Y波导温致半波电压特性对谐振式光纤陀螺的影响

针对基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺(resonant fiber optic gyroscope, RFOG)中Y波导调制器半波电压的温度影响,开展了Y波导温致半波电压特性对谐振式光纤陀螺影响的研究。建立了Y波导温致半波电压特性对基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统标度因素的影响规律模型,模型表明:Y波导调制器的温致半波电压特性会导致基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统的标度因素发生变化。搭建了用于宽谱光源的Y波导调制器半波电压测试系统,系统测试精度达1 mV。实验测试了全温范围内Y波导的温致半波电压特性在基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统中的影响,测试结果表明:Y波导调制器的半波电压与温度呈线性负相关;Y波导调制器的温致半波电压特性导致基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统的标度因素的最大相对变化误差为1 266.01×10^(-6)。

一种新型电光晶体半波电压测量方法研究

本文通过分析晶体电光效应及折射率随电场变化规律,建立了电光调制数学模型并提出一种新的半波电压测量方法。该方法基于晶体两端所加电压幅值与系统输出波形之间数学模型,通过确定输出波形失真临界点推演晶体半波电压。为优化系统,分析了半波电压附近输出波形特性及光源、电源和时间分辨率与系统误差之间的关系并提出了两种优化方案——时间分辨率优化及对称优化。时间分辨率优化的方式通过放大单个波形细节可降低数据离散程度及误差。对称优化则是利用半波电压附近对应波形极值点对称特性,通过多次采样取平均或中值的方法降低误差。结果表明,临界值法是一种结构简单且有效的测量半波电压的方法,其优化方案在降低数据波动及误差方面效果良好。

光纤陀螺用Y波导半波电压稳定性的研究

Y波导是数字闭环光纤陀螺的核心器件,其半波电压的稳定性直接影响光纤陀螺标度因数的稳定性。工作温度是影响Y波导半波电压稳定性的主要因素,从Y波导物理特性的理论推导和Y波导半波电压随温度变化的实验可以得到半波电压与温度近似成线性规律,实验中半波电压随温度变化线性拟合中产生的非线性误差主要受Y波导的外电场和机械应力的影响。通过对Y波导的半波电压进行标定补偿,使陀螺处于最佳调制状态,从而使其在整个工作温度内获得高稳定性的标度因数。

电光调制晶体半波电压倍频测量方法的讨论

在电光调制晶体的半波电压倍频法测量中,基于晶体电光效应分析了不同偏压下输出信号与调制信号之间的线性与倍频关系,并利用计算机模拟分析了调制信号的调制幅度对倍频信号的影响,分析结果表明倍频信号受高阶谐波分量的干扰产生波形畸变,不利于晶体半波电压的倍频法测量。提出利用李萨如图形的对称性来确定电光调制的倍频位置,克服了调制幅度波形畸变问题的干扰。通过对半波电压不同测量方法的实验测量和对比分析,说明该方法可操作性好,测量精确度也比直接观察倍频信号输出波形要高。

晶体电光调制实验中半波电压的测定

介绍了晶体电光调制实验中两种测量半波电压的方法,并对它们进行了比较和分析,在此基础上提出了对实验装置的改进意见.

电光调制中半波电压测量方法的研究

半波电压是表征电光调制时电压对相位差影响大小的一个非常重要的物理量.以铌酸锂(LiNbO3)晶体的横向电光调制为例,具体分析了半波电压的物理意义,讨论了输出光强与外加电压的关系,介绍了3种测量方法(光通信模拟法、极值测量法、倍频调制法)的测量原理和操作过程,对3种方法的测量结果进行对比讨论,并且提出了两种改进线性调制的方法.最后介绍了电光开关的一种应用.

基于激光相控阵原理的相位调制器半波电压测量方法

半波电压是电光相位调制器的一个重要指标,针对现有半波电压测量方法存在的测量误差大、测量装置复杂等问题,提出了基于激光相控阵光束扫描原理的半波电压测量方法。通过理论分析,得到了远场主光束的偏移量和相位调制器半波电压的关系表达式。搭建了1×2全光纤激光相控阵光路,对铌酸锂波导相位调制器的半波电压进行了实验测量,改变相位调制器的加载电压,记录多幅远场光强分布图,通过求平均值减小测量误差,而且根据远场光强分布的变化得到了相位调制特性曲线。结果表明,该方法测量装置简单,不仅可以精确地测量半波电压,还可以对相位调制线性度进行分析,具有重要的工程应用价值。

电光调制实验中半波电压的测量

半波电压是表征电光调制时电压对相位差影响大小的一个非常重要的物理量。根据其物理意义,介绍了三种测量方法:光通信模拟法、极值测量法、倍频调制法。具体介绍三种方法的测量原理和操作过程,把测量值与理论值进行比较,并对三种方法的测量结果进行对比讨论。最后介绍了电光开关的一种应用。

光纤陀螺本征频率和半波电压测量方法研究

针对光纤陀螺工程化过程中本征频率和半波电压测试精度低、速度慢等问题,提出了一种新的解决方法。从互易性偏置调制的机理出发,将对本征频率的测量转化为对无效调制光功率响应的尖峰脉冲的测量;根据光功率响应机理,将对半波电压的测量转化为求有效调制光功率最小值。此方法利用直接数字合成技术完成对方波的频率和振幅的调整。方案首先通过Matlab进行仿真,并在实际电路中实现。与传统人工使用肉眼的测量方式相比,此方法的测试精度高、速度快,为光纤陀螺的工程化提供了方便。

一种快速简便测定单轴晶体x(y)轴及半波电压的方法

ＫＤＰ，ＤＫＤＰ等单轴晶体在激光技术中通常被作为激光器的Ｑ开关使用，在实际应用中，晶体的ｘ（ｙ）轴及其半波电压的标定为激光器的调试带来很大方便，我们介绍一种快速简便测定单轴晶体ｘ（ｙ）轴及其半波电压的方法。

锗酸铋电光晶体的半波电压调控

提出了一种通过改变晶体切割方向,调控和提高锗酸铋晶体半波电压的方法,可以显著扩大光学电压传感器的测量范围。使用电光效应耦合波理论,分析了半波电压对晶体切割方向的依赖关系。晶体切割方向决定了锗酸铋晶体的通光方向和电场方向。分析结果表明,当晶体沿[-2^(-0.5),2^(-0.5),0]和[0.219,0.219,0.951]方向切割时,可使半波电压提高为标准切割方向的5倍;当晶体沿[0.140,0.275,0.951]和[2^(-0.5),2^(-0.5),0]方向切割时,半波电压可提高至12倍。讨论了光传播方向对半波电压的影响,锗酸铋晶体采用标准切割方向,光路角度偏移在±0.05π范围内时,半波电压的变化量小于0.06%。该半波电压调控方法同样适用于其它电光晶体。

电光相位调制器半波电压闭环测量方法

以光纤Sagnac干涉仪为基础,利用其时延差分的调制特性,建立一套电光相位调制器半波电压的闭环测试方法,消除了由光强等低频波动引入的测量误差.设计相应的调制解调的闭环数字方程,完成了仿真实验.仿真结果表明:所设计的闭环方法能快速地追踪半波电压,其测量精度和系统的低频波动无关,测量精度受制于测试系统的宽谱噪声信号.搭建实验系统,实现闭环算法,相位调制器样品的半波电压测试结果表明:在200Hz的测试频率下该实验系统的测量相对精度优于1.8×10-5,1s平均测试的相对精度优于1.1×10-5,实验系统测量精度受限于被测相位调制器的温度敏感性和环境参数的稳定性.该测量方法能够精确测量高精度光纤传感系统中相位调制器的半波电压,也可应用于设计高精度的温度传感器.

立方氮化硼横向电光调制半波电压的测量

宽禁带半导体材料立方氮化硼(cBN)具有闪锌矿结构和43m点群对称性,因此cBN晶体也是电光晶 体。用cBN晶体进行了横向电光调制,首次观察到cBN的电光效应,并且测得了样品的半波电压.

轴向磁场对铌酸锂半波电压的影响(英文)

提出了平行与铌酸锂波导方向的轴向磁场对其半波电压产生影响的机理:加在电极上的电场对其中传播的偏振光产生线双折射,而磁场产生圆双折射,两者作用的结果是使得半波电压随磁场而变化。由此导出了半波电压随外界磁场变化的数学模型。仿真和实验结果表明,对于平均波长为1.30μm,20T的磁场,铌酸锂的半波电压可以减小了2.13%。

光调制器半波电压漂移对测频的性能影响研究

电子战系统的前端是微波频率测量装置,光辅助法微波频率测量因带宽大、抗电磁干扰能力强、损耗低而被广泛研究.然而该方法使用的电光调制器存在半波电压易漂移的问题,对微波频率测量存在影响.该文详细分析了各种电光调制器半波电压漂移对微波频率测量的性能影响.理论分析和仿真计算结果表明:偏振调制器半波电压漂移对频率测量存在微小的误差,可忽略不计;强度调制器半波电压漂移缩小微波频率测量的动态范围;双平行调制器的下臂半波电压漂移影响微波频率测量的动态范围、上臂半波电压漂移引起较大的微波频率测量误差、移相器半波电压微小的漂移即引起较大测量误差.该结论对微波光子频率测量的工程化应用具有指导意义.

基于光谱分析的强度调制器半波电压测量

为了提高信息容量,调制器的调制信号已经发展到Ka微波频段,频率往往大于10 GHz,带宽达到几十GHz.这使得其半波电压会发生明显的变化,进而直接影响到调制器的调制效率以及光谱特性.将光谱分析法推广到强度调制器半波电压的测量中,理论分析了MZM调制器(Mach-Zehder modulator,MZM)在射频(radio frequency,RF)信号调制下的输出光光谱特性,利用调制边带强度比计算调制器在不同的调制频率和调制功率下的半波电压.实验结果表明:MZM调制器半波电压随着输入射频频率的增加而上升,且与输入调制功率的变化相比,调制频率的变化对调制器半波电压的影响更大.针对不同调制条件下对强度调制器的半波电压进行测量,可为优化设计微波光子链路提供基础数据,对提高系统的传输性能具有重要实用意义.

基于晶体劈的电光晶体半波电压测量

通过测量外加电压下电光晶体的相位延迟来获取半波电压.基于双折射晶体劈的偏光干涉法,将通过电光晶体后的偏振光相位延迟量转化为干涉条纹的平移,通过定位暗纹位置进行精密的线性测量.实验结果表明:偏光干涉法测量铌酸锂晶体相位延迟的测量准确度为4.4×10-3 rad,所测量铌酸锂晶体的半波电压为480.0V,其测量误差为0.10%,远小于极值法0.96%的测量误差.偏光干涉法光路结构简单、测量准确度高、测量结果不受光功率波动的影响,且电光晶体相位延迟量的测量范围不受限制.

LiNbO_3晶体电光调制中半波电压测量方法研究

在基于一次电光效应的光学电压传感器中,电光晶体的半波电压是影响传感器输入输出特性的关键参数之一。通过对电光调制原理的深入分析,选用LiNbO_3晶体搭建半波电压测量平台,针对关键参数半波电压进行了测量。对试验所选用的LiNbO_3晶体的半波电压进行了理论计算,并与实际结果进行对比;分析影响LiNbO_3晶体半波电压的因素,并指出在实际工程应用中应考虑的问题。

Y波导调制器半波电压及调制相位漂移研究

分析了用于光纤陀螺的Y波导相位调制器的半波电压特性及其对光纤陀螺系统特性的影响,测试了温度和光源波长变化对半波电压的影响;阐述了Y波导调制器调制相位漂移对光纤陀螺系统特性的影响,测试了温度以及相对湿度变化对Y波导调制器调制相位漂移的影响。针对实验结果提出了改进Y波导制作工艺的措施。

基于半波电压自动控制的偏置控制仪实现方法

电光调制器的半波电压易受热积累及外界环境温度等影响发生漂移,进而影响调制信号传输质量。因此,提出通过光分路器进行电光检测的方法对半波电压的漂移进行检测,配合误差分析的方式判断、识别和控制漂移量大小的设计方案,利用模糊PID控制算法实现调制器半波电压高精度自动调节,并将自动控制系统应用于铌酸锂电光调制器,进行高传输速率调制实验。结果表明：采用半波电压自动控制技术,结合反馈控制算法,使电光调制器偏置电压始终位于调制特性曲线的中点,以保证调制信号的不失真传输,克服了半波电压漂移的问题。