1.一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，该装置包括光学系统和机械系统两部分，光学系统包括宽带光源(1)、起偏器(2)、第一准直透镜(3)、渐变旋光率介质板(4)、第二准直透镜(5)、偏振分束器(6)、数据处理模块(7)；机械系统包括连接座(8)、第一连杆(9)、第二连杆(10)、滑块(11)、支架(12)和传感器壳体(13)；

所述宽带光源(1)通过单模光纤与起偏器(2)相连；起偏器(2)通过旋转高双折射光子晶体光纤与准直透镜(3)相连；第一准直透镜(3)和第二准直透镜(5)的中轴线在同一直线上且都固定在滑块(11)上；并且，滑块(11)位于支架(12)上，可以在支架(12)上滑动，所述支架(12)固定在传感器壳体(13)内部；

渐变旋光率介质板(4)固定在传感器壳体(13)内部，并位于第一准直透镜(3)和第二准直透镜(5)的中间位置；第二准直透镜(5)通过旋转高双折射光子晶体光纤与偏振分束器(6)相连；偏振分束器(6)通过单模光纤与数据处理模块(7)相连；

第一连杆(9)一端通过铰链与连接座(8)连接，且第一连杆(9)与连接座之间通过铰链可相对转动；第一连杆(9)的另一端通过铰链与第二连杆(10)相连，且第一连杆(9)与第二连杆(10)之间通过铰链可相对转动；第二连杆(10)的另一端与滑块(11)固定连接，且第二连杆(10)与支架(12)的长度方向平行。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述滑块(11)与支架(12)通过支架(12)上的直线滑槽连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述宽带光源(1)需要防爆处理。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述渐变旋光率介质板(4)沿长度方向折射率渐变，且具有旋光性，渐变旋光率介质板(4)沿长度方向上的旋光率与长度方向上位置成线性关系：α＝kx，其中，α为渐变旋光率介质板(4)在长度方向上某一位置的旋光率，x为渐变旋光率介质板(4)上的某一位置到右端的距离，k为常数。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述偏振分束器(6)的尾纤为保偏光纤。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述数据处理模块(7)由光电探测器、数据处理芯片及显示器组成，用于通过光功率解算得到偏振光的相位角度，并通过显示器显示。

7.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述第二连杆(10)的长度大于渐变旋光率介质板(4)的长度。

8.根据权利要求2所述的一种利用偏振光学的采煤机摇臂角度检测装置，其特征在于，所述滑块(11)与支架(12)的滑槽的配合采用脂润滑方式。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置实现的一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：A：将装置的连接座(8)通过螺栓固定连接到采煤机的摇臂(14)上，将传感器壳体(13)通过螺栓固定连接到采煤机的机身上，并保证销轴(15)与第二连杆(10)的偏心距为0，将滑块(11)置于支架(12)的滑槽的最右端初始位置；

B：将宽带光源(1)的输出光通过单模光纤进入起偏器(2)，在起偏器(2)中形成线偏振光；从起偏器(2)输出的线偏振光通过旋转高双折射光子晶体光纤进入到第一准直透镜(3)；第一准直透镜(3)输出的线偏振光通过渐变旋光率介质板(4)后到达第二准直透镜(5)，在通过渐变旋转率介质板的过程中线偏振光的偏振面产生了一个旋转角；第二准直透镜(5)输出的线偏振光通过旋转高双折射光子晶体光纤进入到偏振分束器(6)；偏振分束器(6)将线偏振光分成沿正交方向的两个光分量，通过单模光纤输入到信号处理模块(7)；信号处理模块(7)分析光信号得到线偏振光的相位角，相位角 其中：x为渐变旋光率介质板(4)上的某一位置到右端的距离，d为渐变旋光率介质板的厚度，k为常数；

C：采煤机的摇臂通过销轴连接在采煤机的牵引箱上，当采煤机工作时，采煤机上的摇臂(14)以销轴(15)为旋转轴摆动进行采煤，在摇臂(14)抬起摆动过程中滑块(11)相对渐变旋光率介质板(4)沿直线向左运动，设采煤机的摇臂(14)转过的角度为Δα，此时滑块(11)的位移量为x，滑块(11)的位移x与摇臂(14)的摆动角Δα之间的关系为：其中，x为滑块(11)的位置到支架(12)的滑槽右端初始位置的距离；l1为第一连杆(9)的长度；l2为连接座(8)在摇臂(14)上的位置中心点到销轴(15)的距离；α0为摇臂(14)的初始位置的中轴线所在直线的方向向量与第二连杆(10)长度方向所在直线的方向向量的夹角；

Δα为摇臂(14)的摆动角度，顺时针为正，逆时针为负；

D：第一准直透镜(3)和第二准直透镜(5)随着滑块(11)在沿第二连杆(10)长度方向沿直线运动，第一准直透镜(3)输出的线偏振光通过渐变折射率介质板(4)的位置也随之变化，通过渐变折射率介质板后线偏振光的偏振面旋转角也随之变化，滑块(12)在不同位置时的信号处理模块(7)得到的相位角 与摇臂(15)的摆动角度Δα函数关系为：因此相位角 与摆动角度Δα成一一对应关系，即通过得到的线偏振光的相位角可以确定摇臂的摆动角度。