偏振模耦合效应型分布式光纤温度传感器

偏振模耦合效应型分布式光纤温度传感器

模耦合效应型分布式光纤温度传感器是利用保偏光纤在受到外界的压力时，产生两正交偏振模间的耦合效应传感。

其系统框图如图3所示，SLD发出的准单色光沿保偏光纤的一个偏振方向注入，设光源发出的光信号在保偏光纤中激起HE11模，并且输入光功率谱函数为高斯分布, 由部分相干光理论，在探测器上得到与传感信息有关的光功率表达式为

图3 耦合模分布式温度传感器的系统框图

实验中，可以把外界温度的变化转化为光纤所受压力的变化。其具体做法是把光纤与一个膨胀系数大的金属圆柱棒并排放在石英管中，当温度升高时，金属棒热膨胀挤压光纤，从而对光纤产生一个横向压力，光纤在这一点产生一个耦合效应，通过对系统进行温度定标，得到温度与耦合系数的关系图。另外，如图3所示，可移动活动臂，使探测器上的相干光强达到最大，这时群延时0τ=，并测得光强P0。把0τ=，相干光强P0代入P(τ)可以得到耦合系数大小，通过查耦合系数与温度关系图可知温度大小。同时，由相干光强达最大时的的值，并联合关系式延时表达式可确定温度点的位置LΔ2/LL=Δ, B为光纤的双折射率。