光纖寄生偏振耦合白光干涉儀光學系統(tǒng)設計.pdf

1、保偏光纖廣泛應用于光纖傳感等領域,光纖陀螺即是其中一個重要應用.由于多種因素使得保偏光纖內(nèi)部產(chǎn)生了寄生偏振耦合,影響了保偏光纖的性能,并因此降低了光纖陀螺的質量和測試精度.該文所研究的光纖寄生偏振耦合測試儀是以白光干涉為依據(jù),測量保偏光纖中寄生偏振耦合點的位置及耦合強度.該文主要設計了光纖寄生偏振耦合測試儀的白光干涉光學系統(tǒng).該文完成的主要工作:1、分析了光源譜寬對光源相干性以及干涉場光強變化的影響,根據(jù)系統(tǒng)分辨率的要求選擇了合適的光源

2、譜寬.2、在系統(tǒng)設計過程中,解釋了白光干涉系統(tǒng)分解為傳感干涉儀和參考干涉儀兩部分的理論.3、結合光學系統(tǒng)結構,推算了系統(tǒng)中光波的傳播情況,導出了耦合點位置及耦合強度的計算公式,并分析了偏振態(tài)轉角對耦合強度測量精度的影響.4、對測試儀的光學系統(tǒng)進行了設計.設計了擴束與聚光透鏡的孔徑及焦距等參數(shù);從棱鏡的組合方式、光軸取向、切割角和空氣隙的選取等方面進行了偏振棱鏡的設計;根據(jù)測試儀的量程計算了邁克爾遜干涉儀掃描臂的長度.5、對測試儀的光學系

3、統(tǒng)的波像差進行了估算,選擇了合適的離焦量來補償波像差,并對系統(tǒng)離焦后的像差進行了驗算.6、對保偏光纖中的偏振耦合點進行了測試,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出了光纖中耦合點的位置及耦合強度,從實踐上驗證了儀器測試原理的正確性與可行性.工作中的創(chuàng)新點:1、從相干光學的角度研究了白光干涉儀的干涉性質,分析了光源譜寬對光源相干性和干涉場光強變化的影響,以及選擇低相干光源類型的原則;2、用幾何光學和像差理論的觀點討論了干涉儀系統(tǒng)的探測器-儀器結構-光源的總體