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专利名称：保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及实施系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411075570.7

专利申请（专利权）人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
权利人地址：天津市红桥区丁字沽一号路268号

专利发明（设计）人：罗巍,李茂春,罗幼果,惠菲,王玥泽,杨正

专利摘要：本发明属于光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及实施系统，通过连续改变线偏振检测光波长，求得光纤环圈出射光偏振态Stokes参量；通过光纤环圈出射光偏振态Stokes参量在邦加球上绘制圆形轨迹；圆形轨迹中，圆形轨迹的圆心点到圆周点的弧角或圆形轨迹的半径表示入射线偏振检测光对轴精准性，圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移角度表示光纤环圈内偏振特性衰退；通过赤道偏移角度，计算偏振特性。入射线偏振检测光无需与保偏空芯微结构光纤环圈偏振传输模式的轴向精确对准，即可实现保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性有效评估，规避了表征保偏空芯微结构光纤正交偏振主轴的纳米量级结构性差异识别问题。

主权利要求：
1.一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过连续改变线偏振检测光波长，求得光纤环圈出射光偏振态Stokes参量；
通过光纤环圈出射光偏振态Stokes参量在邦加球上绘制圆形轨迹；
圆形轨迹中，圆形轨迹的圆心点到圆周点的弧角 或圆形轨迹的半径表示入射线偏振检测光对轴精准性，圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移角度 表示光纤环圈内偏振特性衰退；
通过赤道偏移角度，计算偏振特性，所述偏振特性为消光比 ，其为
。
2.根据权利要求1所述的一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法，其特征在于，所述光纤环圈出射光偏振态Stokes参量通过偏振态检测模块实现。
3.根据权利要求2所述的一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法，其特征在于，所述偏振态检测模块包括四角锥透镜、偏振片、四分之一波片及四象限探测器，四角锥透镜将光纤环圈出射光束强度四等分并折射到四个方向上，通过偏振片和波片组合后，再由四象限探测器同步探测四个光强信息获得出射光偏振态Stokes参量。
4.一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测的实施系统，其特征在于，包括波长可调谐激光器、第一透镜、第二透镜、第三透镜、起偏器、偏振态检测模块和上位机构成，所述波长可调谐激光器用于在特定波长范围内产生相应所需光功率，其发射出的光波序经过第一透镜、起偏器和第二透镜，对光波进行准直、起偏和聚焦处理，聚焦后的光波耦合进入保偏空芯微结构光纤环圈一尾纤中，光波在光纤环圈中传输一周后在另一端光纤环圈尾纤出射，出射光波通过第三透镜后被扩束准直成平行光束，随后被投射到所述偏振态检测模块进行光电信号转换以获取光偏振态Stokes参量，所述偏振态检测模块将表征光偏振态Stokes参量的四个电压信号发送给所述上位机，所述上位机处理以计算出光偏振态Stokes参量，并将光偏振态Stokes参量变化轨迹存储绘制在邦加球上，同时上位机发送指令控制波长可调谐激光器进行波长扫描，待光偏振态Stokes参量形成一个圆形轨：，上位机拟合圆形确定圆心坐标，并通过圆心从邦加球赤道偏移的角度评估出保偏空芯微结构光纤环圈的偏振特性。
5.根据权利要求4所述一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测的实施系统，其特征在于，所述偏振态检测模块包括四角锥透镜、偏振片、四分之一波片及四象限探测器，四角锥透镜将光纤环圈出射光束强度四等分并折射到四个方向上，通过偏振片和波片组合后，再由四象限探测器同步探测四个光强信息获得出射光偏振态Stokes参量。
6.根据权利要求4或5中所述一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测的实施系统，其特征在于，保偏空芯微结构光纤环圈由保偏空芯微结构光纤绕制而成，所述保偏空芯微结构光纤是在单一介质材料上将端面周期结构排列的空气孔沿轴向贯穿的整根光纤。
7.根据权利要求6所述一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测的实施系统，其特征在于，所述保偏空芯微结构光纤是利用四个包层微结构单元构建反谐振反射效应使光波被高效地束缚在空气纤芯中传输。 说明书 : 保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及实施系统技术领域[0001] 本发明属于光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及实施系统。背景技术[0002] 保偏空芯微结构光纤利用特定包层结构构建光子带隙效应或反谐振反射效应，将光波高效地束缚在空气纤芯中传播，将空气作为传输介质，光波对环境中热、磁和辐照等影响不再敏感，可实现理想的高稳定光传输，可有效提升光纤陀螺环境适应性。[0003] 光纤陀螺光纤环圈所用光纤通常具备较强的保偏能力以实现线偏振光稳定地传输，从而有效抑制干涉光路中偏振耦合导致的陀螺噪声。光纤的保偏能力由双折射率 来表征，光波在光纤互相正交的两个偏振方向传播时，呈现出折射率不同，双折射率越高，保偏能力越强。[0004] 保偏空芯微结构光纤通常通过控制导光空气纤芯玻璃壁在两个垂直方向上的厚度差（纳米量级）以形成反交叉耦合效应实现高双折率，以具备偏振保持传输能力。这种纳米量级的结构性差异一方面对保偏空芯微结构光纤拉制水平要求高，另一方面也对陀螺光纤环圈制作中光纤所受应力应变控制水平要求高。光纤环圈制作过程中的绕制张紧应力、横向挤压应力、弯曲应力和填充胶体固化收缩应力等会导致保偏空芯微结构光纤中微纳米量级的包层微结构发生形变，进而会对保偏空芯微结构光纤环圈的偏振特性产生不确定影响。[0005] 通常采用消光比仪测定保偏光纤环圈的消光比以评估光纤环圈的偏振特性。此方法必须将线偏振检测光精确对轴耦合到保偏光纤传输的偏振模式中，若正交偏振模式中耦合进入检测光能量，将严重影响保偏光纤环圈偏振保持特性的测量准确性。对于传统保偏光纤例如熊猫型保偏光纤，采用保偏熔接机即可完成高精准地偏振对轴。[0006] 对于保偏空芯微结构光纤端面上纳米量级的结构性差异，借助保偏熔接机轴向识别功能或高倍光学显微镜以肉眼观察均无法定位保偏空芯微结构光纤偏振轴向。当前无便捷技术手段保证线偏振检测光精确耦合进入保偏空芯微结构光纤偏振模式中，则采用何种方法实现保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性评估是一个新问题。发明内容[0007] 本发明针对保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性评估需求，提出一种无需偏振对轴的保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及系统配置，将波长连续变化的入射线偏振检测光，不考虑偏振轴向，准直耦合进入保偏空芯微结构光纤环圈尾纤内，光传输中偏振特性衰退会使出射光偏振态Stokes参量圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移相应角度，通过此偏移角可评估保偏空芯微结构光纤环圈的偏振保持特性。无需偏振对轴下实现保偏微结构光纤环圈偏振特性的检测，具有操作简单、便捷的优点。[0008] 一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法，包括如下步骤：[0009] 通过连续改变线偏振检测光波长，求得光纤环圈出射光偏振态Stokes参量；[0010] 通过光纤环圈出射光偏振态Stokes参量在邦加球上绘制圆形轨迹；[0011] 圆形轨迹中，圆形轨迹的圆心点到圆周点的弧角 或圆形轨迹的半径表示入射线偏振检测光对轴精准性，圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移角度 表示光纤环圈内偏振特性衰退；[0012] 通过赤道偏移角度，计算偏振特性，所述偏振特性为消光比 ，其为。[0013] 进一步的，所述光纤环圈出射光偏振态Stokes参量通过偏振态检测模块实现。[0014] 进一步的，所述偏振态检测模块包括四角锥透镜、偏振片、四分之一波片及四象限探测器，四角锥透镜将光纤环圈出射光束强度四等分并折射到四个方向上，通过偏振片和波片组合后，再由四象限探测器同步探测四个光强信息获得出射光偏振态Stokes参量。[0015] 一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测的实施系统，包括波长可调谐激光器、第一透镜、第二透镜、第三透镜、起偏器、偏振态检测模块和上位机构成，所述波长可调谐激光器用于在特定波长范围内产生相应所需光功率，其发射出的光波序经过第一透镜、起偏器和第二透镜，对光波进行准直、起偏和聚焦处理，聚焦后的光波耦合进入保偏空芯微结构光纤环圈一尾纤中，光波在光纤环圈中传输一周后在另一端光纤环圈尾纤出射，出射光波通过第三透镜后被扩束准直成平行光束，随后被投射到所述偏振态检测模块进行光电信号转换以获取光偏振态Stokes参量，所述偏振态检测模块将表征光偏振态Stokes参量的四个电压信号发送给所述上位机。[0016] 进一步的，所述上位机处理以计算出光偏振态Stokes参量，并将光偏振态Stokes参量变化轨迹存储绘制在邦加球上，同时上位机发送指令控制波长可调谐激光器进行波长扫描，待光偏振态Stokes参量形成一个圆形轨：，上位机拟合圆形确定圆心坐标，并通过圆心从邦加球赤道偏移的角度评估出保偏空芯微结构光纤环圈的偏振特性。[0017] 进一步的，所述偏振态检测模块包括四角锥透镜、偏振片、四分之一波片及四象限探测器，四角锥透镜将光纤环圈出射光束强度四等分并折射到四个方向上，通过偏振片和波片组合后，再由四象限探测器同步探测四个光强信息获得出射光偏振态Stokes参量。[0018] 进一步的，保偏空芯微结构光纤环圈由保偏空芯微结构光纤绕制而成，所述保偏空芯微结构光纤是在单一介质材料上将端面周期结构排列的空气孔沿轴向贯穿的整根光纤。[0019] 进一步的，所述保偏空芯微结构光纤是利用四个包层微结构单元构建反谐振反射效应使光波被高效地束缚在空气纤芯中传输。[0020] 本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：[0021] 1.入射线偏振检测光无需与保偏空芯微结构光纤环圈偏振传输模式的轴向精确对准，即可实现保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性有效评估，规避了表征保偏空芯微结构光纤正交偏振主轴的纳米量级结构性差异识别问题，且方法便捷、操作简单；[0022] 2.偏振态检测模块设计紧凑小巧，独特的四角锥透镜易于保偏空芯微结构光纤准直耦合，利用锥面将光束强度四等分并折射到四个方向上，通过相应偏振片和波片组合后，再由四象限探测器同步探测四个光强信息可获取光偏振态Stokes参量，四路信号完全同步，无相对延迟，有利于光偏振态Stokes参量快速精确测量。附图说明[0023] 为了更清楚地说明本发明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。[0024] 图1是本发明提供的保偏空芯微结构光纤偏振特性检测系统示意图。[0025] 图2是本发明提供的保偏空芯微结构光纤端面示意图。[0026] 图3是本发明提供的保偏空芯微结构光纤环圈出射光偏振态Stokes参量变化轨迹示意图。[0027] 图4是本发明提供的偏振态检测模块构成示意图。[0028] 图5是本发明提供的出射光偏振态Stokes参量变化轨迹测试结果示意图。[0029] 图中：[0030] 1.波长可调谐激光器；2.第一透镜；3.起偏器；4.第二透镜；5.保偏空芯微结构光纤环圈；6.第三透镜；7.偏振态检测模块；8.上位机，9.光输入端口；10.四角锥透镜；11.偏振片；12.波片与偏振片组；13.四象限探测器。具体实施方式[0031] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。[0032] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0033] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。[0034] 在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0035] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。[0036] 下面结合图1至图5描述本发明的一种保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及实施系统。[0037] 本发明针对保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性的便捷评估需求，提出一种基于偏振态Stokes参量变化轨迹的保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及系统配置，入射线偏振检测光无需与保偏空芯微结构光纤环圈偏振传输模式的轴向精确对准，连续改变线偏振检测光波长，保偏空芯微结构光纤双折射率 的存在致使偏振态Stokes参量在邦加球上围绕 轴旋转，光纤环圈内若存在偏振耦合现象，则会激发Stokes参量在邦加球上围绕 轴旋转，光纤环圈出射光偏振态Stokes参量将在邦加球上形成一个圆形轨迹，入射线偏振检测光对轴精准性决定圆形轨迹的圆心点到圆周点的弧角 或圆形轨迹的半径，光纤环圈内偏振特性衰退决定圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移角度 ，保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性即消光比 可由 估算出。系统配置的偏振态检测模块实现出射光偏振态Stokes参量的精确测量，其由四角锥透镜、偏振片、四分之一波片和四象限探测器构成，四角锥透镜可将光纤环圈出射光束强度四等分并折射到四个方向上，通过相应偏振片和波片组合后，再由四象限探测器同步探测四个光强信息以快速获得出射光偏振态Stokes参量。[0038] 图1是保偏空芯微结构光纤偏振特性检测系统示意图，系统由波长可调谐激光器、第一透镜、第二透镜、第三透镜、起偏器、偏振态检测模块和上位机构成。[0039] 波长可调谐激光器用于在特定波长范围内产生相应所需光功率，其发射出的光波序经过第一透镜2、起偏器和第二透镜4，对光波进行准直、起偏和聚焦处理，聚焦后的光波耦合进入保偏空芯微结构光纤环圈一尾纤中，光波在光纤环圈中传输一周后在另一端光纤环圈尾纤出射，出射光波通过第三透镜6后被扩束准直成平行光束，随后被投射到偏振态检测模块进行光电信号转换以获取光偏振态Stokes参量，偏振态检测模块将表征光偏振态Stokes参量的四个电压信号发送给上位机处理以计算出光偏振态Stokes参量，并将光偏振态Stokes参量变化轨迹存储绘制在邦加球上，同时上位机发送指令控制波长可调谐激光器进行波长扫描，待光偏振态Stokes参量形成一个圆形轨：，上位机拟合圆形确定圆心坐标，并通过圆心从邦加球赤道偏移的角度可评估出保偏空芯微结构光纤环圈的偏振特性。[0040] 图2是保偏空芯微结构光纤端面示意图，保偏空芯微结构光纤是在单一介质材料（通常选用纯二氧化硅材料）上将端面周期结构排列的空气孔沿轴向贯穿整根光纤，它利用四个包层微结构单元构建反谐振反射效应使光波被高效地束缚在空气纤芯中传输。在光纤端面上每个包层微结构单元均由两个小圆和一个大半圆结构组成，四个包层微结构单元均布在光纤包层结构体上，被四个包层微结构单元包围空间就形成一个空气导光的负曲率纤芯（光纤端面中心处）。负曲率纤芯处在两正交方向上大半圆结构玻璃壁设有纳米量级的厚度差，以激发模式反交叉耦合效应实现高双折率，形成高保偏效果。[0041] 图3是保偏空芯微结构光纤环圈出射光偏振态Stokes参量变化轨迹示意图，当入射线偏振光与保偏空芯微结构光纤环圈的偏振轴未对准时，部分光能量将耦合到保偏空芯微结构光纤正交偏振模式中传输。在这种情况下，线偏振光将分成两个正交的偏振分量，分别在保偏空芯微结构光纤的慢轴和快轴中传输。两正交偏振分量之间的相位延迟 由决定，其中 为保偏空芯微结构光纤环圈长度， 为保偏空芯微结构光纤双折射率，为传输光的波长。当两正交偏振分量沿着保偏空芯微结构光纤环圈向前传输，随着光纤 长 度 增 量不 断累 加，过程 中其 合成 的实 时偏 振态 S to ke s参 量将在邦加球上绕着一个轴向形成一个连续的圆形轨迹，如式（1）和（2）所示。[0042] （1）[0043] （2）[0044] 表示轴向圆心矢量，表示实时偏振态矢量，其中 表示在光纤长度的实时偏振态， 表示在光纤长度 的 轴实时偏振态， 表示在光纤长度的 轴实时偏振态， 表示在光纤长度的 轴实时偏振态， 表示轴向圆心矢量 在 轴的投影，表示轴向圆心矢量 在 轴的投影， 表示轴向圆心矢量 在 轴的投影，在 轴的单位矢量，在 轴的单位矢量，在 轴的单位矢量。[0045] 上述保偏空芯微结构光纤环圈中实时偏振态 的圆形变化轨迹过程可用圆形变化轨迹Mueller传输矩阵 表示，如式（3）所示，光传输方式上保偏空芯微结构光纤环圈相当于一个波片，提供的相位延迟量与光纤长度成正比，若存在光纤本身制造缺陷或外界环境扰动导致光纤偏振特性衰退，缺陷或扰动位置处将产生偏振耦合现象，两正交偏振分量在该点发生偏振耦合，偏振耦合点后续光纤可视作一个旋转 角度的波片，大小由偏振耦合率 决定， 。[0046] （3）[0047] 在保偏空芯微结构光纤环圈中传输的两正交偏振分量之间的相位延迟 和旋转角度可分别由Mueller矩阵式（4）和（5）表示。[0048] （4）[0049] （5）[0050] 对式（4）和（5）抽取对实时偏振态 ， 和 有影响的3×3子矩阵，且为了求取微分形式的保偏空芯微结构光纤环圈Mueller传输矩阵 ，则相位延迟Mueller传输矩阵 和旋转Mueller传输矩阵 可分别简化处理成为式（6）和（7）。[0051] （6）[0052] （7）[0053] 分别代入 和 至式（6）和（7），可得式（8）和（9）。[0054] （8）[0055] （9）[0056] 描述保偏空芯微结构光纤环圈中偏振耦合现象对传输偏振态影响的偏振耦合Mueller传输矩阵 可由式（10）获得。[0057] （10）[0058] 将式（8）和（9）代入式（10），可得[0059] （11）[0060] 对式（11）关于 求导，可得[0061] （12）[0062] 对比式（2）与式（12）可知， ， ， ，则偏振态Stokes参量 在邦加球上的旋转轴向 可表示为式（13）。由此可见，保偏空芯微结构光纤的双折射率 致使偏振态Stokes参量 在邦加球上围绕 轴（即在邦加球上的 轴）旋转，保偏空芯微结构光纤环圈若存在偏振耦合现象，则会激发Stokes参量 在邦加球上围绕轴（即在邦加球上的 轴）旋转。[0063] （13）[0064] 式（13）中 轴和 轴的旋转系数中均含有双折射率 和波长 项，意味着，当外界环境影响导致保偏空芯微结构光纤双折射率变化或者传输波长 改变时，从保偏空芯微结构光纤环圈出射光的偏振态Stokes参量也将在邦加球上绕着一个轴向形成一个圆形轨迹。[0065] 出射光的偏振态Stokes参量圆形轨迹的圆心点到圆周点的弧角 与光纤入射线偏振光对轴情况强相关，入射线偏振光对轴的 可由式（14）估算。[0066] （14）[0067] 保偏空芯微结构光纤环圈中的偏振耦合现象会使出射光的偏振态Stokes参量圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移了角度 。因此，保偏空芯微结构光纤环圈的偏振特性可由式（15）估算获得。[0068] （15）[0069] 图4是偏振态检测模块构成示意图，偏振态检测模块由四角锥透镜10、波片与偏振片组12和四象限探测器13构成。四角锥透镜10的光输入端口镀有增透膜以提升光投射效率，四角锥透镜输出端口端面被四等分可称作四个象限，并将四等分平面研磨，使之与光输入端口9平面均成α角，因此四角锥透镜可将输入光束强度四等分并折射到四个方向上，调整α角即可调整折射方向。四角锥透镜输出端通过波片与偏振片组12，其中波片与偏振片组包括四个偏振片11，其中第一象限平面表贴偏振片，其通光轴为水平方向，第二象限平面表贴偏振片，其通光轴为垂直方向，第三象限平面表贴偏振片，其通光轴为45°方向，第四象限平面顺序表贴四分之一波片和偏振片，四分之一波片的双折射轴为水平方向，偏振片通光轴为45°方向。输入光通过四角锥透镜和相应象限偏振片及波片后，形成四个空间分布有序的光强信号 ， ， 和 ，将四个光强信号代入式（16）至（19）可计算出输入光的偏振态，即斯托克斯参数。四象限探测器用于将四个光强信号转换成电压信号并发送给调制解调电路板进行偏振态和偏振态变化角的解算。偏振态检测模块设计紧凑，有利于基于偏振检测的小型化光纤陀螺构建。 代表初始光强， 表示 轴检测的偏振态， 表示 轴检测的偏振态， 表示 轴检测的偏振态。[0070] (16)[0071] (17)[0072] (18)[0073] (19)[0074] 图5是出射光偏振态Stokes参量变化轨迹测试结果，将入射线偏振检测光三次耦合进入同一个保偏空芯微结构光纤环圈中，偏振对轴情况是随机的，入射检测光在光纤环圈端口处分别存在?16dB、?24dB和?30dB偏振耦合时，光纤环圈出射光偏振态Stokes参量圆形变化轨迹的圆心坐标基本未发生变化，圆心从邦加球赤道偏移1°左右，则该保偏空芯微结构光纤环圈可估算为35.2dB。由此可见，采用本专利方法对于保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性的评估可不需要严格控制入射线偏振检测光偏振对轴，为温度变化、光纤环圈填充胶体参数等对保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性影响的研究提供了操作简单便捷的检测技术手段。[0075] 综上，本发明提出一种无需偏振对轴的保偏空芯微结构光纤环圈偏振特性检测方法及系统配置，以光纤环圈出射光偏振态Stokes参量圆形轨迹的中心从邦加球的赤道偏移的角度评估光纤环圈偏振特性，不再需要精准的入射线偏振检测光偏振对轴操作，规避了保偏空芯微结构光纤偏振轴向难以识别的问题，该方法同时具有操作简单、便捷的优点。[0076] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

专利地区：天津

专利申请日期：2024-08-07

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118583446B