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专利号: 2024104408140
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种微双臂MZI模式监测器,包括宽带光源(1)、光谱分析仪(10)、平移台(11)和螺旋测微仪(12),其特征在于,还包括微双臂MZI结构,所述微双臂MZI结构包括单模光纤一(3)、无芯光纤一(2)、分束耦合点(4)、干涉臂(5)、参考臂(6)、耦合区域(7)、无芯光纤二(8)和单模光纤二(9),所述单模光纤一(3)、无芯光纤一(2)的一端与分束耦合点(4)的一侧连接,所述分束耦合点(4)的另一侧分别与干涉臂(5)和参考臂(6)的一端连接,所述干涉臂(5)和参考臂(6)的另一端与耦合区域(7)一侧连接,所述耦合区域(7)的另一侧分别与无芯光纤二(8)和单模光纤二(9)的一端连接,所述单模光纤一(3)的另一端作为微双臂MZI结构的输入端,与宽带光源(1)连接,所述单模光纤二(9)的另一端作为微双臂MZI结构输出端,与光谱分析仪(10)连接,所述微双臂MZI结构通过螺旋测微仪(12)固定在两个平移台(11)上。

2.根据权利要求1所述的一种微双臂MZI模式监测器,其特征在于,所述干涉臂(5)由无芯光纤材料制成,所述参考臂(6)由单模光纤材料制成。

3.根据权利要求2所述的一种微双臂MZI模式监测器,其特征在于,所述单模光纤一(3)远离分束耦合点(4)一端通过FC/APC接头与宽带光源(1)的尾纤接口连接,所述单模光纤二(9)远离耦合区域(7)一端通过FC/APC接头与光谱分析仪(10)的尾纤接口连接。

4.根据权利要求1所述的一种微双臂MZI模式监测器,其特征在于,在所述宽带光源(1)与单模光纤一(3)之间熔接一段空心光纤(13)。

5.一种微双臂MZI模式监测器的制备方法,其特征在于,该制备方法基于权利要求1‑4任一所述的微双臂MZI模式监测器,包括如下步骤:S1:将一段单模光纤和一段无芯光纤分别剥除涂覆层后,并排放入光纤熔接机内,两端分别固定在光纤夹具中;

S2:调节光纤熔接机为手动模式,控制放电强度和放电时间,对两根光纤进行电弧放电使其熔接,熔接得到第一个耦合点;

S3:重复S2步骤,熔接得到第二个耦合点;

S4:该单模光纤的一端与通过FC/APC接头与宽带光源(1)的尾纤接口连接,另一端通过FC/APC接头与光谱分析仪(10)的尾纤接口连接。

6.根据权利要求5所述的一种微双臂MZI模式监测器的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1中,拉紧两根光纤使其紧密贴合,并使两根光纤和放电电极在同一平面。

7.根据权利要求5所述的一种微双臂MZI模式监测器的制备方法,其特征在于,在所述步骤S2中,放电强度为250,放电时间为250ms。

8.根据权利要求5所述的一种微双臂MZI模式监测器的制备方法,其特征在于,在所述步骤S3中,第一个熔接点与第二个熔接点的距离为4.5cm。

9.根据权利要求5所述的一种微双臂MZI模式监测器的制备方法,其特征在于,所述单模光纤的纤芯和包层直径分别为8.2μm和125μm,无芯光纤的直径为125μm。

10.一种微双臂MZI模式监测器的工作原理,该工作原理基于权利要求1‑4任一所述的微双臂MZI模式监测器,其特征在于,宽带光源(1)输出的入射光通过单模光纤一(3)进入分束耦合点(4)后分为两部分,一部分光在单模光纤制成的参考臂(6)中以基模形式传输,另一部分的光在无芯光纤制成的干涉臂(5)中以多模形式传输,由于光在干涉臂(5)和参考臂(6)中的传输路径不同,两种模式的光会产生传输相移,当光信号到达耦合区域(7)时,由于不同模式的光信号的传输相移不同形成相位差,发生干涉,经由单模光纤二(9)传导至光谱分析仪(10),监测到透射光,旋转平移台上的螺旋测微仪(12),改变两个平移台(11)之间的距离调节微双臂MZI的曲率,分析MZI的透射光谱和空间频谱的变化特征,从而分析出MZI中传输模式的变化特性。