磁场(16)的72个测量位置，在每个位置上分别测试5分钟加径向磁场(16)时消偏光纤陀螺(1)的零偏值，零偏值分别为ФθB，其中θ＝5i(i＝0，L，71)；5)分别计算步骤3)和4)测得的消偏光纤陀螺72个位置的径向磁场灵敏度Sθ＝(ФθB-Ф)/BR，其中BR是径向磁场(16)的强度，θ＝5i(i＝0，L，71)；6)取步骤5)中得到的消偏光纤陀螺(1)72个位置的径向磁场灵敏度两极值，分别为Sθmax和Sθmin，设两极值差为S0＝Sθmax-Sθmin，其中θ＝5i(i＝0，L，71)；7)取步骤1)中的θ1＝0.2°±0.1°、θ2＝-10°±0.1°为θ1＝0.2°、θ2＝-10°，这样得出的结果相对误差为1％，并将θ1＝0.2°、θ2＝-10°及步骤6)得到的S0代入S0=K(θ12+θ22), 算出表示光纤环特性的因子K＝K0；8)根据步骤7)中计算出的光纤环特性因子K0及消偏光纤陀螺(1)对两个劳埃特消偏器的要求，根据 S0=K(θ12+θ22) 确定径向磁场灵敏度极差的阈值Sr，使得θ2＝θr，其中θr为待评估劳埃特消偏器45°角度误差的阈值；9)去掉步骤1)中的第二消偏器(6)，保证消偏光纤陀螺(1)其他元件不变，将待测消偏器接入消偏光纤陀螺(1)，取代消偏器(6)，重复步骤2)、3)，得到包含待测消偏器的消偏光纤陀螺径向磁场灵敏度S′，当满足Sr′≤Sr则待评估消偏器中两保偏光纤光学主轴45°角合格，否则，如果满足Sr′＞Sr则待评估消偏器不合格。