本實用新型涉及光纖傳感擾偏技術，特別涉及一種用于光纖傳感器的無源擾偏裝置。

背景技術：

光纖傳感技術利用光纖本身作為信號感應介質和傳輸介質，通過對光波不同物理量的感測，可對光纖沿線各個位置的振動、形變和溫度等進行傳感。在某些光纖傳感技術中如布里淵光時域反射(BOTDR)技術、相干光時域反射（COTDR）技術等，由于信號光的能量十分微弱，需要采用相干檢測的方式來捕捉微弱的傳感信號。在這種相干的檢測方式中，需要將光源發出的信號分為兩路，一路作為參考光，另一路作為探測光產生傳感信號。在信號探測端再將兩路信號合并起來進行探測，可有效提高對傳感信號的檢測能力。但這種檢測方式對光波的偏振態變化十分敏感。當傳感信號和參考光的偏振態相一致時，檢測到的信號最好；當它們相垂直時，檢測不到信號。因此需要在檢測時對光波進行擾偏。

目前用來進行擾偏的的方法主要為有源的方式，如利用壓電陶瓷擾偏器進行快速擾偏，利用這一方法的具有代表性的文獻如Y. Li, X. Bao, F. Ravet, and E. Ponomarev, Distributed Brillouin sensor system based on offset locking of two distributed feedback lasers, Appl. Opt. 47: 99-102, 2008。但這種方式的擾偏器壽命有限制。也有人提出將兩根保偏光纖的慢軸以45°的角度進行熔接，并使它們的長度比為1：2形成無源的器件進行擾偏。如K Bohm, K Petermann, E Weidel. Performance of Lyot depolarizers with birefringent single-mode fibers. J. Lightwave Technol. 1(1): 71-74, 1983. 但這種方法對線寬較窄的光波進行擾偏時，需要很長的保偏光纖，成本高昂。

技術實現要素：

本實用新型針對現有技術中的擾偏裝置存在的不足，提供一種不受外界環境影響，工作性能可靠的用于光纖傳感器的無源擾偏裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的，一種用于光纖傳感器的無源擾偏裝置，包括保偏耦合器、延遲保偏光纖和偏振分束/合束器，所述保偏耦合器包括輸入端和兩個輸出端，其中一個輸出端與偏振分束/合束器的一個輸入端連接，所述保偏耦合器的另一個輸出端經延遲保偏光纖與偏振分束/合束器的另一個輸入端連接。

所述保偏耦合器的兩個輸出端的耦合比為1：1。

所述延遲偏光纖的長度大于輸入光波的相干長度。

所述保偏耦合器和偏振分束/合束器的輸入端和輸出端均采用保偏光纖傳輸連接，并且各連接慢軸之間的夾角為0°。

本實用新型的用于光纖傳感器的無源擾偏裝置是通過如下方式實現擾偏的：激光器輸出的具有確定偏振態的連續光入射到保偏耦合器中后被 分成功率相等的兩路分別從其兩個輸出端輸出。這兩路光一路經過保偏光纖的延遲后沿慢軸進入偏振分束/合束器的一個輸入端，另一路直接沿慢軸進入偏振分束/合束器的另一個輸入端。由于偏振分束/合束器的作用，這兩路光均會從偏振分束/合束器的的輸出端輸出，但它們的偏振態互相垂直。同時由于延遲保偏光纖的作用，它們之間的相位關系會隨機變化。因此當它們從偏振分束/合束器的輸出端輸出時，合成光波的偏振態會隨機變化，實現了擾偏的效果。本實用新型的裝置用于光纖傳感器中時只需保持原有狀態，裝置的結構簡單、可靠性高，光波在其中傳輸時可有效保證偏振態的穩定性，不易受外界環境變化的影響，工作的穩定性高，而且整個裝置的插入損耗很小，不會對光波造成3dB以上的衰減。

附圖說明

圖1為本實用新型的用于光纖傳感器的無源擾偏裝置的示意圖。

其中，1 保偏耦合器；2延遲保偏光纖；3分束/合束器。

圖2 在相干檢測光纖傳感其中的具體應用示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1為本實用新型的用于光纖傳感器的無源擾偏裝置，包括保偏耦合器1、延遲保偏光纖2和偏振分束/合束器3，保偏耦合器1包括輸入端和兩個輸出端，并且保偏耦合器1的兩個輸出端的耦合比為1：1，其中一個輸出端與偏振分束/合束器3的一個輸入端連接，保偏耦合器1的另一個輸出端經延遲保偏光纖2與偏振分束/合束器3的另一個輸入端連接；延遲偏光纖2的長度大于輸入光波的相干長度；具體連接過程中，保偏耦合器1和偏振分束/合束器3的輸入端和輸出端均采用保偏光纖傳輸連接，各相互連接端的保偏光纖之間均采用慢軸連接，并且各連接慢軸之間的夾角為0°。

本實用新型的用于光纖傳感器的無源擾偏裝置是通過如下方式實現擾偏的：激光器輸出的具有確定偏振態的連續光入射到保偏耦合器1后被分成功率相等的兩路分別從其兩個輸出端輸出。這兩路光一路經過延遲保偏光纖2的延遲后沿慢軸進入偏振分束/合束器3的一個輸入端，另一路直接沿慢軸進入偏振分束/合束器3的另一個輸入端。由于偏振分束/合束3的作用，這兩路光均會從偏振分束/合束器3的的輸出端輸出，但它們的偏振態互相垂直。同時由于延遲保偏光纖2的作用，它們之間的相位關系會隨機變化。因此當它們從偏振分束/合束器3的輸出端輸出時，合成光波的偏振態會隨機變化，實現了擾偏的效果。

實施例2

如圖2所示，為本實用新型裝置的一個具體實施的例子。激光器4發出的線偏振連續光波通過前保偏耦合器5分成了兩路，其中第一路經過光調制器6調制成脈沖光，經環形器7進入光纖8后產生了傳感信號，傳感信號經環形器7進入耦合器（9）。前保偏耦合器5的另一路光波進入本實用新型裝置的的保偏耦合器1的輸入端，經本實用新型裝置的分束/合束器3的輸出端輸出，達到擾偏目的。此輸出信號作為參考光與信號光通過耦合器9混合，并一起輸入到探測器中進行相干檢測。檢測到的信號通過多次測量，并累加平均后即會有效消除偏振噪聲的影響。激光器4的工作波長為1550nm，線寬為1MHz。根據激光器相干長度的計算公式 可知激光器的相干長度約為64.5m，其中為真空中的光速，n為光纖的折射率，一般取值在1.47左右。實驗表明，延遲保偏光纖2的長度為相干長度3倍左右時，是較好的方案。