专利名称：一种基于HiBi-PCF-FLM的干涉仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤传感技术领域，涉及一种干涉仪，尤其涉及一种基于高双折身寸光子晶体光纤环镜(Highly Birefringent Photonic Crystal Fiber Loop Mirror, HiBi-PCF-FLM)的温度不敏感干涉仪。
背景技术：
19世纪初，Young用干涉实验证实了光具有波动性，这就是著名的杨氏干涉实验。 此后人们开始研究各种干涉测量技术，逐步形成了一种高灵敏度的测量方法。随着激光的 出现，可以容易地得到高强度的相干光源，从而使这一测量技术得到了迅猛的发展和应用。 而光纤的出现，使得干涉仪中的光可以在柔软可弯曲的低损耗光波导中传播，而不必在空 间传播。并且使用全光纤的器件，可以使干涉仪做得非常紧凑，省去了烦琐的调节过程。把 光全部封闭在光纤系统中，使干涉仪变得稳定可靠，也大大降低了外界干扰引入的噪声，使 得干涉仪测量的灵敏度得到了大幅度提高。较著名的干涉仪有迈克尔逊(Michelson)干 涉仪、马赫_则德尔(Mach-Zehnder)干涉仪、赛格纳克(Sagnac)干涉仪和法布里-珀罗 (Febry-Perot)干涉仪等。但是干涉仪技术中仍存在一些关键性问题，最主要的是干涉仪中的模式与偏振问 题和干涉仪的稳定技术。因为光纤中存在双折射，光在光纤中传输时，会改变光的偏振态， 并且偏振态的变化随环境温度等一些因素的变化。所以现有的干涉仪对温度敏感，而实际 应用中无法避免温度变化，从而限制了干涉仪的使用。同时，当干涉仪受到外界环境的影 响，其干涉输出会出现随机波动。所以现有干涉仪对外界环境的抗干扰性较差，从而大大降 低了干涉仪的实用性。在综上所述的研究中，现有技术无法解决干涉仪对环境温度敏感和抗外界干扰性 差的问题，从而大大降低了干涉仪的实用性，限制了干涉仪在实际工程中的应用。
发明内容本实用新型针对现有干涉仪对环境温度的敏感性、抗外界干扰性差等问题，提供 了一种对温度不敏感、抗外界干扰、结构简单易操作的干涉仪。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为一种基于HiBi-PCF-FLM的干涉仪包括入射光纤、3_dB耦合器、偏振控制器(PC)、 高双折射光子晶体光纤(HiBi-PCF)和出射光纤。3-dB耦合器一边的两个端口分别与入射光纤的一端以及出射光纤的一端连接， 3-dB耦合器另一边的两个端口分别与偏振控制器的一端以及高双折射光子晶体光纤的一 端连接，偏振控制器的另一端与高双折射光子晶体光纤的另一端连接。3-dB耦合器、偏振控 制器和高双折射光子晶体光纤构成光纤环镜(FLM)。本实用新型所具有的优点为利用HiBi-PCF对温度的不敏感性和FLM的抗干扰 性，使得本实用新型对环境温度不敏感，抗外界干扰性强；另外本实用新型结构简单，易操作，制作成本低，大大增强了干涉仪的实用性，可以应用于各类实际工程中。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步描述。如图1所示，一种基于HiBi-PCF-FLM的干涉仪包括入射光纤l、3_dB耦合器2、偏 振控制器3、高双折射光子晶体光纤4和出射光纤6。3-dB耦合器2 —边的两个端口分别与入射光纤1的一端以及出射光纤6的一端连 接，3-dB耦合器另一边的两个端口分别与偏振控制器3的一端以及高双折射光子晶体光纤 4的一端连接，偏振控制器3的另一端与高双折射光子晶体光纤4的另一端连接。3-dB耦 合器2、偏振控制器3和高双折射光子晶体光纤4构成光纤环镜5。本实用新型基于以下原理HiBi-PCF是一种新型光纤且具备优良的光学特性，在 其包层中分布着沿径向周期性排列、沿光纤轴向伸展的空气孔，可以通过灵活改变空气孔 的大小、形状、位置分布来设计出具有各种奇异性质的PCF。排列不对称的气孔可以产生高 双折射效应。因为HiBi-PCF只有空气孔，所以对温度不敏感。在光纤通信与传感系统中， FLM是一个应用十分广泛的器件。目前，FLM已被大量应用于波分复用滤波器和传感器中。 在FLM，两个反向传输的光波通过同一根光纤后发生干涉，由于经过的环境完全相同，因此 可以有效消除外界干扰。本实用新型的具体工作过程为入射光由3-dB耦合器分为两个反向传输的光信 号，由PC控制光信号偏振态，两束光经过HiBi-PCF后产生相位延迟δ δ = 2 π AngLA其中Ang为群速度折射率差，L为HiBi-PCF长度，λ为入射光波长。本实施例中 入射光波长为1550nm，使用的HiBi-PCF长度为6. 5m,其群速度折射率差为8. 65 X 10_4。当 两束光通过整个FLM后发生干涉，出射光呈明显的干涉条纹。
权利要求一种基于HiBi-PCF-FLM的干涉仪，包括入射光纤、3-dB耦合器、偏振控制器、高双折射光子晶体光纤和出射光纤，其特征在于3-dB耦合器一边的两个端口分别与入射光纤的一端以及出射光纤的一端连接，3-dB耦合器另一边的两个端口分别与偏振控制器的一端以及高双折射光子晶体光纤的一端连接，偏振控制器的另一端与高双折射光子晶体光纤的另一端连接；3-dB耦合器、偏振控制器和高双折射光子晶体光纤构成光纤环镜。
专利摘要本实用新型涉及一种基于HiBi-PCF-FLM的干涉仪，现有技术无法解决干涉仪对环境温度敏感和抗外界干扰性差的问题。本实用新型中3-dB耦合器一边的两个端口分别与入射光纤的一端以及出射光纤的一端连接，3-dB耦合器另一边的两个端口分别与偏振控制器的一端以及高双折射光子晶体光纤的一端连接，偏振控制器的另一端与高双折射光子晶体光纤的另一端连接。3-dB耦合器、偏振控制器和高双折射光子晶体光纤构成光纤环镜。本实用新型对环境温度不敏感、抗外界干扰性强，可以应用于各类实际工程中。
文档编号G01B9/02GK201555558SQ20092020173
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者董新永, 赵春柳, 钱文文 申请人:中国计量学院