本實(shí)用新型涉及光電子器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

保偏光纖延時(shí)環(huán)是FOCT(Fiber Optic Current Transformer,光纖電流互感器)的核心部件，是一種為滿足信號(hào)處理的需求而增加光路光程、延長(zhǎng)光波傳播時(shí)間的光纖器件，它的纏繞質(zhì)量直接影響FOCT的精度。

FOCT是基于法拉第磁光效應(yīng)和安培環(huán)路定律，通過(guò)光纖敏感環(huán)檢測(cè)被測(cè)導(dǎo)體內(nèi)電流的大小，具體為：當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，在光纖敏感環(huán)中傳輸?shù)淖笮陀倚龍A偏振光的相速度分別向相反的方向改變，從而產(chǎn)生正比于電流大小的相位差(即法拉第相移)，此時(shí)的光路特性稱之為具有非互易性。這個(gè)相位差可以通過(guò)干涉法來(lái)測(cè)量，并由光電探測(cè)器將干涉光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸出。根據(jù)對(duì)電壓信號(hào)的分析，即可得出被測(cè)導(dǎo)體中電流的大小。保偏光纖延時(shí)環(huán)對(duì)FOCT精度的影響來(lái)源于其在光路中引入的非互易性相位差，該相位差令干涉光信號(hào)發(fā)生改變，且無(wú)法與法拉第相移區(qū)分，因而引入測(cè)量誤差。因此需要對(duì)保偏光纖延時(shí)環(huán)進(jìn)行測(cè)試。

傳統(tǒng)的保偏光纖延時(shí)環(huán)檢測(cè)方法，例如通過(guò)消光比、插入損耗來(lái)評(píng)判保偏光纖延時(shí)環(huán)的優(yōu)劣，單純采用理論分析，不能完全和精準(zhǔn)的反映出保偏光纖延時(shí)環(huán)的纏繞質(zhì)量，而應(yīng)力分布測(cè)試和偏振耦合分布測(cè)試的方法成本過(guò)高、操作復(fù)雜，且測(cè)試結(jié)果不能直接用于衡量其在FOCT中的系統(tǒng)性能，從而不能為FOCT中保偏光纖延時(shí)環(huán)的篩選提供直接有效的技術(shù)參考指標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，檢驗(yàn)保偏光纖延時(shí)環(huán)在外部環(huán)境激勵(lì)下的性能參數(shù)、并能夠以FOCT測(cè)量誤差的形式進(jìn)行等效表達(dá)，從而為FOCT中保偏光纖延時(shí)環(huán)的篩選提供直接有效的技術(shù)參考指標(biāo)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，包括：

敏感元件，包括光纖環(huán)以及分別設(shè)置于所述光纖環(huán)兩端的光纖波片和反射鏡，其中所述光纖環(huán)內(nèi)有通電導(dǎo)體穿過(guò)；

偏振光生成元件，發(fā)出兩束偏振方向垂直的線偏振光，兩束線偏振光經(jīng)待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)、所述光纖波片、所述光纖環(huán)傳輸，由所述反射鏡反射后返回，返回后的兩束線偏振光發(fā)生干涉；

探測(cè)器，檢測(cè)干涉光強(qiáng)，并得到與所述干涉光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；

信號(hào)處理單元，接收所述探測(cè)器發(fā)送的電信號(hào)，解析后得到測(cè)量電流值；

上位機(jī)，根據(jù)所述通電導(dǎo)體中的基準(zhǔn)電流值以及所述測(cè)量電流值得到所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)在所處環(huán)境下引入的測(cè)量誤差。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，所述偏振光生成元件包括光源、耦合器和起偏器，其中：

所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述耦合器后進(jìn)入所述起偏器輸入端，以產(chǎn)生線偏振光；

所述起偏器的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)采用45度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，所述線偏振光分解為兩束線偏振光后傳輸至所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)，兩束線偏振光分別沿所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)的快軸和慢軸傳播。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，所述偏振光生成元件包括光源、耦合器、起偏器和直波導(dǎo)調(diào)制器，其中：

所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述耦合器后進(jìn)入所述起偏器輸入端，以產(chǎn)生線偏振光；

所述起偏器的輸出端與所述直波導(dǎo)調(diào)制器采用45度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，所述線偏振光分解為兩束正交的線偏振光后傳輸至所述直波導(dǎo)調(diào)制器；

所述直波導(dǎo)調(diào)制器的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)熔接，將兩束偏振光傳輸至所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)，兩束線偏振光分別沿所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)的快軸和慢軸傳播。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，所述信號(hào)處理單元包括：

調(diào)制信號(hào)輸出模塊，輸出調(diào)制信號(hào)至所述直波導(dǎo)調(diào)制器。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，所述偏振光生成元件包括光源、耦合器、Y波導(dǎo)調(diào)制器和偏振合束器，其中：

所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述耦合器后進(jìn)入所述Y波導(dǎo)調(diào)制器的調(diào)制輸入端，以產(chǎn)生線偏振光，經(jīng)所述Y波導(dǎo)調(diào)制器的兩個(gè)輸出端輸出；

所述Y波導(dǎo)調(diào)制器的第一端輸出端與所述偏振合束器的一個(gè)輸入端采用90度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，所述Y波導(dǎo)調(diào)制器的第二輸出端與所述偏振合束器的另一個(gè)輸入端采用0度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，以使進(jìn)入所述偏振合束器的為兩束正交的偏振光；

所述偏振合束器的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)熔接，將兩束正交的偏振光傳輸至所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)，兩束正交的偏振光分別沿所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)的快軸和慢軸傳播。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，所述信號(hào)處理單元包括：

調(diào)制信號(hào)輸出模塊，輸出調(diào)制信號(hào)至所述Y波導(dǎo)調(diào)制器。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，還包括：

環(huán)境發(fā)生器，所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)置于所述環(huán)境發(fā)生器內(nèi)部，所述環(huán)境發(fā)生器響應(yīng)上位機(jī)的控制信號(hào)模擬所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，所述環(huán)境發(fā)生器模擬的所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境包括：溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊和輻照中的至少一種。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，還包括：

電流發(fā)生器，輸出預(yù)設(shè)電流至所述通電導(dǎo)體；

基準(zhǔn)互感器，檢測(cè)所述電流發(fā)生器輸出預(yù)設(shè)電流的電流值，作為所述通電導(dǎo)體中的基準(zhǔn)電流值。

可選地，上述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，還包括：

誤差計(jì)算單元，獲取所述基準(zhǔn)互感器檢測(cè)的通電導(dǎo)體中的基準(zhǔn)電流值以及所述信號(hào)處理單元解析得到的所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的電流值得到所述測(cè)量誤差；

所述誤差計(jì)算單元發(fā)送所述測(cè)量誤差至所述上位機(jī)。

本實(shí)用新型實(shí)施例所述的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，偏振光生成元件發(fā)出兩束偏振方向垂直的線偏振光，經(jīng)過(guò)敏感元件和待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)往返傳輸之后由探測(cè)器探測(cè)到干涉光強(qiáng)，因?yàn)槊舾性谕妼?dǎo)體電流的作用下對(duì)兩束偏振光作用，會(huì)使返回的兩束偏振光之間的相位差與通電導(dǎo)體中的電流有關(guān)，而待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)當(dāng)前所處的環(huán)境也會(huì)引入誤差影響兩束光的相位差，因此探測(cè)器探測(cè)到的干涉光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電流值之后，一部分是通電導(dǎo)體中的電流影響，一部分是待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所述環(huán)境引入誤差引入的影響，所以根據(jù)這兩個(gè)電流值即可得到與待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的測(cè)量誤差。通過(guò)對(duì)光路進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，使光波在上述測(cè)試系統(tǒng)中的傳輸方式與FOCT中光傳輸方式相似，最終得到的測(cè)量誤差的表現(xiàn)形式也與FOCT測(cè)量誤差的形式等效，因此采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述方案能完全和精準(zhǔn)的反映出保偏光纖延時(shí)環(huán)的精度，且測(cè)試結(jié)果可直接用于衡量其在FOCT中的系統(tǒng)性能，為FOCT中保偏光纖延時(shí)環(huán)的篩選提供直接有效的技術(shù)參考指標(biāo)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述偏振光生成單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述偏振光生成單元采用直波導(dǎo)調(diào)制器實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例所述偏振光生成單元采用Y波導(dǎo)調(diào)制器實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例所述保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，如圖1所示，包括偏振光生成元件1、敏感元件、探測(cè)器3、信號(hào)處理單元4和上位機(jī)5，其中：

所述敏感元件，包括光纖環(huán)21以及分別設(shè)置于所述光纖環(huán)21兩端的光纖波片22和反射鏡23，其中所述光纖環(huán)21內(nèi)有通電導(dǎo)體6穿過(guò)。所述光纖波片可以選擇1/4光纖波片，所述反射鏡為法拉第鏡、光纖鍍膜反射鏡、光纖貼片反射鏡等。

所述偏振光生成元件1，發(fā)出兩束偏振方向垂直的線偏振光，兩束線偏振光經(jīng)所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7、所述光纖波片22、所述光纖環(huán)21傳輸，在傳輸過(guò)程中，兩束線偏振光中的其中一束沿著光路中保偏光纖的快軸傳輸，另一路沿著慢軸傳輸；由所述反射鏡23反射后返回，返回后的兩束線偏振光發(fā)生干涉；其中兩束線偏振光經(jīng)過(guò)光纖波片和法拉第鏡之后，偏振方向會(huì)發(fā)生90度偏轉(zhuǎn)，即原先在快軸中傳輸?shù)木€偏振光改為慢軸傳輸，原先慢軸傳輸?shù)木€偏振光改為快軸傳輸，之后再進(jìn)入待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7傳輸。經(jīng)過(guò)待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7之后，再經(jīng)過(guò)偏振光生成單元1，只保留快軸或者慢軸上的線偏振光，此時(shí)快軸或慢軸上存在兩束線偏振光，兩束線偏振光存在相位差可發(fā)生干涉。

所述探測(cè)器3，檢測(cè)干涉光強(qiáng)，并得到與所述干涉光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，一般的探測(cè)器會(huì)將干涉光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。

所述信號(hào)處理單元4，接收所述探測(cè)器3發(fā)送的電信號(hào)，解析后得到測(cè)量電流值。顯然，該測(cè)量電流值是在原通電導(dǎo)體內(nèi)通過(guò)的基準(zhǔn)電流值的基礎(chǔ)上，附加了待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)引入的測(cè)量誤差的。

所述上位機(jī)5，得到所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7在所處環(huán)境下引入的測(cè)量誤差，所述測(cè)量誤差根據(jù)所述通電導(dǎo)體6中的基準(zhǔn)電流值以及所述測(cè)量電流值得到。所述基準(zhǔn)電流值為通電導(dǎo)體內(nèi)所通的實(shí)際電流值，由基準(zhǔn)互感器測(cè)量所得。因此，根據(jù)已有的計(jì)算公式、基準(zhǔn)電流值和測(cè)量電流值，上位機(jī)即可得到測(cè)量誤差，而計(jì)算公式即根據(jù)FOCT原理得到，可預(yù)置于所述上位機(jī)中。

其中，所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境可以為預(yù)先規(guī)定的環(huán)境內(nèi)，相應(yīng)的環(huán)境中溫度、濕度等各個(gè)參數(shù)已經(jīng)預(yù)存于上位機(jī)中。又或者，如圖1所示，通過(guò)設(shè)置在環(huán)境內(nèi)的環(huán)境傳感器8測(cè)量環(huán)境中的各個(gè)環(huán)境參數(shù)，將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至上位機(jī)中，由此上位機(jī)5中便可以將環(huán)境參數(shù)以及待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7在該環(huán)境參數(shù)下所帶來(lái)的測(cè)量誤差對(duì)應(yīng)地保存起來(lái)。

如前所述，F(xiàn)OCT的原理是基于法拉第磁光效應(yīng)和安培環(huán)路定律，也即被敏感元件檢測(cè)的通電導(dǎo)體內(nèi)有電流通過(guò)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正比于電流大小的相位差，該相位差同時(shí)也正比于敏感元件的光纖匝數(shù)。一束線偏振光被分成偏振模式相互正交的兩束光波列在光路中傳輸，通過(guò)光纖波片，可以使光波列在線偏振態(tài)和圓偏振態(tài)之間互換，通過(guò)光纖反射鏡，可以使光波列的圓偏振態(tài)在左旋和右旋之間互換，當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體中無(wú)電流通過(guò)時(shí)，這兩束光波列所經(jīng)歷過(guò)的偏振態(tài)與路徑完全等效，只是在時(shí)間先后上有差別(例如其中一束光波列從出發(fā)到返回探測(cè)點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的偏振態(tài)依次為：快軸偏振—左旋—右旋—慢軸偏振，則另一束光波列在相同光程中所經(jīng)歷的偏振態(tài)依次為：慢軸偏振—右旋—左旋—快軸偏振)，這種情況下，光路的特性稱之為是具有互易性，當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，在敏感元件(光纖敏感環(huán))中傳輸?shù)淖笮陀倚龍A偏振光的相速度分別向相反的方向改變，從而產(chǎn)生正比于電流大小的相位差(即法拉第相移)，此時(shí)的光路被稱之為具有非互易性。這個(gè)相位差可以通過(guò)干涉法來(lái)測(cè)量，并由光電探測(cè)器將干涉光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸出。

下面具體說(shuō)明如何根據(jù)干涉光強(qiáng)能夠推得測(cè)量誤差。結(jié)合圖1：

假設(shè)待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7上與反射鏡23的距離為z的位置處的一小段光纖δz段所經(jīng)受的環(huán)境激勵(lì)(如溫度、應(yīng)力等)的變化率為光纖的折射率隨環(huán)境的變化為在某時(shí)刻，從光源發(fā)出的光波列在光纖段δz上產(chǎn)生的相位變化為：

式中n為光纖折射率，λ為光源中心波長(zhǎng)。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，由于環(huán)境變化，該段光纖的折射率發(fā)生了變化，從反射鏡端反射回來(lái)的光波列在光纖段δz上產(chǎn)生的相位變化為：

式中：

式(3)表示從光纖段δz到反射鏡再到光纖段δz這一光程(包含快慢軸轉(zhuǎn)換)中因環(huán)境激勵(lì)變化而產(chǎn)生的光程變化所對(duì)應(yīng)的線偏振光傳輸?shù)臅r(shí)間差，Δn為保偏光纖快慢軸之間的折射率差，c為真空光速。

將式(2)和式(3)相減可以得到光纖段δz因環(huán)境變化引起的非互易性相位誤差：

考慮到光纖段δz的環(huán)境激勵(lì)隨著時(shí)間變化，對(duì)上式積分可以得到總的相位誤差：

式中Δβ為保偏光纖的線性雙折射系數(shù)，L為從待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)輸入端到光纖反射鏡的幾何長(zhǎng)度。

考慮到實(shí)際使用中，待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所受的環(huán)境激勵(lì)不止一種，假設(shè)全部環(huán)境激勵(lì)依次用Σ₁、Σ₂……Σ_m(m≥2)表示，則待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)受外部環(huán)境激勵(lì)而產(chǎn)生的總的相位誤差可表示為

FOCT的變比計(jì)算方法為：

式中Φ_S為FOCT光路中實(shí)際產(chǎn)生的相位差，Φ_F為電流產(chǎn)生的法拉第相移，其中的即為待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)引入的測(cè)量誤差項(xiàng)，當(dāng)待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)受外部環(huán)境激勵(lì)作用時(shí)，F(xiàn)OCT的變比可以精準(zhǔn)的反映出環(huán)境變化對(duì)待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)整體性能的影響，因而可以通過(guò)FOCT的變比來(lái)衡量待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)的性能優(yōu)劣。

綜上所述，本實(shí)用新型基于光纖電流互感器原理，直接搭建了用于測(cè)試待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)性能的檢測(cè)系統(tǒng)，其檢測(cè)結(jié)果(通常用FOCT的測(cè)量誤差來(lái)表征)可直接反饋出待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)在各種外部環(huán)境激勵(lì)下的系統(tǒng)性能水平，以作為用于FOCT的待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)系統(tǒng)指標(biāo)的可靠篩選標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，如圖2所示，所述偏振光發(fā)生單元可通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：

其包括光源101、耦合器102和起偏器103，所述光源101發(fā)出的光經(jīng)所述耦合器102后進(jìn)入所述起偏器103輸入端，以產(chǎn)生單一方向偏振的線偏振光；所述起偏器102的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7采用45度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，將兩束偏振光傳輸至所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7。之所以采用45度對(duì)軸角熔接所述起偏器102的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7，是為了使兩束偏振光能夠均勻的進(jìn)入所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7的快軸和慢軸。

如圖3所示，本實(shí)施例中所述偏振光發(fā)生單元可通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：

所述偏振光發(fā)生單元包括光源201、耦合器202、起偏器203和直波導(dǎo)調(diào)制器204，其中：

所述光源201發(fā)出的光經(jīng)所述耦合器202后進(jìn)入所述起偏器203輸入端，以產(chǎn)生單一方向偏振的線偏振光；所述起偏器203的輸出端與所述直波導(dǎo)調(diào)制器204采用45度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，以產(chǎn)生偏振方向相互正交的兩束線偏振光，將兩束偏振光傳輸至所述直波導(dǎo)調(diào)制器204；所述直波導(dǎo)調(diào)制器204的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7熔接，將兩束偏振光傳輸至所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7。由于輸出信號(hào)與電流引起的相位差滿足余弦函數(shù)關(guān)系，為獲得高靈敏度，通常會(huì)使用調(diào)制來(lái)施加偏置，使之工作在一個(gè)響應(yīng)斜率不為零的點(diǎn)，因此在本實(shí)施例中附加了直波導(dǎo)調(diào)制器204，其調(diào)制信號(hào)可以通過(guò)上位機(jī)控制輸入，或者通過(guò)信號(hào)處理單元4輸入，這種情況下，所述信號(hào)處理單元4包括調(diào)制信號(hào)輸出模塊，輸出調(diào)制信號(hào)至所述直波導(dǎo)調(diào)制器。

如圖4所示，本實(shí)施例中所述偏振光發(fā)生單元可通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：

所述偏振光發(fā)生單元包括光源301、耦合器302、Y波導(dǎo)調(diào)制器303和偏振合束器304，其中：

所述光源301發(fā)出的光經(jīng)所述耦合器302后進(jìn)入所述Y波導(dǎo)調(diào)制器303的調(diào)制輸入端，以產(chǎn)生單一方向偏振的線偏振光，經(jīng)所述Y波導(dǎo)調(diào)制器303的兩個(gè)輸出端輸出；所述Y波導(dǎo)調(diào)制器303的第一端輸出端與所述偏振合束器304的一個(gè)輸入端采用90度對(duì)軸角進(jìn)行熔接；第二輸出端與所述偏振合束器的另一個(gè)輸入端采用0度對(duì)軸角進(jìn)行熔接，所述偏振合束器304的輸出端與所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7熔接，將兩束偏振光傳輸至所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7。其中Y波導(dǎo)調(diào)制器的兩個(gè)輸出端與偏振合束器進(jìn)行熔接時(shí)，分別采用90度對(duì)軸角和0度對(duì)軸角。所述信號(hào)處理單元4包括調(diào)制信號(hào)輸出模塊，輸出調(diào)制信號(hào)至所述Y波導(dǎo)調(diào)制器。

本實(shí)施例提供的上述各個(gè)方案中，可直接采用已有光電子器件，其中的起偏器，當(dāng)光從耦合器進(jìn)入起偏器時(shí)，起偏器用于產(chǎn)生偏振光；而當(dāng)光從直波導(dǎo)調(diào)制器進(jìn)入起偏器時(shí)，起偏器可以起到檢偏的作用，即過(guò)濾掉快軸或者慢軸中的光。類似地，Y波導(dǎo)調(diào)制器中，當(dāng)光從耦合器進(jìn)入Y波導(dǎo)調(diào)制器時(shí)，Y波導(dǎo)調(diào)制器生成一束線偏振光，其中一個(gè)分支在經(jīng)歷90°熔點(diǎn)以后切換傳輸主軸，形成兩束偏振方向相互正交的線偏振光，并且兩束線偏振光分別進(jìn)入偏振合束器中；而當(dāng)光從偏振合束器中分別進(jìn)入到Y(jié)波導(dǎo)調(diào)制器兩個(gè)輸出端時(shí)，Y波導(dǎo)調(diào)制器對(duì)兩束光進(jìn)行合束、檢偏的操作。其中的直波導(dǎo)調(diào)制器，當(dāng)光從起偏器輸入直波導(dǎo)調(diào)制器時(shí)，直波導(dǎo)調(diào)制器對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)光從待測(cè)保偏延時(shí)環(huán)中返回后經(jīng)過(guò)直波導(dǎo)調(diào)制器、探測(cè)器后由信號(hào)處理單元對(duì)其進(jìn)行解調(diào)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的保偏光纖延時(shí)環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，如圖5所示，還包括：

環(huán)境發(fā)生器9，所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7置于所述環(huán)境發(fā)生器內(nèi)部，所述環(huán)境發(fā)生器9響應(yīng)所述上位機(jī)5的控制信號(hào)模擬所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7所處環(huán)境。其中所述環(huán)境發(fā)生器模擬的所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境包括：溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊和輻照中的至少一種。例如，單獨(dú)的溫控箱、加濕裝置，振動(dòng)平臺(tái)等。也可以是多種環(huán)境因素綜合進(jìn)行調(diào)控。采用環(huán)境發(fā)生器9對(duì)待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)所處環(huán)境進(jìn)行控制，能夠有效避免其他環(huán)境變化的干擾對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。而且，環(huán)境發(fā)生器由上位機(jī)進(jìn)行控制，能夠便于輸入環(huán)境參數(shù)，方便對(duì)環(huán)境參數(shù)的調(diào)整和管理。

進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括：

電流發(fā)生器10，輸出預(yù)設(shè)電流至所述通電導(dǎo)體?；鶞?zhǔn)互感器11，檢測(cè)所述電流發(fā)生器輸出預(yù)設(shè)電流的電流值，作為所述通電導(dǎo)體中的基準(zhǔn)電流值。誤差計(jì)算單元12，獲取所述基準(zhǔn)互感器11檢測(cè)的通電導(dǎo)體中的基準(zhǔn)電流值以及所述信號(hào)處理單元4解析得到的所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)7所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的電流值得到所述測(cè)量誤差；所述誤差計(jì)算單元12發(fā)送所述測(cè)量誤差至所述上位機(jī)5。采用電流發(fā)生器10能夠更為精準(zhǔn)的控制所述通電導(dǎo)體中的電流大小，相應(yīng)地所述基準(zhǔn)互感器11，也可以直接采用電流發(fā)生器輸出的電流值作為通電導(dǎo)體的基準(zhǔn)電流值。而圖5中所示的光電模塊，即為實(shí)施例2中的圖2或圖3或圖4中所顯示的元器件及其連接關(guān)系，具體地包括偏振光生成單元、探測(cè)器以及信號(hào)處理單元。

采用上述系統(tǒng)對(duì)保偏光纖延時(shí)環(huán)進(jìn)行測(cè)試的步驟包括：

按照上述實(shí)施例中所述的原理框圖即結(jié)構(gòu)示意圖，將所述待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)與系統(tǒng)中的光電模塊、敏感元件連接，對(duì)于每一需要連接的器件，其可預(yù)留尾纖，直接將不同器件的尾纖按照預(yù)設(shè)對(duì)軸角進(jìn)行熔接即可。將待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)置于環(huán)境發(fā)生器中，并且完成環(huán)境發(fā)生器與上位機(jī)的連接。開(kāi)啟電流發(fā)生器，通過(guò)上位機(jī)，對(duì)信號(hào)處理單元的輸出電流值進(jìn)行標(biāo)定，使之與基準(zhǔn)互感器的輸出電流值一致(即在環(huán)境發(fā)生器未產(chǎn)生任何環(huán)境激勵(lì)的情況下，信號(hào)處理單元得到的結(jié)果應(yīng)該與基準(zhǔn)電流值相同)。通過(guò)上位機(jī)控制環(huán)境發(fā)生器，使之產(chǎn)生環(huán)境激勵(lì)。通過(guò)上位機(jī)讀取并保存由誤差計(jì)算單元輸出的測(cè)量誤差結(jié)果。為避免附加的測(cè)量誤差，以上測(cè)試進(jìn)行時(shí)，除環(huán)境發(fā)生器內(nèi)部環(huán)境以外，其余環(huán)境應(yīng)保持穩(wěn)定。

本實(shí)用新型上述實(shí)施例的核心點(diǎn)在于，根據(jù)FOCT相同的計(jì)算原理，將待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)在外部環(huán)境激勵(lì)下的線性雙折射效應(yīng)檢測(cè)出來(lái)，并以FOCT測(cè)量誤差的形式進(jìn)行等效表達(dá)，以作為衡量待測(cè)保偏光纖延時(shí)環(huán)質(zhì)量的參考指標(biāo)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。