【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤光栅器件检测，具体涉及一种基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置及方法。
技术介绍
1、光纤光栅是一种光纤传感领域十分重要的无源器件，其作为传感器通过监测反射光中心波长的偏移来感知外界环境的变化，具有体积小、质量轻、灵敏度高、耐腐蚀性好、抗电磁干扰能力强、支持分布式监控等优点，在生物医疗行业、动力电池安全监控方面以及传统的大型工程中都有着广泛的应用前景。
2、偏振相关损耗(pdl-polarization dependent loss)是影响光纤光栅传感性能的重要因素之一，是描述光器件或光学系统中，由于光的不同偏振态而导致光信号强度变化的一种物理现象，主要用来衡量光器件对于传输光偏振态的敏感程度。对于光纤光栅器件而言，输入光的偏振态发生变化时，不同偏振态的光会表现出不同的波长偏移。当偏振相关损耗过大时会影响光纤光栅反射谱的稳定性，造成测量结果出现明显的误差，从而导致光纤光栅的传感性能下降。因此，如何快速识别低pdl光纤光栅器件对于高质量光纤光栅器件的生产具有重要意义。
3、飞秒激光直写技术因其独特的优势，在光纤光栅加工领域受到越来越广泛的关注。与传统的光纤光栅加工方法(如紫外曝光法)相比，飞秒激光直写技术在工艺灵活性、刻写精度、加工效率等方面表现出了显著的优势。由于飞秒激光加工的折射率调制范围较小，通常局域在纤芯某些特定位置，难以实现全纤芯调制，因此需要考虑加工的光栅结构的几何特性。当折射率调制截面存在较大椭圆度时，会引起较大的偏振相关损耗，使得光纤光栅对于不同偏振态的入射光变得极为敏感
技术实现思路
1、针对现有技术的偏振分析设备检测光纤光栅偏振依赖性操作复杂、耗时久等问题，本专利技术的目的在于提供一种基于散射光检测飞秒激光加工的光纤光栅偏振依赖性的装置及检测方法，该检测装置能够嵌入光纤光栅的制备过程中，检测方法操作简单、检测效率高。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，包括：入射激光光源、散射平面、光纤旋转夹具、信息提取工具；
4、所述入射激光光源与刻写有光纤光栅器件的光纤的其中一端进行连接，使得入射激光耦合进光纤并在光纤中进行传输；
5、所述散射平面用于接收从光纤中光纤光栅区域辐射出来的光束，形成散射特征轮廓，光纤垂直穿过所述散射平面；
6、所述光纤旋转夹具有两个，分别位于所述散射平面两侧，用于夹持光纤并同步轴向转动光纤；
7、所述信息提取工具用于提取所述散射平面上测量点的散射光强度信息，所述测量点选取位于所述散射特征轮廓中；
8、通过旋转光纤获取所述测量点的多个散射光强度信息数据，计算散射光强度离散程度，根据散射光强度离散程度与中心波长偏移量的线性关系，得到光纤光栅器件的偏振依赖性结果。
9、进一步的，所述散射平面上设置有可供光纤穿过的插芯。
10、进一步的，所述光纤旋转夹具上标有角度刻度。
11、进一步的，所述信息提取工具选自光电二极管功率探头与功率计的组合设备、光电探测器与示波器的组合设备、cmos图像传感器、ccd图像传感器中的一种。
12、本专利技术提供的采用上述装置检测光纤光栅偏振依赖性的方法，包括以下步骤：
13、s1. 启动所述入射激光光源将入射激光输入光纤光栅器件，使光纤光栅区域辐射出来的光束在所述散射平面上形成散射特征轮廓；
14、s2. 采用所述信息提取工具读取所述散射平面上散射特征轮廓中测量点的散射光强度信息，以固定的角度旋转光纤，读取每次旋转后所述测量点的散射光强度信息，获取多个数据，计算散射光强度离散程度；
15、s3. 重复步骤s1和s2，读取计算多个定标光纤光栅器件的散射光强度离散程度，并测量所述定标光纤光栅器件的中心波长偏移量，对中心波长偏移量与散射光强度离散程度进行线性拟合，得到拟合曲线方程；
16、s4. 重复步骤s1和s2，读取计算待测光纤光栅器件的散射光强度离散程度，代入步骤s3所得拟合曲线方程，计算得出中心波长偏移量；判断中心波长偏移量是否超过阈值，若未超过阈值，则判定为低偏振依赖性光纤光栅器件。
17、进一步的，步骤s2中，所述获取多个数据为获取多于6个数据。
18、进一步的，步骤s2中，所述离散程度的指标为标准差或方差。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
20、本专利技术提供了一种简单、直观的检测光纤光栅器件偏振依赖性的装置与方式，通过获取散射光的特征轮廓信息，计算散射光强度离散程度，根据散射光强度离散程度与中心波长偏移量的线性关系，得到光纤光栅器件的偏振依赖性结果，实现对于飞秒激光加工的光纤光栅器件偏振依赖性的快速检测。本专利技术的检测方法基于散射光分布的特征轮廓，可快速识别由栅区调制截面椭圆度引起的偏振依赖特性，为低偏振相关损耗光纤光栅的鉴别提供了一种高效且便捷的手段。与采用偏振相关损耗测量仪或高精度偏振分析仪等传统方法相比，本专利技术的方法无需依赖复杂的实验设备或操作流程，仅通过简单的检测装置以及光学分布信息即可实现对光纤光栅偏振特性的准确判断。本专利技术的检测方法不仅降低了实验复杂度，显著提高了检测效率，而且能够嵌入光纤光栅的制备过程中，为低偏振依赖性光纤光栅器件的生产提供了保障。
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1.一种基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，包括：入射激光光源、散射平面、光纤旋转夹具、信息提取工具；
2.根据权利要求1所述的基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，所述散射平面上设置有可供光纤穿过的插芯。
3.根据权利要求1所述的基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，所述光纤旋转夹具上标有角度刻度。
4.根据权利要求1所述的基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，所述信息提取工具选自光电二极管功率探头与功率计的组合设备、光电探测器与示波器的组合设备、CMOS图像传感器、CCD图像传感器中的一种。
5.采用权利要求1~4任一项所述的装置检测光纤光栅偏振依赖性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的检测光纤光栅偏振依赖性的方法，其特征在于，步骤S2中，所述获取多个数据为获取多于6个数据。
7.根据权利要求5所述的检测光纤光栅偏振依赖性的方法，其特征在于，步骤S2中，所述离散程度的指标为标准差或方差。
【技术特征摘要】
1.一种基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，包括：入射激光光源、散射平面、光纤旋转夹具、信息提取工具；
2.根据权利要求1所述的基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，所述散射平面上设置有可供光纤穿过的插芯。
3.根据权利要求1所述的基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，所述光纤旋转夹具上标有角度刻度。
4.根据权利要求1所述的基于散射光检测光纤光栅偏振依赖性的装置，其特征在于，所述信息提取工具选...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋楠，李志轩，符壮恩，
申请(专利权)人：上海津镭光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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