CN101216572B - 一种偏振度控制的消偏器制作方法 - Google Patents
一种偏振度控制的消偏器制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种偏振度控制的消偏器的制作方法。消偏器性能主要由两段保偏光纤的长度及其双折射主轴45°的夹角决定的。其制作方法如下：在保偏光纤融接机45°对准后的偏振度DOP0基础上，设定反转阈值DOPOut和目标阈值DOPFlag，令融接机电机转动直至DOP＞DOPOut；接着令电机以步长θ1反转，记录DOP最小值DOPMin和位置StepMin并比较DOPMin与DOPFlag，若小于，则结束，融接两段光纤；否则电机一直转至DOP＞DOPOut，然后令融接机电机直接到StepMin位置，由于空回影响，再令其以小步长θ2转，到DOP小于MAX(DOPMin，MINFlag)停止，然后融接两段光纤。本发明适用于同种及异种保偏光纤构成的消偏器。
Description
技术领域
本发明涉及一种偏振度控制的消偏器的制作方法。
背景技术
消偏器是去偏光纤陀螺的核心光学部件，它的存在可以抑制陀螺中的偏振非互易性和磁光法拉第非互易性等，增强了光纤陀螺的抗干扰能力和可靠性。去偏光纤陀螺中使用的消偏器由两段一定长度的保偏光纤及其双折射主轴夹角45°融接而成的，其原理基于宽带光源在双折射媒质中传播时与偏振有关的损耗。但由于目前的融接工艺的限制，以及大多数光纤融接机采用侧面成像方法(POL)的局限性，在制作高精度高稳定性的消偏器时都不甚理想；另外在制作由异种保偏光纤构成的消偏器时当前的POL方法非常粗糙，所以迫切需要找到一种高精度的高稳定性的通用方法来弥补光纤融接机的局限性。
发明内容
本发明的目的是克服现有光纤融接机制作消偏器的不足，提供一种偏振度控制的消偏器的制作方法。
偏振度控制的消偏器的制作方法包括如下步骤：
1)在保偏光纤融接机45°对准后的偏振度DOP0基础上，设定反转阈值DOPOut和目标阈值DOPFlag，反转阈值DOPOut的经验值为1％～4％，目标阈值根据产品的具体要求来确定，设定标志位Flag2和Flag3，然后令电机转至大于反转阈值DOPOut为止；
2)设定初始的最小偏振度值DOPMin＝DOPOut，位置Step＝0，令电机以步长θ1连续反转，记录当前时刻的DOP值，若DOP小于DOPMin，则替代DOPMin的值，用StepMin记录下此时的Step值，并比较DOPMin与DOPFlag，若小于，则转到步骤4)，Step++，电机以步长θ1一直转至DOP＞DOPOut为止，此过程中Flag2的变化标志步骤2)进行到正消除马达空回，正常回转，过DOPMin到DOP＞DOPOut中的其中一个；
3)令电机直接反转StepMin，由于空回影响，此时并不能到达DOPMin的位置，再令电机以小步长θ2转，在每个步长过程中，比较当前DOP与MAX(DOPMin，DOPFlag)的大小，若小于，则转至4)，此过程中Flag3的变化标志步骤3)进行到正消除马达空回，正常回转中的其中一个；
4)结束，然后光纤两端融接。
反转阈值DOPOut的设定为1％～4％，标志位Flag2和Flag3分别设定在步骤2)和步骤3)中的DOP值有明显下降趋势时为1，否则为0，步骤2)和步骤3)中的DOP值都是实时取平均得到的，采样频率＞10Hz，步长θ1和步长θ2的选取由光纤融接机的马达精度决定，θ2的选取为0.2～0.5个θ1，DOPFlag的选取为0.05％～0.50％。
本发明与现有技术相比有以下优点：
偏振度控制的消偏器制作方法，能够保证高精度高稳定性，从而大大提高了工程化的可能性。并且本方法在制作由同种或异种保偏光纤构成的消偏器时步骤是一样的，还能保证其高精度高稳定性，这点是现有技术所不能达到的。采用这种偏振度控制的消偏器制作方法，可以在现有的精度上提高1～2倍，在现有的稳定性上提高1～2倍。
附图说明
图1是本发明采用的设备构架图。
图2是本发明的效果图。
具体实施方式
如图1所示，第一段光纤L1，第二段光纤L2，保偏光纤融接机3，左侧转动电机4，右侧转动电机5，超级发光二极管SLD6，SLD光源驱动7，偏振度测试仪8，计算机9。
1.将SLD光源驱动7与电源连接，然后将SLD光源驱动7与超级发光二极管SLD6连接。剥掉超级发光二极管SLD6尾纤一端的保护层，用酒精洗净后，再用光纤切刀把端面切平，然后将尾纤插入偏振度测试仪8的光纤连接头。打开电源，检查光源的偏振度和功率是否与光源的特性一致。检查没有问题后，把光源的尾纤从偏振度测试仪8中取出。
2.取两段光纤L1，L2，使其长度比为1∶2-1∶3，且L1的长度为2-5m，然后需要把超级发光二极管SLD6尾纤与光纤L1连接起来，具体过程如下：先要把光纤L1的一端剥掉保护层后用酒精洗净，再用光纤切刀把端面切平，然后将光纤L1尾纤放入保偏光纤融接机3的夹具中；再把已经处理过的超级发光二极管SLD6尾纤放入光纤融接机的另一个夹具；把夹具放入保偏光纤融接机3中后，选择单模融接程序进行融接，融接结束后将光纤取出。对光纤L1的另一端进行处理，然后将光纤L1插入偏振度测试仪8的光纤连接头，测出此时的偏振度后拔出光纤L1。
3.对光纤L2一端进行上述处理后插入偏振度测试仪8的光纤连接头。然后分别对光纤L1和L2的另一端进行处理，分别放入保偏光纤融接机3的两个夹具中。这时需要重新设置一下保偏光纤融接机3的参数，选择45°保偏光纤融接。
4.用专用的串口线分别使保偏光纤融接机3与计算机9的串口1相连，偏振度测试仪8与计算机9的串口2连接。保偏光纤融接机3进行45°POL对轴，45°POL对轴结束后进入暂停。
5.开始进行步骤1)：
步骤1)在保偏光纤融接机45°对准后的偏振度DOP0基础上，设定反转阈值DOPOut和目标阈值DOPFlag，反转阈值DOPOut的经验值为1％～4％，目标阈值根据产品的具体要求来确定，设定标志位Flag2和Flag3，然后令电机转至大于反转阈值DOPOut为止；
步骤2)设定初始的最小偏振度值DOPMin＝DOPOut，位置Step＝0，令电机以步长θ1连续反转，记录当前时刻的DOP值，若DOP小于DOPMin，则替代DOPMin的值，用StepMin记录下此时的Step值，并比较DOPMin与DOPFlag，若小于，则转到步骤4)，Step++，电机以步长θ1一直转至DOP＞DOPOut为止，此过程中Flag2的变化标志步骤2)进行到正消除马达空回，正常回转，过DOPMin到DOP＞DOPOut中的其中一个；
3)令电机直接反转StepMin，由于空回影响，此时并不能到达DOPMin的位置，再令电机以小步长θ2转，在每个步长过程中，比较当前DOP与MAX(DOPMin，DOPFlag)的大小，若小于，则转至4)，此过程中Flag3的变化标志步骤3)进行到正消除马达空回，正常回转中的其中一个；
步骤4)结束，然后光纤两端融接。
如图2所示，步骤1)和步骤2)是电机寻找最小值的过程，即图2中的偏振度曲线的第一和第二部分。电机先正转，偏振度超过反转阈值后发送命令使电机反转，偏振度再度超过反转阈值后发送命令使电机正转，但是电机存在一定空回。第一阶段偏振度的最小值作为第二阶段电机是否转到偏振度最小的依据。
步骤3)是电机正转到偏振度最小值位置的过程，即图2中的偏振度曲线的第三部分和第四部分。开始时发送命令使电机直接回到最小值的位置，但从图2可以看出电机存在较大空回，第三部分都是电机的空回，这时虽然一直在发送电机正转命令，但偏振度却没有明显的减小。第四部分偏振度明显减小，当偏振度小于第一阶段最小植时，自动闭环对轴就停止，然后可以融接。
Claims (5)
1.一种偏振度控制的消偏器制作方法，其特征在于包括如下步骤：
1)在保偏光纤融接机45°对准后的偏振度DOP0基础上，设定反转阈值DOPOut和目标阈值DOPFlag，反转阈值DOPOut的经验值为1％～4％，目标阈值根据产品的具体要求来确定，设定标志位Flag2和Flag3，然后令电机转至大于反转阈值DOPOut为止；
2)设定初始的最小偏振度值DOPMin＝DOPOut，位置Step＝0，令电机以步长θ1连续反转，记录当前时刻的DOP值，若DOP小于DOPMin，则替代DOPMin的值，用StepMin记录下此时的Step值，并比较DOPMin与DOPFlag，若小于，则转到步骤4)，Step++，电机以步长θ1一直转至DOP＞DOPOut为止，此过程中Flag2的变化标志步骤2)进行到正消除马达空回，正常回转，过DOPMin到DOP＞DOPOut中的其中一个；
3)令电机直接反转StepMin，由于空回影响，此时并不能到达DOPMin的位置，再令电机以小步长θ2转，在每个步长过程中，比较当前DOP与MAX(DOPMin，DOPFlag)的大小，若小于，则转至4)，此过程中Flag3的变化标志步骤3)进行到正消除马达空回，正常回转中的其中一个；
4)结束，然后光纤两端融接。
2.根据权利要求1所述的一种偏振度控制的消偏器的制作方法，其特征在于：标志位Flag2和Flag3分别设定在步骤2)和步骤3)中的DOP值有明显下降趋势时为1，否则为0。
3.根据权利要求1所述的一种偏振度控制的消偏器的制作方法，其特征在于：步骤2)和步骤3)中的DOP值都是实时取平均得到的，采样频率＞10Hz。
4.根据权利要求1所述的一种偏振度控制的消偏器的制作方法，其特征在于：步长θ1和步长θ2的选取由光纤融接机的马达精度决定，θ2的选取为0.2～0.5个θ1。
5.根据权利要求1所述的一种偏振度控制的消偏器的制作方法，其特征在于：DOPFlag的选取为0.05％～0.50％。
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| Loyt光纤消偏器的原理及性能分析;苏广文等;《光子学报》;19971031;第26卷(第10期);924-928 * |
| 基于Loyt型光线消偏器的理论研究;延凤平等;《北方交通大学学报》;19950930;第19卷(第3期);314-319 * |
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| 苏广文等.Loyt光纤消偏器的原理及性能分析.《光子学报》.1997,第26卷(第10期),924-928. |
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