VCSEL供电和保偏光纤光栅矢量旋转传感器

提出并通过实验证明了一种紧凑的光纤矢量旋转传感器，其中将包含直线光纤布拉格光栅（FBG）的保偏（PM）光纤短线的短段拼接到另一种单模光纤上，而没有任何横向偏移。 由于PM光纤的固有双折射，在反射中已经实现了波长间隔为0.5 nm的两个明确定义的共振（即正交偏振FBG核心模），它们对光纤旋转表现出很高的敏感性。 可以通过对正交岩心反射的相对振幅进行简单的功率检测来明确确定方向和旋转角度。 同时，该传感器由商用垂直腔表面发射激光器（VCSEL）供电，而不是使用宽带光源（BBS），其激光波长与PM-FBG核心模式匹配，从而使该传感器能够以更高的功率工作电平（比BBS好15 dB左右）。 这大大提高了信噪比（类似于50 dB），并且不需要解调滤波器。 通过具有成本效益的单检测器实时功率测量，可以实现灵敏度为0.09 dB / deg的矢量旋转测量，并且可以有效地消除不必要的功率波动和温度扰动。