[发明专利]一种保偏光纤缺陷点检测中对干涉峰的位置-幅值含义预估方法

摘要

本发明设计属于光纤测量领域，具体涉及一种保偏光纤缺陷点检测中对干涉峰的位置‑幅值含义预估方法。本发明包括：明确待测保偏光纤中所有缺陷点个数和相应位置，记录缺陷点个数；对各个缺陷点耦合强度进行初始赋值；测量待测保偏光纤中，测量由缺陷点分开的区间光纤长度；设定待测保偏光纤每段区间光纤的线性双折射；明确待测保偏光纤接入测量系统对轴角度；根据缺陷点个数，缺陷点耦合强度，区间光纤长度，对轴角度输入到分析系统进行分析等。本发明推导出了干涉峰的位置‑强度一般表达式。给定位置的扫描光程，可直接选择所需公式即得到该干涉峰的幅值含义，简化计算流程，节省计算时间。

主权项

1.一种保偏光纤缺陷点检测中对干涉峰的位置‑幅值含义预估方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)明确待测保偏光纤中所有缺陷点个数和相应位置，记录缺陷点个数J；(2)对各个缺陷点耦合强度进行初始赋值，分别记为X₁，X₂，…，X_j，…，X_J；(3)测量待测保偏光纤中，测量由缺陷点分开的区间光纤长度，记为l₁，l₂，…，l_j，…，l_J+1；(4)设定待测保偏光纤每段区间光纤的线性双折射Δn_f；(5)明确待测保偏光纤接入测量系统对轴角度θ₁和θ₂；(6)根据缺陷点个数J，缺陷点耦合强度X_j，区间光纤长度l_j，对轴角度θ₁和θ₂，输入到分析系统进行分析；(7)根据各个区间光纤长度任意组合，分析系统枚举出所有产生干涉峰情况，根据不同位置记为P₁，P₂，…，P_i，…；(8)逐一分析每个干涉峰位置中第一段和最后一段光程差△n_f·l₁、△n_f·l_J+1是否为0，选择位置‑幅值一般表达式中对应公式；(9)根据位置‑幅值一般表达式表示出每个干涉峰位置处相应幅值含义，显示预估干涉图；(10)根据预估干涉信号图样，与实测干涉信号进行对比，获取特征干涉峰含义，实现对干涉峰区分和鉴别；所述的位置‑幅值一般表达式，其特征为：(8.1)依据两束光在保偏光纤慢轴、快轴传输路径，即在该区间光纤上光程差S_i＝0和光程差S_i≠0进行分块，形成最小平稳单元；(8.2)通过对相邻最小平稳单元组合的枚举，令左侧光纤区间为光程差S_i＝0，右侧光纤区间为光程差S_i≠0，写出两束光在每个单元尾端发生的偏振耦合，即每一组光程组合在不连续点位置处发生偏振耦合，幅值分别计为ρ_j,ρ_j+q；(8.3)推导出相邻单元间对干涉光强贡献的递推公式，即获得由相邻单元偏振串扰引入的对最终干涉信号的强度贡献的递推公式，其中又分为慢轴强度和快轴强度；在相邻单元间构成的光纤X_j‑pX_jX_j+q，在不连续点处X_j+q的慢轴输出光强和快轴强度分别为式中，ρ_j表示在不连续点处X_j发生的偏振耦合强度，和分别是不连续点处X_j‑q的慢轴、快轴输入光强；取重新表示为其中，P_i,S和P_i,F分别表示从相邻单元的慢轴和快轴的输出光强；然后将相邻平稳单元级联，即有第i个相邻平稳单元的公式可以表示为其中，P_In,S和P_In,F分别表示输入到第一个平稳单元慢轴和快轴之前的光强；(8.4)对于整段待测保偏光纤，在输入第一平稳单元之前慢轴和快轴的输出光强P_In,S和P_In,F分别为输出端单元有无光程差在待测保偏光纤输出焊点处X_out的光强P_Out,F和P_Out,S分别为其中，ρ_In和ρ_Out分别是第一平稳单元之前和最后平稳单元之后不连续点的偏振耦合强度，θ₁和θ₂分别代表焊点处的对轴角度；(8.5)推导出了在输出焊点处最终干涉信号中干涉峰的位置‑幅值一般表达式其中，i＝0表示给定的扫描光程不能构成相邻的稳定单元。