基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于旋光仪技术领域，具体涉及一种基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪。
【背景技术】
[0002]自然界有很多的物质都具有旋光特性，液体有油类，酒石酸等，固体有冕玻璃，石英晶体等。而旋光仪是测量旋光特性的最佳工具，通过测量样品的旋光度可以实现对物质浓度、纯度、成分的分析，被广泛的应用在医药生产、食品分析、定量测量和实验研宄等方面。目前市面上常见的旋光仪有两种，一种是实验室使用的旋光仪，即通过手动的机械部分调整消光系统，调节刻度盘，用眼睛来读出示数，这类旋光仪造价较低，精确度也非常低，误差较大；另一种是工业使用的旋光仪，利用光电子元件和机械元件等设计，利用机械转动测量旋光角，精度有所提高，但是体积大，重量重，移动十分困难。因此，从实用性的角度来说，提高精度，减小成本，减轻体积是目前研宄的关键。
【发明内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题是提供了一种基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪，该旋光仪有效解决了【背景技术】所描述的目前市场上的旋光仪所存在的体积大、重量重和精度低的问题。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪，其特征在于主要由光源、保偏光纤、第一光纤親合器、起偏器、第二光纤f禹合器、光纤环形腔、检偏器和光电探测器构成，其中光源与光电探测器通过保偏光纤与第一光纤耦合器相连，第一光纤耦合器与第二光纤耦合器通过保偏光纤相连并且在第一光纤耦合器与第二光纤耦合器之间的保偏光纤上设有起偏器和检偏器，第二光纤耦合器与光纤环形腔相连，该光纤环形腔的保偏光纤上沿顺时针方向依次设有1/4玻片、样品吸收池、1/4玻片和相位调制器。
[0005]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0006](I)通过sagnac干涉测量在循环光路中沿顺时针和逆时针方向传播的偏振光的相位差，从而得到样品的旋光角，尤其适合于弱旋光角检测；
[0007](2)利用保偏光纤搭建的Sagnac环光干涉系统，一方面解决了自由空间干涉的校准和安装的固有困难，减小体积，另一方面灵敏度非常高，启动较快，抗干扰性强，而且具有双向互易性，因而提高了测量的精度；
[0008](3)运用硅基单模光纤进行耦合，可以消除光在空气中传播带来的空气扰动和声波的干扰而引起的光程的变化而造成的不稳定性以及温度的漂移等。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的光路原理图。
[0010]图面说明:1、光源，2、保偏光纤，3、第一光纤耦合器，4、起偏器，5、第二光纤耦合器，6、光纤环形腔，7、检偏器，8、光电探测器，9、1/4玻片，10、样品吸收池，11、相位调制器。
【具体实施方式】
[0011]结合附图详细描述本实用新型的具体内容。基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪，主要由光源1、保偏光纤2、第一光纤耦合器3、起偏器4、第二光纤耦合器5、光纤环形腔6、检偏器7和光电探测器8构成，其中光源I与光电探测器8通过保偏光纤2与第一光纤親合器3相连，第一光纤親合器3与第二光纤親合器5通过保偏光纤2相连并且在第一光纤耦合器3与第二光纤耦合器5之间的保偏光纤2上设有起偏器4和检偏器7，第二光纤耦合器5与光纤环形腔6相连，该光纤环形腔6的保偏光纤2上沿顺时针方向依次设有1/4玻片9、样品吸收池10、1/4玻片9和相位调制器11。
[0012]本实用新型的原理基于Sagnac环光学干涉效应，即在同一闭合光路从同一光源发出的两束特征相同的光，以相反的方向进行传播之后可以汇合到同一探测点。本光学干涉系统全部是由保偏光纤和其相关组件构成。首先，一束650nm长的超辐射发光二极管作为光源，进入到第一光纤耦合器中，通过起偏器进入第二光纤耦合器中，经过第二光纤耦合器后，光束分为两束线偏振光，一束沿着顺时针方向传播至1/4波片时转变成圆偏振光，通过待测溶液样本，再由反向的1/4波片将圆偏振光转变回线偏振光，沿逆时针方向的光束同顺时针传播方向一致，在第二光纤耦合器处两束光汇合，由于样品的旋光特性而导致的左旋光和右旋光的传播速度不同，从而在两束偏振光中产生了相位差，随着溶液浓度的不同，相位差也随之变化，根据逆时针和顺时针偏振光的相位差可得出溶液的旋光角度。
[0013]以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
【主权项】
1.基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪，其特征在于主要由光源、保偏光纤、第一光纤耦合器、起偏器、第二光纤耦合器、光纤环形腔、检偏器和光电探测器构成，其中光源与光电探测器通过保偏光纤与第一光纤耦合器相连，第一光纤耦合器与第二光纤耦合器通过保偏光纤相连并且在第一光纤耦合器与第二光纤耦合器之间的保偏光纤上设有起偏器和检偏器，第二光纤耦合器与光纤环形腔相连，该光纤环形腔的保偏光纤上沿顺时针方向依次设有1/4玻片、样品吸收池、1/4玻片和相位调制器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Sagnac环光学干涉系统的旋光仪，主要由光源、保偏光纤、第一光纤耦合器、起偏器、第二光纤耦合器、光纤环形腔、检偏器和光电探测器构成，其中光源与光电探测器通过保偏光纤与第一光纤耦合器相连，第一光纤耦合器与第二光纤耦合器通过保偏光纤相连并且在第一光纤耦合器与第二光纤耦合器之间的保偏光纤上设有起偏器和检偏器，第二光纤耦合器与光纤环形腔相连，该光纤环形腔的保偏光纤上沿顺时针方向依次设有1/4玻片、样品吸收池、1/4玻片和相位调制器。本实用新型解决了自由空间干涉的校准和安装的固有困难，减小体积，灵敏度非常高，启动较快，抗干扰性强，而且具有双向互易性，因而提高了测量的精度。
【IPC分类】G01N21-21
【公开号】CN204439529
【申请号】CN201520141199
【发明人】王芳, 张扬眉, 于坤, 王燕, 郭彩霞, 刘玉芳, 李蕾
【申请人】河南师范大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月13日