专利名称：基于无回波反馈延迟结构的白光干涉方法及其实现系统的制作方法
技术领域：
本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于无回波反馈延迟结构的白光干涉方法及其实现系统。
背景技术：
利用光纤无源器件构造的干涉系统，广泛的应用于传感、信号处理和光纤通信领域，是构造各种高精度测量系统的基石。典型的干涉系统要求至少存在两束相干光束，相干光束在光电探测器输出形成干涉条纹，输出信号中包含有直流分量和交流分量。然而，在全光纤干涉系统中，往往存在相干光束之外的非相干光，在探测器中一并贡献为直流分量， 大大降低干涉条纹的对比度。在发明专利申请号200410093482. 6，实现了一种反馈延迟方法，并基于该方法构造全光纤干涉系统，此方法实现双倍延迟，并很好的抵消了偏振态变化对干涉系统的影响。此外，构造的干涉系统还能够有效的消除延迟线的分布式相位调制噪声(交叉感染)问题，从本质上对延迟线进行了抗干扰屏蔽，干涉系统无需外界屏蔽，但却存在大量的来自反馈元件的非相干光束。具体分析如下 光纤通过长度为-的光纤，产生的时延为 为
权利要求
1.一种基于无回波反馈延迟结构的白光干涉方法，其特征在于使用光纤偏振分束器构造无回波反馈延迟线结构，在共路干涉中，形成正、反两束相干光束，来自于反馈元件的非相干回波由于偏振态垂直而无法经过光纤偏振分束器达到探测器而得到抑制，从而提高干涉条纹的对比度。
2.根据权利要求1所述的基于无回波反馈延迟结构的白光干涉方法，其特征在于所述的无回波反馈延迟线结构，包括光纤法拉第旋转反射镜(7)，延迟光纤(14)，偏振分束器 (6)，A，B，C分别为偏振分束器(6)的端口 ；设偏振分束器(6)的入射端为C，而输出的两偏振光为χ偏振方向，y偏振方向，将延迟光纤(14) 一端接入C端，另外一端90°连接法拉第旋转反射镜(7);或者所述的无回波反馈延迟线结构，包括光纤法拉第旋转反射镜(15(旋转45° )，平面反射镜(16)，延迟光纤(14)，偏振分束器(6)，A，B，C分别为偏振分束器(6)的端口 ；光纤法拉第旋转反射镜(15)设置在延迟光纤(14)和平面反射镜(16)之间；或者所述的无回波反馈延迟线结构，包括光纤法拉第旋转反射镜15 (旋转45° )，平面反射镜(16)，延迟光纤(14)，偏振分束器(6)，A，B，C分别为偏振分束器(6)的端口 ；法拉第旋转反射镜(15)设置在延迟光纤(14)和偏振分束器(6)的入射端C之间。
3.一种基于权利要求1或2所述白光干涉方法的实现系统，其特征在于包括光源(1， 第一光电探测器(2)，第二光电探测器(3)，第一光纤耦合器(4)，第二光纤耦合器(5)，准直器(8)，待测自由面(9)，无回波反馈延迟线结构(20)，Al，Bl分别为其输入端口 ；第一光纤耦合器(4)有两个端口 10、11，第二光纤耦合器(5)有两个端口 12、13;该实现系统的光路是光源(1)发出的光经过第一光纤耦合器(4)分光后，端口 10的光从端口 12经过第二光纤耦合器(5)分光到达准直器(8)，入射到被测靶面(9)，经过被测靶面(9)反射后，被准直器(8)接收，光波重新经过第二光纤耦合器(5)分光后，由端口 13 的光到达偏振分束器(6)，分光经过偏振分束器(6)经过延时(14)，反馈装置反射，重新耦合到偏振分束器(6)中，分光后到达端口 11，形成顺时针方向的光，光的路线依次经过光源(1)、第一光纤耦合器(4)、端口 10、端口 12、第二光纤耦合器(5)、准直器(8)、被测靶面 (9)、准直器(8)、第二光纤耦合器(5)、端口 13、偏振分束器(6)、延迟光纤(14)、反馈装置、 延迟光纤(14)、偏振分束器(6)、端口 11、第一光纤耦合器(4)；另一路端口 11的光经过偏振分束器(6)分光，经过延时光纤(14)，被反馈装置反射，重新耦合偏振分束器(6)分光，到达第二光纤耦合器(5)的端口 13，分光后经过准直器(8)， 入射到被测靶面(9)，反射，被准直器(8)接收，光波重新经过第二光纤耦合器(5)分光后， 端口 12的光到达第一光纤耦合器(4)的端口 10，形成逆时针方向的光，光的路线为光源(1)、第一光纤耦合器(4)、端口 11、偏振分束器(6)、延时光纤(14)、反馈装置、延时光纤 (14)、偏振分束器(6)、端口 13第二光纤耦合器(5)、准直器(8)、被测靶面(9)、准直器(8)、 第二光纤耦合器(5)、端口 12、端口 10、第一光纤耦合器(4);两束光在第一光纤耦合器(4) 形成干涉，输出干涉信号。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述的反馈装置为法拉第旋转反射镜(7)， 或者光纤法拉第45°旋转镜(15)加平面反射镜(16)的结构。
全文摘要
本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于无回波反馈延迟结构的白光干涉方法及其实现系统。现有反馈延迟线干涉系统存在非相干光束引起的干涉条纹对比度低的问题。本发明的干涉方法及系统采用光纤偏振分束器替代耦合器的延迟线结构，使得光纤反馈延迟线的在避免信号的交叉感染同时减少了非相干光束，显著提高了系统的干涉对比度和信噪比。基于无回光反馈方法的白光干涉及实现系统可广泛的应用于光纤传感、光纤通信和信号处理领域。本发明不仅可以用于恶劣复杂环境中，速度、压力、声波、地震波等信号的传感，而且可以实现全光通信网中光开关、滤波器等功能，同时可以作为延迟器件广泛用于信号处理领域。
文档编号G02B6/27GK102565949SQ20121000726
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者林鹏, 洪广伟, 肖倩, 贾波 申请人:复旦大学