谐振腔，公共段02和检测段04形成第二环形激光谐振腔。第一偏振分光单元05和第二偏 振分光单元06可以将入射光分为偏振方向不同的第一线偏振光和第二线偏振光，为了便 于说明，将第一线偏振光记为P光，将第二线偏振光记为S光，当然做相反的标记也是可以 的。第一环形激光谐振腔和第二环形激光谐振腔分别传输第一线偏振光和第二线偏振光。 可以理解，P光、S光以及上述第一、第二的命名仅是为了描述清楚，不作为限定本实用新型 的技术特征。检测段04设有能引起光程变化的传感元件07,该传感元件07用于感应被测 物理量，公共段02设有一输出单元08,或者参考段03和检测段04各设有一输出单元08， 激光经输出单元08输出后，再经过合光单元11进行合光，利用光电探测器09探测合光后 的干涉干涉图样，在合光单元11和输出单元08之间的S光或P光的传输光路上设有偏振 态旋转单元10,用于将第一线偏振光和第二线偏振光的偏振态变为一致，以实现干涉检测。
[0027] 以图1为例，上述传感器的工作原理为：泵浦源01发出泵浦光进入公共段02,并 激发增益介质021向两侧产生激发光，激发光经过第一偏振分光单元05分为S光和P光， 并且使S光进入检测段04, P光进入参考段03,被测物理量作用于检测段04的传感元件07 上，使P光频率发生改变，而S光频率没有变化，这样，第一环形激光谐振腔和第二环形激 光谐振腔中的激光产生与该外界通过传感元件07引起的光程变化相关的频率差，两个谐 振腔中不同频率的激光经输出单元输出后进行合光，产生外差干涉，然后由光电探测器09 检测干涉图样，进而获得两路激光的频率差，根据该频率差可以确定被测物理量的大小。具 体的，在第一环形激光谐振腔中，激光频率》
【主权项】
1. 一种正交偏振激光器的传感器，其特征在于，包括泵浦源、含有增益介质的公共段， 以及通过能够将入射光分为偏振方向不同的第一线偏振光和第二线偏振光的第一偏振分 光单元和第二偏振分光单元并列连接于所述公共段的两端之间的参考段和检测段； 所述公共段和参考段形成传输第一线偏振光的第一环形激光谐振腔，所述公共段和检 测段形成传输第二线偏振光的第二环形激光谐振腔； 所述检测段设有能引起光程变化的传感元件，所述公共段设有一输出单元或者所述参 考段和检测段各设有一输出单元，所述输出单元连接合光单元，所述合光单元连接光电探 测器，在所述合光单元和输出单元之间还设有用于将第一线偏振光和第二线偏振光的偏振 态变为一致的偏振态旋转单元。
2. 如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述公共段包括公共光纤、所述参考段包 括参考光纤，所述检测段包括检测光纤，所述能引起检测光程变化的传感元件设置于所述 检测光纤上，所述公共光纤、检测光纤和参考光纤采用保偏光纤。
3. 如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述参考光纤和检测光纤各设有一所述 输出单元，于其中一所述输出单元的输出光路上设有所述偏振态旋转单元。
4. 如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述公共段采用自由空间传输形式，所述 参考段和检测段采用光纤或自由空间传输形式，所述公共段设有输出镜； 或者，所述参考段包括参考光纤，所述检测段包括检测光纤，所述检测光纤和参考光纤 各设有一输出单元，其中一个输出单元连接所述偏振态旋转单元，另一个输出单元和所述 偏振态旋转单元共同连接所述合光单元。
5. 如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述输出镜的一个输出方向设有可将所 述输出镜输出的光分为偏振方向不同的线偏振光的第三偏振分光单元，在其中一种线偏 振光的输出路径上设有所述偏振态旋转单兀，该偏振方向不同的线偏振光的偏振态分别和 所述的第一线偏振光和第二线偏振光的偏振态相同。
6. 如权利要求4所述的传感器，其特征在于，在所述输出镜的两个不同的输出方向上， 分别设有一棱镜和一半反半透镜，其中一种线偏振光直接输出至所述半反半透镜，另一种 线偏振光经过所述棱镜反射至所述半反半透镜，在其中一种偏振光的输出路径上设有所述 偏振态旋转单元。
7. 如权利要求6所述的传感器，其特征在于，在所述检测段设有第一隔离器，在所述参 考段设有第二隔离器，所述第一隔离器和第二隔离器的隔离方向相反。
8. 如权利要求1至7任一项所述的传感器，其特征在于，在所述参考段上设有延时单 JL〇
9. 如权利要求1至7任一项所述的传感器，其特征在于，在所述参考段和/或检测段上 设有可调衰减单元。
10. 如权利要求1至7任一项所述的传感器，其特征在于，所述公共段设有单频获取单 元，或者所述参考段和检测段各设有一单频获取单元。
【专利摘要】本实用新型适用于传感技术领域，提供一种正交偏振激光器的传感器，包括泵浦源、含有增益介质的公共段及参考段和检测段；第一、第二偏振分光单元将入射光分为偏振方向不同的第一、第二线偏振光，公共段和参考段形成第一激光谐振腔，公共段和检测段形成第二激光谐振腔；检测段设有传感元件，公共段或参考段和检测段设有输出单元，其出射光路上设有光电探测器，光电探测器和输出单元之间设有偏振态旋转单元。本实用新型包括偏振态不同的两个激光谐振腔，传感元件感应被测物理量导致谐振腔光程变化，不同频率的激光发生干涉，通过检测频率差确定被测物理量，激光频率对谐振腔的光程变化非常敏感，因此该传感器的灵敏度高并且抗干扰能力强。
【IPC分类】G01D5-26
【公开号】CN204535728
【申请号】CN201520098973
【发明人】文侨, 梁国文, 李冀, 牛憨笨
【申请人】深圳大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月10日