CN103955024A - 光纤耦合器制作过程的监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种光纤耦合器制作过程的监测系统及其监测方法，包括监测光源、法拉第旋转反射镜面、熔融拉锥区与熔融拉锥火焰，监测光源通过光纤A与尾纤A一端连接，尾纤A另一端与法拉第旋转反射镜面D连接；法拉第旋转反射镜面E与尾纤B一端连接，尾纤B另一端与光纤B一端连接，光纤B另一端连接熔融拉锥台功率监测端口；熔融拉锥区位于尾纤A与尾纤B共同区域，熔融拉锥火焰位于熔融拉锥区下方，对尾纤A与尾纤B进行熔融耦合；根据监测光输出功率与光源功率的比值，控制光纤耦合器的熔融拉锥过程，有效控制的光纤耦合器性能，制作出的光纤干涉仪两臂上无熔接点，降低传感器的制作难度，提高传感器的可靠性。

Description

光纤耦合器制作过程的监测系统及其监测方法

技术领域

本发明属于监测光纤耦合器制作过程的技术领域，具体涉及一种带反射面光纤耦合器制作过程的监测系统及其监测方法。

背景技术

光纤传感系统中，光纤迈克尔逊干涉仪是最常用的相位检测器件，通过检测传感臂和参考臂之间相位差，获得高灵敏度的物理参量检测精度。为了抑制光纤干涉仪的偏振衰落，通常采用单模光纤耦合器和单模光纤法拉第旋转反射镜面用光纤熔接机把反射面连接在光纤耦合器的两个输出端，组成光纤迈克尔逊干涉仪。这种通过熔接制作光纤干涉仪的方法过程简单、容易实现，但该方法制作的光纤迈克尔逊干涉仪在两个臂上各有一个熔接点，因而在制作传感器件时，特别是在制作需要绕制传感臂的传感器件时存在许多不方便，且光纤熔接点的缺陷很容易导致光纤断裂，降低器件的可靠性。

要去掉光纤干涉仪两臂上的熔接点有两种方法：一种方法是先制作长尾纤的光纤耦合器，然后再在光纤耦合器的输出光纤上制作法拉第旋转反射镜；另一种方法是先制作长尾纤光纤法拉第旋转反射镜，再利用两个法拉第旋转反射镜制作光纤耦合器。这两种方法都是能制作出传感臂或参考臂上不带熔接点的光纤耦合器。然而，第一种方法由于制作法拉第旋转镜的工艺较为复杂、难度较大，因而成品率较低；第二种方法是在制作完法拉第旋转镜后，利用法拉第旋转镜尾纤制作光纤耦合器，而光纤耦合器的制作工艺相对简单，成品率比较高，因而这种方法成为带法拉第旋转镜的光纤迈克尔迅干涉仪的最常用制作方法。

在光纤耦合器制作过程中，通常需要监测光纤耦合器两个输出端的输出功率来获得光纤耦合器的分束比和损耗，通过分束比大小决定熔融拉锥过程和状态，同时还需根据光纤耦合器两个输出端的功率获得光纤耦合器最终的分束比和损耗性能。然而，在上面制作光纤干涉仪的第二种方法中，光纤耦合器的输出端为法拉第旋转反射镜，不能用此端口监测功率，因而此光纤耦合器的功率检测成为制作带法拉第旋转反射镜的光纤耦合器的难点，需要一种新的监测方法对带法拉第旋转反射镜光纤耦合器的制作过程进行监测。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种光纤耦合器制作过程的监测系统，用监测系统制作出的光纤耦合器及其光纤迈克尔迅干涉仪的性能都得到有效控制，且光纤干涉仪两臂上无熔接点，可以方便的进行光纤传感器的绕制，降低传感器的制作难度，提高传感器的可靠性。

本发明的另一个目的提供应用光纤耦合器制作过程的监测系统的监测方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种光纤耦合器制作过程的监测系统，包括监测光源、法拉第旋转反射镜面、熔融拉锥区与熔融拉锥火焰，所述监测光源通过光纤A与尾纤A一端连接，所述尾纤A另一端与法拉第旋转反射镜面D连接；所述法拉第旋转反射镜面E与尾纤B一端连接，所述尾纤B另一端与光纤B一端连接，所述光纤B另一端连接熔融拉锥台功率监测端口；所述熔融拉锥区位于尾纤A与尾纤B共同区域，所述熔融拉锥火焰位于熔融拉锥区下方，对尾纤A与尾纤B进行熔融耦合。

进一步，所述监测光源与光纤A之间还设置有光纤分束器，所述光纤分束器输出端与光纤A连接，所述光纤分束器输出端还与光纤C一端连接，所述光纤C另一端还连接熔融拉锥台功率参考监测端口。

应用光纤耦合器制作过程的监测系统的监测方法，首先打开监测光源，记下光源功率，熔融拉锥火焰对熔融拉锥区进行熔融耦合；其次，光纤B另一端与熔融拉锥台功率监测端口连接作为监测光，打开熔融拉锥台功率监测端口，记录监测光输出功率，然后计算监测光输出功率与光源功率的比值，同时控制光纤耦合器的熔融拉锥过程。

进一步，首先在所述监测光源与光纤A之间还设置有光纤分束器，所述光纤分束器输出端与光纤A连接，所述光纤分束器输出端还与光纤C一端连接，所述光纤C另一端还与熔融拉锥台功率参考监测端口连接，并作为参考光；其次，打开监测光源，熔融拉锥火焰对熔融拉锥区进行熔融耦合；然后，记录下参考光输出功率与监测光输出功率，计算监测光输出功率与参考光输出功率的比值，同时控制光纤耦合器的熔融拉锥过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1监测系统的框架示意图；

图2为本发明实施例2监测系统的框架示意图。

附图标识：1、监测光源，2、熔融拉锥区，3、熔融拉锥火焰，4、光纤A，5、尾纤A，6、法拉第旋转反射镜面D，7、法拉第旋转反射镜面E，8、尾纤B，9、光纤B，10、熔融拉锥台功率监测端口，11、光纤分束器，12、光纤C，13、熔融拉锥台功率参考监测端口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1，一种光纤耦合器制作过程的监测系统，包括监测光源1、法拉第旋转反射镜面、熔融拉锥区2与熔融拉锥火焰3，监测光源1通过光纤A4与尾纤A5一端连接，尾纤A5另一端与法拉第旋转反射镜面D6连接；法拉第旋转反射镜面E7与尾纤B8一端连接，尾纤B8另一端与光纤B9一端连接，光纤B9另一端与熔融拉锥台功率监测端口10连接；熔融拉锥区2位于尾纤A5与尾纤B8共同区域，熔融拉锥火焰3位于熔融拉锥区2下方，对尾纤A5与尾纤B8进行熔融耦合。

该监测系统的监测方法如下：

首先打开监测光源1，记下光源功率，熔融拉锥火焰3对熔融拉锥区2进行熔融耦合；其次，光纤B9另一端与熔融拉锥台功率监测端口10连接作为监测光，打开熔融拉锥台功率监测端口10，记录监测光输出功率，计算监测光输出功率与光源功率的比值，控制光纤耦合器的熔融拉锥过程。

起初，当熔融拉锥比较弱时，尾纤A5和尾纤B8之间没有耦合，法拉第旋转反射镜面E7不会产生返回光，熔融拉锥台功率监测端口10也就接受不到返回光；随着熔融拉锥增强，在尾纤A5和尾纤B8之间在熔融拉锥区2处发生耦合，那么熔融拉锥台功率监测端口10接受的返回光逐渐增强，当监测光输出功率与光源功率的比值为50：100时，光纤干涉仪就可以获得最佳的性能。

实施例2

参考图2，与实施例1的监测系统基本相同，不同之处在于监测光源1与光纤A4之间还设置有光纤分束器11，光纤分束器11输出端与光纤A4连接，光纤分束器11输出端还与光纤C12一端连接，光纤C12另一端还与熔融拉锥台功率参考监测端口13连接。该监测系统通过光纤分束器11把监测光源1输出的光分为参考光与监测光，通过光纤C12输出的光为参考光，法拉第旋转反射镜面E7反射进入光纤B9输出的光为监测光。

该监测系统的监测方法如下：

打开监测光源1，熔融拉锥火焰3对熔融拉锥区2进行熔融耦合；然后，记录下参考光输出功率与监测光输出功率，计算监测光输出功率与参考光输出功率的比值，控制光纤耦合器的熔融拉锥过程。起初，当熔融拉锥比较弱时，尾纤A5和尾纤B8之间没有耦合，法拉第旋转反射镜面E7不会产生返回光，熔融拉锥台功率监测端口10也就接受不到返回光；随着熔融拉锥增强，在尾纤A5和尾纤B8之间在熔融拉锥区2处发生耦合，那么熔融拉锥台功率监测端口10接受的返回光逐渐增强，当监测光输出功率与参考光输出功率的比值未为50：50时，光纤干涉仪就可以获得最佳的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种光纤耦合器制作过程的监测系统，包括监测光源、法拉第旋转反射镜面、熔融拉锥区与熔融拉锥火焰，其特征在于，所述监测光源通过光纤A与尾纤A一端连接，所述尾纤A另一端与法拉第旋转反射镜面D连接；所述法拉第旋转反射镜面E与尾纤B一端连接，所述尾纤B另一端与光纤B一端连接，所述光纤B另一端连接熔融拉锥台功率监测端口；所述熔融拉锥区位于尾纤A与尾纤B共同区域，所述熔融拉锥火焰位于熔融拉锥区下方，对尾纤A与尾纤B进行熔融耦合。

2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测光源与光纤A之间还设置有光纤分束器，所述光纤分束器输出端与光纤A连接，所述光纤分束器输出端还与光纤C一端连接，所述光纤C另一端连接还熔融拉锥台功率参考监测端口。

3.一种应用权利要求1所述的监测系统的监测方法，其特征在于，首先打开监测光源，记下光源功率，熔融拉锥火焰对熔融拉锥区进行熔融耦合；其次，光纤B另一端与熔融拉锥台功率监测端口连接作为监测光，打开熔融拉锥台功率监测端口，记录监测光输出功率，然后计算监测光输出功率与光源功率的比值，同时控制光纤耦合器的熔融拉锥过程。

4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，首先在所述监测光源与光纤A之间还设置有光纤分束器，所述光纤分束器输出端与光纤A连接，所述光纤分束器输出端还与光纤C一端连接，所述光纤C另一端还与熔融拉锥台功率参考监测端口连接，并作为参考光；其次，打开监测光源，熔融拉锥火焰对熔融拉锥区进行熔融耦合；然后，记录下参考光输出功率与监测光输出功率，计算监测光输出功率与参考光输出功率的比值，同时控制光纤耦合器的熔融拉锥过程。