基于3 dB光纤耦合器构成的Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定控制系统

Mach-Zehnder光纤干涉仪(MZI)是一种利用光干涉原理制成的仪器,具有体积小、重量轻、结构紧凑、抗电磁干扰和灵敏度高等优点。但是,Mach-Zehnder光纤干涉仪是一种非平衡并行结构,易受环境等因素影响导致其性能不稳定。因此,高性能测量系统和通信系统对光纤干涉仪的稳定工作提出了严格的要求。提出了一种基于3 dB光纤耦合器构成的Mach-Zehnder干涉仪的稳定控制系统,其目的是通过对探测器的输出信号进行调制,并反馈到光纤干涉仪的一臂上进行偏置控制,从而实现Mach-Zehnder光纤干涉仪的稳定工作。该方法实现简单,克服了现有3 d B光纤耦合器构成的MachZehnder光纤干涉仪不能稳定工作的问题。

拉曼放大辅助波长可选择的全光开关

使用3-dB耦合器组成M-Z干涉仪,在M-Z干涉仪的一臂加入高非线性光纤(HNLF)组成的反向拉曼放大器,改变放大器的泵浦波长及强度,可实现波长可选择的全光开关。其功能可用于波分复用(WDM)系统,对不同波长的上、下载选择有很大的应用意义。理论分析了实现这一功能的可行性和参数选择,考虑拉曼放大并伴有交叉相位调制(XPM)引起信号光的相移,推导分析了在引入放大的同时又引入相移,怎样选择放大和相位匹配问题,来实现波长可选择的光开关的要求。

基于3dB光纤耦合器的级联式光纤激光相干合成方法研究

提出了一种基于3dB光纤耦合器的级联式激光相干合成新方法。理论分析了基于3dB耦合器的两单元相干合成模块的工作原理，仿真分析了光强失配及相位失配对相干合成效率的影响；搭建了基于随机并行梯度下降优化算法的相位控制平台，实验验证了两单元模块的可行性。实验结果表明，闭环后归一化合成光强的平均值从0．50提升至0．92，均方误差从9．27％下降至0．062％，而实现两单元模块输入端相位锁定和光强匹配是获取高效、高稳定相干合成效果的关键。最后，基于两单元模块提出了可拓展的级联式激光相干合成结构，并以八单元为例进行了相干合成的仿真。

基于光纤干涉原理的转机监测振动传感器设计

为解决风机、电力系统等大型转机设备非正常运行导致危害等问题,设计基于Mach-Zehnder干涉仪组成的光纤振动实时监测系统.首先,由两个3 dB耦合器构成干涉仪,以增加传感器的灵敏度和稳定性;其次,利用由Mach-Zehnder干涉仪组成的光纤振动传感器对转机实时振动数据进行采集,并由信号处理单元分析采集到的振动信息;最后,用额定转速为2680 r/min、额定功率为2.8 kW的小型转机进行实验,分别对比转机在正常和故障情况下的振动信息.结果表明,该系统对转机的运行状态监测效果较好.

基于高双折射PCF的双Sagnac环高分辨率FBG解调系统

提出了一种基于高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)的双Sagnac环的级联结构。理论计算表明,由光环形器构成的该级联结构,如双环中HB-PCF长度相等,与单环相比,可使干涉消光比增加1倍;实验中,双环结构输出干涉消光比达到43dB。基于边缘滤波器原理,实现了光纤Bragg光栅(FBG)高分辨率解调,静、动态应变分辨率分别达到了0.33με、0.47nε/Hz。本文解调系统具有温度稳定性好、抗干扰能力强、响应速度快、灵敏度高以及动、静态信号解调不受限制等特点,特别适用于FBG的高精确度传感测量。