CN101881627A - Lyot消偏器消偏性能测试装置及方法及陀螺系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Lyot消偏器消偏性能测试装置及方法及陀螺系统，包括：Lyot消偏器的输入端与光源连接，Lyot消偏器的输出端与偏振控制器的传输A端熔接，偏振控制器的传输B端与Y波导熔接，Y波导的输出端接入光功率计；偏振控制器为能将任意输入光偏振态转变为任意期望输出光偏振态的器件，包括多个光纤圈。可以通过调节Lyot消偏器消偏性能测试装置的偏振控制器上的各光纤圈的角度，同时观察光功率计上显示的输出光强读数，来判断Lyot消偏器的消偏效果。陀螺系统接入经过上述的Lyot消偏器消偏性能测试的方法测试过的Lyot消偏器。测试装置简单、测试结果准确可靠、测试操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种消偏器消偏性能测试技术，尤其涉及一种Lyot消偏器消偏性能测试装置及方法及陀螺系统。
背景技术
如图1所示，一般干涉型光纤陀螺是一种测量角速度的仪器，其光路结构包括光源1、Lyot消偏器2、耦合器3、Y波导4、光纤环5和探测器6。
干涉型光纤陀螺对角速度的测量是通过在光纤环5中传播的两束相向的光在光纤陀螺自身的转动中，引起的非互易相位差的大小来表征的，称作Sagnac效应。陀螺作为一种重要的惯性敏感器，用于测量运载体的姿态角和角速度，是构成惯性系统的核心器件，应用在飞行器导航、舰船导航和陆用导航中。
在实际的光纤陀螺系统中，Sagnac效应十分微弱，光波偏振态的随机变化引起陀螺的输出漂移和标度因数的不稳定性，从而影响陀螺的性能。采用光学消偏方法可以减小偏振态变化对光纤陀螺性能的影响。
现有技术中，考察Lyot消偏器2出射光偏振态的测试方法大都是在光源后加入透镜，将输出光波耦合进Lyot消偏器，而Lyot消偏器出射光同样需要经准直透镜变成平行光输出，对消偏后输出光波采用波片来改变其的偏振态，并利用检偏器实现光波的检偏功能，最后接入光功率计。
这种测试装置不但需要光学器件较多，而且光路调试起来也有一定难度；此外，当测试好的消偏器接入陀螺系统时，陀螺系统光源与消偏测试光源性能不可能完全统一：光源中心波长、光源尾纤的熔接角度存在误差的情况，都会对其消偏性能产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种测试装置简单、测试结果准确可靠、测试操作方便的Lyot消偏器消偏性能测试装置及方法及陀螺系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的Lyot消偏器消偏性能测试装置，包括：
Lyot消偏器的输入端与光源连接，Lyot消偏器的输出端与偏振控制器的传输A端熔接，偏振控制器的传输B端与Y波导熔接，Y波导的输出端接入光功率计；
所述偏振控制器为能将任意输入光偏振态转变为任意期望输出光偏振态的器件，包括多个光纤圈。
本发明的上述的Lyot消偏器消偏性能测试装置进行Lyot消偏器消偏性能测试的方法，包括：
通过调节所述Lyot消偏器消偏性能测试装置的偏振控制器上的各光纤圈的角度，同时观察所述光功率计上显示的输出光强读数，来判断所述Lyot消偏器的消偏效果；
当所述光功率计检测到的光强读数的变化在设定的范围之内，则认定所述Lyot消偏器的消偏效果达到要求；
当所述光功率计检测到的光强读数的变化不在设定的范围之内，则认定所述Lyot消偏器的消偏效果未达到要求，则调整所述Lyot消偏器的结构参数后继续进行上述测试。
本发明的陀螺系统，该陀螺系统包括经过上述的Lyot消偏器消偏性能测试的方法测试过的Lyot消偏器。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的Lyot消偏器消偏性能测试装置及方法及陀螺系统，由于包括：Lyot消偏器的输入端与光源连接，Lyot消偏器的输出端与偏振控制器的传输A端熔接，偏振控制器的传输B端与Y波导熔接，Y波导的输出端接入光功率计；偏振控制器为能将任意输入光偏振态转变为任意期望输出光偏振态的器件，包括多个光纤圈。可以通过调节所述Lyot消偏器消偏性能测试装置的偏振控制器上的各光纤圈的角度，同时观察所述光功率计上显示的输出光强读数，来判断所述Lyot消偏器的消偏效果。陀螺系统可以接入经过上述的Lyot消偏器消偏性能测试的方法测试过的Lyot消偏器。测试装置简单、测试结果准确可靠、测试操作方便。
附图说明
图1为现有技术中光纤陀螺的基本结构示意图；
图2为本发明的Lyot消偏器性能测试装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的Lyot消偏器消偏性能测试装置，其较佳的具体实施方式如图2所示，包括：
Lyot消偏器2的输入端与光源1连接，Lyot消偏器2的输出端与偏振控制器7的传输A端熔接，偏振控制器7的传输B端与Y波导8熔接，Y波导8的输出端接入光功率计9；
偏振控制器7为能将任意输入光偏振态转变为任意期望输出光偏振态的器件，包括多个光纤圈。
光源1可以为输出波长为850nm的低偏振度超辐射发光二极管，也可以选用其它的光源。
Lyot消偏器2包括在光源1的尾纤后，以45°熔接一段长度为尾纤长度的两倍的保偏光纤。
本发明的应用如上述的Lyot消偏器消偏性能测试装置进行Lyot消偏器消偏性能测试的方法，其较佳的具体实施方式是，包括：
通过调节Lyot消偏器消偏性能测试装置的偏振控制器上的各光纤圈的角度，同时观察所述光功率计上显示的输出光强读数，来判断所述Lyot消偏器的消偏效果；
当光功率计检测到的光强读数的变化在设定的范围之内，则认定所述Lyot消偏器的消偏效果达到要求；
当光功率计检测到的光强读数的变化不在设定的范围之内，则认定所述Lyot消偏器的消偏效果未达到要求，则调整所述Lyot消偏器的结构参数后继续进行上述测试。
本发明的陀螺系统，其较佳的具体实施方式是，该陀螺系统包括经过上述的Lyot消偏器消偏性能测试的方法测试过的Lyot消偏器。
经过测试达到消偏要求的Lyot消偏器可以与上述的Lyot消偏器消偏性能测试装置中的光源形成一个整体接入所述陀螺系统。
本发明可以应用于短波长低偏振度光路系统的Lyot消偏器消偏性能的测试中，可以在光源尾纤后以45°熔接一段两倍尾纤长度的保偏光纤形成Lyot消偏器，消偏器输出端与偏振控制器的传输A端熔接，偏振控制器的传输B端与Y波导熔接，Y波导输出接入光功率计。
测试过程中，通过调节偏振控制器上各光纤圈的角度，同时观察光功率计上显示的输出光强读数，来判断Lyot消偏器是否达到消偏效果的。偏振控制器是能将任意输入的偏振态转变为任意期望输出偏振态的器件，而它对消偏光没有改变偏振态的作用。对于Lyot消偏器出射光，若达到完全消偏，则任意改变偏振光控制器上光纤圈间的角度，光功率计的示数也不会有所改变，而当没有达到很好的消偏效果时，输出光偏振态会随光纤圈间角度变化而变化，经过Y波导检偏后，光功率计必然检测到变化的输出光强。
本发明Lyot消偏器消偏性能的测试装置及测量方法的优点在于：(一)测试装置简单：一般的测试系统均采用旋转波片来改变光波的偏振态；采用检偏器实现光波的检偏功能；这中间还需要借助透镜将光波耦合进光纤、及光纤出射光波经准直透镜以平行光输出。而对于本发明的测试装置，采用偏振控制器以利用弹光效应来改变光纤中的双折射，从而达到控制光纤中光波偏振态的目的；采用Y波导实现检偏功能；光纤系统各器件之间熔接相连。(二)测试结果准确可靠：经过测试达到消偏要求的Lyot消偏器可与测试装置中的SLD光源形成一个整体接入陀螺系统，从而避免了更换光源并与消偏器再次熔接时所不可避免的熔接角度误差，以及测试光源波长与实际陀螺系统光源波长不可能完全相同的问题。(三)测试操作简单：任意调节偏振控制器，观察光功率计示数即可。只要光功率计检测到的光强变化小于一定范围，就可认定消偏器消偏效果达到要求，若光强不在该范围内变化，则调整Lyot消偏器结构参数后继续检测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种Lyot消偏器消偏性能测试装置，其特征在于，包括：
Lyot消偏器的输入端与光源连接，Lyot消偏器的输出端与偏振控制器的传输A端熔接，偏振控制器的传输B端与Y波导熔接，Y波导的输出端接入光功率计；
所述偏振控制器为能将任意输入光偏振态转变为任意期望输出光偏振态的器件，包括多个光纤圈。
2.根据权利要求1所述的Lyot消偏器消偏性能测试装置，其特征在于，所述的光源为输出波长为850nm的低偏振度超辐射发光二极管。
3.根据权利要求2所述的Lyot消偏器消偏性能测试装置，其特征在于，所述Lyot消偏器包括在所述光源的尾纤后，以45°熔接一段长度为所述尾纤长度的两倍的保偏光纤。
4.一种应用如权利要求1至3任一项所述的Lyot消偏器消偏性能测试装置进行Lyot消偏器消偏性能测试的方法，其特征在于，包括：
通过调节所述Lyot消偏器消偏性能测试装置的偏振控制器上的各光纤圈的角度，同时观察所述光功率计上显示的输出光强读数，来判断所述Lyot消偏器的消偏效果；
当所述光功率计检测到的光强读数的变化在设定的范围之内，则认定所述Lyot消偏器的消偏效果达到要求；
当所述光功率计检测到的光强读数的变化不在设定的范围之内，则认定所述Lyot消偏器的消偏效果未达到要求，则调整所述Lyot消偏器的结构参数后继续进行上述测试。
5.一种陀螺系统，其特征在于，该陀螺系统包括经过权利要求4所述的Lyot消偏器消偏性能测试的方法测试过的Lyot消偏器。
6.根据权利要求5所述的陀螺系统，其特征在于，经过测试达到消偏要求的Lyot消偏器与如权利要求1至3任一项所述的Lyot消偏器消偏性能测试装置中的光源形成一个整体接入所述陀螺系统。
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