基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于旋光儀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀。
【背景技術(shù)】
[0002]自然界有很多的物質(zhì)都具有旋光特性，液體有油類，酒石酸等，固體有冕玻璃，石英晶體等。而旋光儀是測量旋光特性的最佳工具，通過測量樣品的旋光度可以實現(xiàn)對物質(zhì)濃度、純度、成分的分析，被廣泛的應(yīng)用在醫(yī)藥生產(chǎn)、食品分析、定量測量和實驗研宄等方面。目前市面上常見的旋光儀有兩種，一種是實驗室使用的旋光儀，即通過手動的機械部分調(diào)整消光系統(tǒng)，調(diào)節(jié)刻度盤，用眼睛來讀出示數(shù)，這類旋光儀造價較低，精確度也非常低，誤差較大；另一種是工業(yè)使用的旋光儀，利用光電子元件和機械元件等設(shè)計，利用機械轉(zhuǎn)動測量旋光角，精度有所提高，但是體積大，重量重，移動十分困難。因此，從實用性的角度來說，提高精度，減小成本，減輕體積是目前研宄的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供了一種基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀，該旋光儀有效解決了【背景技術(shù)】所描述的目前市場上的旋光儀所存在的體積大、重量重和精度低的問題。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀，其特征在于主要由光源、保偏光纖、第一光纖親合器、起偏器、第二光纖f禹合器、光纖環(huán)形腔、檢偏器和光電探測器構(gòu)成，其中光源與光電探測器通過保偏光纖與第一光纖耦合器相連，第一光纖耦合器與第二光纖耦合器通過保偏光纖相連并且在第一光纖耦合器與第二光纖耦合器之間的保偏光纖上設(shè)有起偏器和檢偏器，第二光纖耦合器與光纖環(huán)形腔相連，該光纖環(huán)形腔的保偏光纖上沿順時針方向依次設(shè)有1/4玻片、樣品吸收池、1/4玻片和相位調(diào)制器。
[0005]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0006](I)通過sagnac干涉測量在循環(huán)光路中沿順時針和逆時針方向傳播的偏振光的相位差，從而得到樣品的旋光角，尤其適合于弱旋光角檢測；
[0007](2)利用保偏光纖搭建的Sagnac環(huán)光干涉系統(tǒng)，一方面解決了自由空間干涉的校準和安裝的固有困難，減小體積，另一方面靈敏度非常高，啟動較快，抗干擾性強，而且具有雙向互易性，因而提高了測量的精度；
[0008](3)運用硅基單模光纖進行耦合，可以消除光在空氣中傳播帶來的空氣擾動和聲波的干擾而引起的光程的變化而造成的不穩(wěn)定性以及溫度的漂移等。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的光路原理圖。
[0010]圖面說明:1、光源，2、保偏光纖，3、第一光纖耦合器，4、起偏器，5、第二光纖耦合器，6、光纖環(huán)形腔，7、檢偏器，8、光電探測器，9、1/4玻片，10、樣品吸收池，11、相位調(diào)制器。
【具體實施方式】
[0011]結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的具體內(nèi)容?；赟agnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀，主要由光源1、保偏光纖2、第一光纖耦合器3、起偏器4、第二光纖耦合器5、光纖環(huán)形腔6、檢偏器7和光電探測器8構(gòu)成，其中光源I與光電探測器8通過保偏光纖2與第一光纖親合器3相連，第一光纖親合器3與第二光纖親合器5通過保偏光纖2相連并且在第一光纖耦合器3與第二光纖耦合器5之間的保偏光纖2上設(shè)有起偏器4和檢偏器7，第二光纖耦合器5與光纖環(huán)形腔6相連，該光纖環(huán)形腔6的保偏光纖2上沿順時針方向依次設(shè)有1/4玻片9、樣品吸收池10、1/4玻片9和相位調(diào)制器11。
[0012]本實用新型的原理基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉效應(yīng)，即在同一閉合光路從同一光源發(fā)出的兩束特征相同的光，以相反的方向進行傳播之后可以匯合到同一探測點。本光學(xué)干涉系統(tǒng)全部是由保偏光纖和其相關(guān)組件構(gòu)成。首先，一束650nm長的超輻射發(fā)光二極管作為光源，進入到第一光纖耦合器中，通過起偏器進入第二光纖耦合器中，經(jīng)過第二光纖耦合器后，光束分為兩束線偏振光，一束沿著順時針方向傳播至1/4波片時轉(zhuǎn)變成圓偏振光，通過待測溶液樣本，再由反向的1/4波片將圓偏振光轉(zhuǎn)變回線偏振光，沿逆時針方向的光束同順時針傳播方向一致，在第二光纖耦合器處兩束光匯合，由于樣品的旋光特性而導(dǎo)致的左旋光和右旋光的傳播速度不同，從而在兩束偏振光中產(chǎn)生了相位差，隨著溶液濃度的不同，相位差也隨之變化，根據(jù)逆時針和順時針偏振光的相位差可得出溶液的旋光角度。
[0013]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理，主要特征和優(yōu)點，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍。
【主權(quán)項】
1.基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀，其特征在于主要由光源、保偏光纖、第一光纖耦合器、起偏器、第二光纖耦合器、光纖環(huán)形腔、檢偏器和光電探測器構(gòu)成，其中光源與光電探測器通過保偏光纖與第一光纖耦合器相連，第一光纖耦合器與第二光纖耦合器通過保偏光纖相連并且在第一光纖耦合器與第二光纖耦合器之間的保偏光纖上設(shè)有起偏器和檢偏器，第二光纖耦合器與光纖環(huán)形腔相連，該光纖環(huán)形腔的保偏光纖上沿順時針方向依次設(shè)有1/4玻片、樣品吸收池、1/4玻片和相位調(diào)制器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Sagnac環(huán)光學(xué)干涉系統(tǒng)的旋光儀，主要由光源、保偏光纖、第一光纖耦合器、起偏器、第二光纖耦合器、光纖環(huán)形腔、檢偏器和光電探測器構(gòu)成，其中光源與光電探測器通過保偏光纖與第一光纖耦合器相連，第一光纖耦合器與第二光纖耦合器通過保偏光纖相連并且在第一光纖耦合器與第二光纖耦合器之間的保偏光纖上設(shè)有起偏器和檢偏器，第二光纖耦合器與光纖環(huán)形腔相連，該光纖環(huán)形腔的保偏光纖上沿順時針方向依次設(shè)有1/4玻片、樣品吸收池、1/4玻片和相位調(diào)制器。本實用新型解決了自由空間干涉的校準和安裝的固有困難，減小體積，靈敏度非常高，啟動較快，抗干擾性強，而且具有雙向互易性，因而提高了測量的精度。
【IPC分類】G01N21-21
【公開號】CN204439529
【申請?zhí)枴緾N201520141199
【發(fā)明人】王芳, 張揚眉, 于坤, 王燕, 郭彩霞, 劉玉芳, 李蕾
【申請人】河南師范大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月13日