从理论和实验两个方面分析并验证了白光偏振耦合分布式保偏光纤传感器探测灵敏度与光纤双折射色散的关系。提出了一种色散补偿耦合强度的计算方法。该方法在忽略光传输中微弱损耗情况下, 利用耦合点干涉包络面积在存在双折射色散情况下仍然保持不变这一特性, 通过对干涉包络进行希尔伯特(Hilbert)包络提取和最小二乘非线性拟合得到干涉包络的面积, 从而获得经过色散补偿后的偏振耦合强度值。实验结果表明, 该色散补偿算法具有很高的准确性, 尤其对短光纤, 绝对偏差小于0.63 dB。

分布式光纤传感器能够测量沿光纤长度上连续分布的外界量。用保偏光纤作为传感光纤的分布式光纤传感器,被测外界量引起保偏光纤中传播的两正交偏振模的相互耦合。用迈克尔逊干涉仪两臂光程差来补偿两个偏振模的光程差的方法探测传感信号。为了设计白光干涉偏振模耦合分布式传感器,根据统计光学原理分析了传感器的互相干特性。在此基础上分析了传感器的空间分辨力、光纤耦合点分辨力、最大传感光纤长度。波长1310 nm、谱宽36 nm的超辐射发光二极管(SLD)作光源,用色散参量为600 ps/km,拍长3 mm的保偏光纤的