CN216524038U - 不等臂光纤干涉仪维稳设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开的不等臂光纤干涉仪维稳设备，涉及光电器件维稳技术领域，包括承载装置，与第一保温装置开口的一端密封连接，用于放置并固定不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂、光电耦合器；第一保温装置，一端开口且内部充满比热容大于设定值的液体，用于对不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂、光电耦合器进行密封处理；第二保温装置，用于对不等臂光纤干涉仪中剩余的长臂及短臂进行密封处理；罩体，一端开口且开口的一端设置于承载装置的上端并与承载装置密封连接，形成密封体，其中，密封体用于对不等臂光纤干涉仪的长臂、短臂、光电耦合器进行密封处理，简化了结构，降低了成本，提高了不等臂光纤干涉仪的稳定性。

Description

不等臂光纤干涉仪维稳设备

技术领域

本实用新型涉及光电器件保养技术领域，具体涉及一种不等臂光纤干涉仪维稳设备。

背景技术

光纤干涉仪作为光纤通信领域、光纤传感器领域最核心的器件之一，至少包含一个光电耦合器和两个光纤臂，其中一个光纤臂是信号臂，也称作感应臂或者传感臂，另一个光纤臂的是参考臂。光纤干涉仪主要传感原理为：被测信号作用于光纤干涉仪的信号臂，引起臂长的改变，导致该信号臂内的光波的相位发生变化，而光波相位的改变会导致干涉后输出的光波的强度发生变化，通过检测该光波强度的变化就可以得到被测信号的信息。光纤干涉仪可以根据两臂臂长差是否相等分为等臂光纤干涉仪和不等臂光纤干涉仪两种，由于等臂光纤干涉仪的两个光纤臂采用零臂长差结构，可以有效减小噪声。但是在频率调制相位发生载波系统中，不等臂光纤干涉仪更有利于信号处理。尤其是量子信息技术领域，不等臂光纤干涉仪作为最核心的器件，用于对信息的编码、解码和其他方面的光信息处理。不等臂光纤干涉仪的稳定性及技术参数的好坏，直接影响量子通信的成码率，影响整个系统的稳定性。另外，在光纤传感领域，不等臂光纤干涉仪也是不可或缺的核心部件，其稳定性与否直接影响探测精度及探测后输出信号的信噪比，不等臂光纤干涉仪所在的环境温度稳定与否是决定不等臂光纤干涉仪是否稳定的关键因素。

现有的光纤干涉仪维稳设备主要采用以下几种方案：一种是采用加强保温隔热方案，灌封或填充隔热介质，多层隔热层，在腔内对光纤干涉仪进行密封处理；二是采用主动温控方案，将光纤干涉仪控制在稳定的温度环境下；三是采用闭环反馈控制方案，在光路中加入相位调制器和光电探测器，主动调节平衡。这三种方案存在以下缺陷：

第一种方案：整个装置比较复杂，填充封装后，维护不便拆卸困难；第二种方案：需要额外的电路和较为复杂的算法，并且一般采集单一温度点温度，整体控温并不精确，效果不理想；第三种方案：额外采用复杂的电路、昂贵的调制器件，调制饱和后会出现短暂的失衡状态，效果欠佳。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种不等臂光纤干涉仪维稳设备，用以解决现有技术存在的结构复杂、算法复杂、成本高的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备包括：

承载装置，与第一保温装置开口的一端密封连接，用于放置并固定所述不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂及光电耦合器；

所述第一保温装置，一端开口且内部充满比热容大于设定值的液体，用于对所述不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂及光电耦合器进行保温处理；

第二保温装置，用于对所述不等臂光纤干涉仪中剩余的长臂及短臂进行密封处理；

罩体，一端开口且开口的一端设置于所述承载装置的上端并与所述承载装置密封连接，形成密封体，其中，所述密封体用于对所述不等臂光纤干涉仪的长臂、短臂、光电耦合器进行密封处理。

优选地，紧贴于所述罩体的底端及所述不等臂光纤干涉仪的长臂、短臂的正上方设置有弹性保温装置，所述弹性保温装置用于固定所述不等臂光纤干涉仪的长臂、短臂的位置及稳定所述密封体内的温度。

优选地，所述液体为水。

优选地，所述第二保温装置内部充满气凝胶。

优选地，并行贴伏放置并固定于所述承载装置上的不等臂光纤干涉仪的长臂与短臂的长度相等。

优选地，所述承载装置与所述第一保温装置及所述罩体之间固定连接在一起并采用胶圈密封。

优选地，所述罩体、所述第一保温装置及所述第二保温装置的材质均为塑料。

优选地，所述承载装置的材质为金属。

优选地，所述第一保温装置与所述第二保温装置固定连接。

优选地，所述弹性保温装置为海绵。

本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备具有以下有益效果：

（1）采用填充高比热容液体的方式，减小了外界温度变化对不等臂光纤干涉仪的影响，提高了不等臂光纤干涉仪的稳定性；

（2）将不等臂光纤干涉仪两臂中相等长度的一段并行贴伏在载体装置上，保证不等臂光纤干涉仪的两臂臂长差的一致性，提高了不等臂光纤干涉仪的稳定性；

（3）对不等臂光纤干涉仪两臂中多余的部分专门作隔热保温填充，进一步保证了不等臂光纤干涉仪的两臂臂长差的一致性，提高了不等臂光纤干涉仪的稳定性；

（4）无需额外采用复杂的电路及算法、昂贵的调制器件，简化了结构，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下表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介绍，显而易见地，下表面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备的爆炸结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备的立体结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备中的罩体内部示意图。

图4为本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备中不等臂光纤干涉仪与承载装置放置关系结构示意图。

标注说明：

1-罩体、2-弹性保温装置、3-不等臂光纤干涉仪、4-承载装置、5-第一保温装置、6-第二保温装置、61-第二保温装置箱体、62-第二保温装置盖子、7-注水管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下表面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

下面对本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备进行详细说明：

如图1所示，本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备包括罩体1、弹性保温装置2、不等臂光纤干涉仪3、承载装置4、第一保温装置5、第二保温装置6，其中：

第二保温装置6包括箱体61与盖子62。

承载装置4与第一保温装置5开口的一端密封连接，用于放置并固定不等臂光纤干涉仪3中的长臂、短臂及光电耦合器。

可选地，承载装置4的材质为金属，比如铜，为了防止铜生锈，可以在铜表面镀一层镍。

其中，如图4所示，承载装置4的上表面设置有多个卡柱，以固定不等臂光纤干涉仪中的光电耦合器。

第一保温装置5的一端开口且内部充满比热容大于设定值的液体，用于对不等臂光纤干涉仪3中的长臂、短臂及光电耦合器进行保温处理。

可选地，该液体为水。当外界环境温度发生变化时（如13:00时为10度，20:00时为1度），由于通过注水管7向第一保温装置5中填充了高比热容的液体水，第一保温装置5中的温度变化较慢，减小了外界温度变化对不等臂光纤干涉仪3的影响。其中，注水管7通过某个侧面设置的通孔向第一保温装置5中注水，当注满水后，可以将注水管7卸掉，用塞子将通孔堵住。

第二保温装置6，用于对不等臂光纤干涉仪3中剩余的长臂及短臂进行密封处理。

其中，通过第二保温装置6对不等臂光纤干涉仪3两臂中的末端部分专门作隔热保温处理，保证了不等臂光纤干涉仪3的一致性，避免外界环境温度变化对不等臂光纤干涉仪3两臂的臂长差产生严重影响。

具体地，当不等臂光纤干涉仪3为迈克尔逊光纤干涉仪时，迈克尔逊光纤干涉仪中的2个反射镜也密封在第二保温装置6中。

可选地，第二保温装置6中充满气凝胶。

具体地，采用螺钉将第一保温装置5与第二保温装置6固定连接在一起。

其中，如图4所示，并行贴伏放置并固定于承载装置4上的不等臂光纤干涉仪的长臂与短臂的长度相等，进一步保证了不等臂光纤干涉仪臂长差的一致性，进一步提高了不等臂光纤干涉仪的稳定性。

罩体1的一端开口且开口的一端设置于承载装置4的上端并与承载装置4密封连接，形成密封体，其中，该密封体用于对不等臂光纤干涉仪3的长臂、短臂、光电耦合器进行密封处理。

可选地，如图3所示，紧贴于罩体1的底端及不等臂光纤干涉仪3的长臂、短臂的正上方设置有弹性保温装置2，弹性保温装置2用于固定不等臂光纤干涉仪3的长臂、短臂的位置及稳定密封体内的温度。

可选地，弹性保温装置2为海绵，起到了软固定密封体内的不等臂光纤干涉仪3的长臂、短臂的作用，同时也具有稳定密封体内的温度的作用。

可选地，第一保温装置5与第二保温装置6固定连接，罩体1、第一保温装置5及第二保温装置6的材质均为塑料，比如亚克力，质量轻、价格低及保温性能好。

可选地，承载装置4与第一保温装置5及罩体1之间固定连接在一起并采用胶圈密封。

具体地，采用螺钉的方式将承载装置4与第一保温装置5及罩体1固定连接在一起。

特别地，本实用新型实施例公开的不等臂光纤干涉仪维稳设备不仅适用于不等臂光纤干涉仪（比如迈克尔逊光纤干涉仪、马赫曾德光纤干涉仪），同样适用于其他类型的光纤干涉仪（比如Sagnac光纤干涉仪）。

本实用新型实施例提供的不等臂光纤干涉仪维稳设备，包括承载装置，与第一保温装置开口的一端密封连接，用于放置并固定不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂、光电耦合器；第一保温装置，一端开口且内部充满比热容大于设定值的液体，用于对不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂、光电耦合器进行密封处理；第二保温装置，用于对不等臂光纤干涉仪中剩余的长臂及短臂进行密封处理；罩体，一端开口且开口的一端设置于承载装置的上端并与承载装置密封连接，形成密封体，其中，密封体用于对不等臂光纤干涉仪的长臂、短臂、光电耦合器进行密封处理，简化了结构，降低了成本，提高了不等臂光纤干涉仪的稳定性。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于，包括：

承载装置，与第一保温装置开口的一端密封连接，用于放置并固定所述不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂及光电耦合器；

所述第一保温装置，一端开口且内部充满比热容大于设定值的液体，用于对所述不等臂光纤干涉仪中的长臂、短臂及光电耦合器进行保温处理；

第二保温装置，用于对所述不等臂光纤干涉仪中剩余的长臂及短臂进行密封处理；

罩体，一端开口且开口的一端设置于所述承载装置的上端并与所述承载装置密封连接，形成密封体，其中，所述密封体用于对所述不等臂光纤干涉仪的长臂、短臂及光电耦合器进行密封处理。

2.根据权利要求1所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

紧贴于所述罩体的底端及所述不等臂光纤干涉仪的长臂及短臂的正上方设置有弹性保温装置，所述弹性保温装置用于固定所述不等臂光纤干涉仪的长臂及短臂的位置及稳定所述密封体内的温度。

3.根据权利要求1所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述液体为水。

4.根据权利要求1所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述第二保温装置内部充满气凝胶。

5.根据权利要求1所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

并行贴伏放置并固定于所述承载装置上的不等臂光纤干涉仪的长臂与短臂的长度相等。

6.根据权利要求1所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述承载装置与所述第一保温装置及所述罩体之间固定连接在一起并采用胶圈密封。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述罩体、所述第一保温装置及所述第二保温装置的材质均为塑料。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述承载装置的材质为金属。

9.根据权利要求1所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述第一保温装置与所述第二保温装置固定连接。

10.根据权利要求2所述的不等臂光纤干涉仪维稳设备，其特征在于：

所述弹性保温装置为海绵。

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