光纤陀螺光纤环分布偏振耦合误差预估

分析了由光相干域偏振计测得的光纤陀螺保偏光纤环(PMFC)分布偏振耦合测试数据,建立了测量点偏振耦合幅度模型。结果表明,测试数据是实际偏振幅度耦合被宽谱光源相干函数调制的结果,且存在伪偏振耦合测试数据。在此基础上,提出并实现了分布偏振耦合数据处理算法。绕制PMFC,进行了不同温度条件下分布偏振耦合测试,并提取了真耦合位置和强度信息。通过建立PMFC二次偏振耦合误差预估模型,对不同温度下光纤环分布偏振耦合引起的光纤陀螺零漂误差进行了计算预估。利用高精度保偏光纤环分析测试仪对该环进行了对应温度的光纤陀螺零漂测试,零漂预估值与实测结果一致。

OCDP技术在分布式偏振耦合测量中的应用（英文）

为了获得干涉式光纤陀螺用光纤环的分布式偏振耦合特性,采用光相干域偏振检测(OCDP)技术进行了测量。实验结果表明,利用OCDP技术可以获得光纤环偏振耦合点的空间分布和耦合强度。通过对实验结果的分析,观测到了由光纤环缺陷点引起的大偏振耦合点。根据正反向测量中由绕环中点处应力致偏振耦合点对应的扫描长度,计算得到了光纤环关于绕环中点的对称性。测试了光纤环分布式偏振耦合的温度依赖性,结果表明不同温度下光纤环偏振耦合的差异与绕环胶的固化方法有关。通过对不同温度下有骨架光纤环和无骨架光纤环的分布式偏振耦合特性分析表明:在任何温度下,无骨架光纤环都获得了沿光纤长度分布更加均匀的偏振耦合。

数字化扫描干涉仪用于保偏光纤偏振耦合检测

首先简要介绍了保偏光纤及其主要参数:模式耦合系数、拍长、偏振消光比和偏振串音等,并给出这些参数的定义和表达式;评价保偏光纤性能的拍长、模式耦合系数、偏振串音等参数也都与偏振耦合相关.讨论了偏振耦合测试技术,对成功应用于保偏光纤测试的波长扫描干涉法等七种方法作了比较.采用"白光"Michelson 技术实现了光纤的寄生偏振耦合点空间分布位置测试仪,以该仪器完成了保偏光纤环扫描;偏振无源光器件测试;保偏光纤对轴;保偏光纤拍长测试;分布式(应力、位置、温度)传感;保偏光纤双折射色散测试等。并以保偏光纤环扫描为例给出实验结果,证明了仪器设计理论和实验结果的相符合性。

垫纸对保偏光纤环偏振耦合的影响

为了研制具有高保偏能力的陀螺光纤环,分析了垫纸对光纤环保偏能力的影响,采用不同的垫纸方法绕制了两只光纤环,利用光相干域偏振检测方法对光纤环的偏振耦合分布进行了测试。通过对比与纸相邻和与纸不相邻光纤的偏振耦合幅值,证明垫纸会增加光纤环的偏振耦合幅值。采用不垫纸工艺绕制了一只保偏光纤环,该光纤环的保偏能力得到了显著提高。

基于马赫-曾德尔干涉仪的保偏光纤偏振耦合强度分布测量方法

从理论上分析了迈克耳孙干涉仪测量保偏光纤偏振耦合强度分布时交叉耦合点的产生机理，并阐述了基于马赫曾德尔结构的偏振分束干涉仪测量保偏光纤偏振耦合强度分布的原理，并对一小段保偏光纤跳线进行测量对比实验。实验表明：基于马赫曾德尔结构的偏振分束干涉仪能够有效地避免耦合点之间的交叉耦合现象，比传统的基于迈克耳孙干涉结构的测量系统有更好的信噪比和测量准确度，给出的测量值与标准值相差仅为0.04 dB，并能够以串音或者消光比的参数形式呈现给用户。

光纤环偏振耦合分布及绕环光纤拍长测试技术

为了测试保偏光纤环的偏振耦合分布及绕环光纤拍长,采用白光干涉仪对光纤环进行测试。一方面,通过测试获得了光纤环的偏振耦合分布,有利于研究影响光纤环保偏能力的主要外部因素。另一方面,通过识别光纤环两端尾纤与白光干涉仪两个熔点产生的偏振耦合干涉峰,获得了沿绕环光纤两正交偏振主轴传输的光信号的光程差,进而计算出了绕环光纤的拍长。实验表明,0.13°以上的角度对轴误差均可被有效识别。证明了采用白光干涉仪通过一次测量同时测得光纤环偏振耦合分布和绕环光纤拍长的可行性。该研究为保偏光纤环偏振特性的全面表征提供了一种简单有效的方法。

基于白光干涉的光纤环保偏能力温度稳定性研究

为了研究陀螺用光纤环保偏能力的温度稳定性,采用白光干涉仪测试了光纤环在-40~80℃范围内7个温度点的偏振耦合分布。从光纤双折射、整体偏振耦合幅值、局部大偏振耦合点三个方面对测试结果进行了分析。光纤双折射随环境温度的升高线性减小,80℃时光纤双折射相对于-40℃下降了13.73%,说明了温度越高光纤本身保偏能力越低。整体偏振耦合幅值表现出了以40℃为最低点的抛物线形温度分布,说明了绕环胶固化温度是影响光纤环在宽温域整体外应力的主要因素。分析了换层处的大耦合点偏振耦合幅值在低温下出现高低间隔分布的原因是光纤环与结构件的粘接胶采用高温固化方法造成的。三个方面的综合分析表明,环境温度与光纤拉丝温度的差值是影响光纤内应力的主要因素,绕环胶和粘接胶的固化温度是影响光纤外应力的主要因素。测试分析结果为后续优化光纤环的保偏能力温度稳定性提供了参考。

Influence of polarization extinction ratio on distributed polarization coupling detection

Distributed polarization coupling in polarization-maintaining fibers can be detected by using a white light Michelson interferometer.This technique usually requires that only one polarization mode is excited.However,in practical measurement,the injection polarization direction could not be exactly aligned to one of the principal axes of the PMF,so the influence of the polarization extinction ratio should be considered.Based on the polarization coupling theory,the influence of the incident polarization extinction on the measurement result is evaluated and analyzed,and a method for distributed polariza-tion coupling detection is developed when both two orthogonal eigenmodes are excited.

OCDP检测在陀螺光纤环性能优化中的应用

光纤环是光纤陀螺的敏感部件,为了提高陀螺光纤环的保偏能力,采用光相干域偏振（OCDP）检测技术对光纤环进行检测,以获得光纤环的偏振耦合分布。根据偏振耦合分布特性,定位了保偏能力劣化光纤的主要位置,明确了影响光纤环保偏能力的主要因素,并针对性地对光纤环进行设计优化。优化主要从设计参数和绕环光纤两个方面开展。设计优化后绕制的光纤环偏振耦合分布测试结果表明,光纤环保偏能力显著提高,光纤环的整体偏振耦合幅值减小约15dB,最大偏振耦合幅值减小约9dB。

光纤双折射对光纤环保偏能力影响的实验研究

为了研究光纤双折射对陀螺光纤环保偏能力的影响,选用三种不同型号的光纤采用相同的绕制方法制作相同规格的光纤环。采用白光干涉仪测试光纤环的偏振耦合分布,并利用光纤环两端尾纤与白光干涉仪尾纤的熔点引起的偏振耦合干涉峰计算绕环光纤的双折射。通过不同光纤环测试结果的比较,分析绕环光纤双折射对光纤环保偏能力的影响。测试结果表明,三种绕环光纤的双折射分别为7.47×10^(-4)、6.36×10^(-4)、5.78×10^(-4),对应的三只光纤环的整体偏振耦合幅值分别为-74.79 dB、-70.06 dB、-64.97 dB。选取了相同对应位置的5个大耦合点进行偏振耦合幅值的统计,三只光纤环平均偏振耦合幅值分别为-57.85 dB、-49.85 dB、-44.49 dB。实验结果表明采用高双折射的保偏光纤有利于提高光纤环的整体保偏能力,且高双折射光纤具有较强的抵御外界应力影响的能力。