光纤线圈的应用及其相关规格要求
发布时间：2023-11-15 10:33:28 阅读数： 243
概述：光纤线圈在多种应用场景中发挥着重要作用，其中包括光纤陀螺仪、光纤传感器、光纤延迟线和光纤偏振控制器等。这些应用对光纤线圈的技术规格有特殊要求，以确保其性能和精度。
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光纤线圈的应用
在某些应用中（例如光纤陀螺仪），需要将一定长度的光纤缠绕成线圈。尽管玻璃纤维通常以缠绕在卷轴上的形式交付，但这种形式往往不适用于特定应用；因此，特殊的光纤线圈以规定的缠绕模式和其他规格提供。
典型的应用包括在光纤陀螺仪中利用Sagnac效应的Sagnac干涉仪或光纤环形激光器。这种线圈被称为光纤陀螺线圈。在这里，各种技术规格尤为重要，因为这些属性可以直接影响制造的陀螺仪的准确性，例如在Shupe误差方面。
还有利用专用光纤线圈的光纤光学传感器。例如，基于光纤中的法拉第效应，适用于测量强电流的光纤电流传感器：电流产生的磁场导致左右圆偏振光的传播常数差异。
在其他情况下，光纤线圈用作光纤延迟线。例如，在自异频线宽度测量装置中。在这里，大多数要求比在干涉仪或传感器中的应用要低得多。
只有几圈的光纤线圈用于光纤偏振控制器。在这里，利用弯曲引入的双折射。
另一种类型的光纤线圈，由稀土掺杂光纤制成，用于一种不太常见的光纤激光器，称为侧面泵浦光纤盘激光器。
相关规格要求
对于光纤线圈，各种规格可能是相关的：
- 定义几何尺寸，特别是内外半径和线圈高度。
- 通常有一个明确定义的光纤长度（通常为几公里），可能还有每层的确切圈数和缠绕层数。
- 线圈通常采用指定的缠绕模式，例如四极、八极、螺旋或凸缘。（一些供应商也提供定制的缠绕模式。）例如，四极缠绕模式或其略微修改的形式，常用于光纤陀螺仪，因为它可以最小化热梯度和振动的影响。使用精密高精度线圈缠绕机生产此类线圈；特别是在陀螺仪中的应用，缠绕模式的质量及其相关属性，如规则性和缠绕张力可能至关重要。
- 线圈可能是通过在铝或塑料制成的框架上缠绕光纤制成的，或者在没有这样的部件（无框架、自立式）的情况下，用一些粘合剂机械稳定。
此外，对于使用的光纤类型的各种规格也可能是相关的：
- 通常是单模光纤，适用于某个操作波长范围。特别是在1.5-μm波长区域，但也有适用于其他波长如1.3 μm、1–1.1 μm或840 nm的光纤线圈。
- 经常使用保偏光纤（PM光纤）并指定偏振消光比。此外，可能还有关于偏振串扰的规格，这对于干涉仪中的应用可能很重要。偏振串扰的平均值和最大值都可能是相关的。高质量的光纤（例如核心尺寸的低波动）表现出低偏振串扰和该量的低温度敏感性。请注意，温度变化可能通过热膨胀引入机械应力，并且可能改变光纤的双折射特性。
- 有效模式面积也是相关的，例如涉及与其他光纤的耦合或关于非线性光学效应。
- 可以使用不同的光纤涂层，这可能会影响可能的圈数、绑定的机械稳定性等。
- 光纤的弯曲是这种线圈不可避免的，它会为传输的光引入一些弯曲损失，这通常保持在较低水平，例如通过使用具有足够高数值孔径的光纤。最相关的是以分贝计的总插入损失。
- 用于陀螺仪等关键应用的光纤线圈必须经过复杂的测试程序，以确保其性能和鲁棒性。
