基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪

傅里叶变换光谱仪现已广泛应用于红外光谱学领域,它也是较为适合对大气温度、湿度、风场以及大气成分进行天基垂直探测的一种遥感仪器。提出了一种基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪。马赫-曾德干涉仪的一组反射镜作匀速直线运动,线性改变两个光学臂之间的光程差,然后平衡探测器对两路干涉信号进行差分检测。通过对光程差线性变化的电信号进行傅里叶变换,可以获得输入光的光谱分布曲线。与迈克尔逊干涉仪相比,马赫-曾德干涉仪在同样光通量输入条件下得到的干涉信号更强,且由非相干强度带来的噪声更小。该结果对于卫星遥感来说十分有利。

基于M-Z干涉仪的正交信号处理法波长解调系统

设计并制作了全光纤非平衡马赫-曾德干涉仪,并分析了几种典型的波长解调技术.采取了一种新的正交信号获取方法,并通过相位补偿实现了对波长偏移量的测量.波长变化引起的相位信息可以通过数字反正切函数和相位展开来提取.与传统的正交采样方法相比,其采样数据量大幅度增加,对快速变化的波长信息可以实现精确测量,并通过实验验证了该解调方法的可行性.实验结果表明,该系统可以对波长实现很好的解调.

级联非平衡Mach-Zehnder干涉仪型复用器特性分析

本文分析了非平衡马赫 -曾德干涉仪的特性 ,设计和讨论了多级级联非平衡马赫 -曾德干涉仪型密集波分复用 /解复用器 ,对其光谱特性、信道谱宽和隔离度进行了模拟分析 ,结果表明利用光纤光栅来提高信道隔离度的结构可以满足系统需要。这种结构复用 /解复用器可用于至少 16路或

光纤环对非平衡马赫曾德尔干涉仪型波长交错滤波器性能的改善

波长交错滤波器是一种类似于梳状滤波器的无源光子器件 ,在密集波分复用系统中可以起到复用和解复用器件的作用。如果将一光纤圈加入光纤熔锥型非平衡马赫曾德尔干涉仪型波长交错滤波器系统中 ,它的滤波性能将有所改善。改进后的梳状滤波器的透射率形态近似于方波 ,讨论了新系统的结构和参数选取。

基于3×3耦合器的马赫-曾德尔干涉仪的光纤光栅波长解调技术

介绍了一种基于3×3和2×2光纤耦合器构成的非平衡马赫-曾德尔干涉仪的波长解调方案。理论分析和数据对比表明,相对于由两个2×2光纤耦合器构成的马赫-曾德尔干涉仪,本干涉仪具有宽谱的灵敏度、能跟踪波长的变化方向和相位展开的优点。实验方案用于测量固定在悬臂梁上的传感光纤布拉格光栅(FBG)的峰值波长变化,获得了±1 pm的静态波长解调精度,在10 Hz处的动态分辨率为27 n/εHz。相位展开算法使得应变测量范围达到了2014με,对应的相位变化为3.22π。

光纤Bragg光栅用于高频应变测试的研究(英文)

提出了一种传感部分采用光纤Bragg光栅(Fiber Bragg grating,FBG)传感器的高频应变测试新方法。设计并构建了基于非平衡马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪的高频解调系统。完整的测试系统由FBG传感器、高频应变产生装置和解调系统三部分组成。所产生的应变信号的频率可以通过专门的实验装置来控制,这是一种广泛用于测试材料机械性能的变形分离式霍布金逊压杆(Split Hopkinson PressureBar,SHPB)实验装置,应变持续的时间根据与撞击弹性等径的冲锤长度计算。借助高频振动信号研究了测试系统可测信号的频率范围。给出了振动和冲击实验结果,并进行了讨论。所设计的系统可以实时测试动态应变的幅值,实验结果表明,该系统对频率为8kHz以下的信号具有好的响应。

一种新型不等带宽波长交错滤波器的设计

为改善常规马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器的输出特性,提出了一种将光纤环型腔加入非平衡马赫-曾德尔干涉仪的干涉臂中构成的新型波长交错滤波器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到该器件的输出表达式。通过数值模拟分析了光纤环型腔的耦合比和光纤臂长差对该波长交错滤波器性能的影响。结果表明:组成滤波器干涉臂的两对臂长差相等时,光纤环型腔的耦合比取一些定值可得到平坦的输出光谱,该器件在3dB处,奇信道带宽大于15GHz用于10Gb/s的传输,偶信道带宽大于60GHz用于40Gb/s的传输。这种滤波器在10Gb/s向10Gb/s+40Gb/s升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势。

量子光力系统中激光额外噪声的高效抑制（英文）

采用级联非平衡马赫-曾德光纤干涉仪来降低激光额外噪声,并实验证明了其可行性及激光噪声抑制效果.当光纤干涉仪两臂长度差为127m时,通过自制的自动相位锁定装置,可以长时间稳定地将干涉仪两臂的相对相位锁定在零相位,此时激光光场在800kHz及其整数倍频率处的额外噪声得到高效地抑制,降低幅度可达45dB以上.调节干涉仪的两臂差,可以改变噪声过滤的频段.基于该方法的噪声抑制装置结构紧凑、成本低,可应用于量子光力系统中散粒噪声极限光场的获得.

基于光栅阵列的城市轨道列车定位与测速方法

针对铁路及城市轨道交通运行环境多变、监测距离较长且监测方法易受雷电影响等问题,提出了一种基于光栅阵列的列车定位及测速方法.该方法利用抗电磁干扰能力强、复用容量大的超弱光栅阵列构成振动传感网络,采用非平衡马赫-曾德尔干涉解调法实现对列车运行振动信号的检测,在小波降噪后通过基于短时能量分布的端点检测法来实现对列车的精确定位,并利用相邻测区之间的距离与列车抵达的时间差来推算列车在该区域的运行速度.为验证该方案的可行性,在武汉地铁7号线湖工站至野芷湖站间搭建了实验系统进行现场测试.实验结果表明,该方案能实现对列车实时位置的精确定位,且测速误差为±2 km/h,且经过长时间的测试,基于该方案的系统具有很好的可靠性和稳定性.

铷原子波段Time-bin量子比特的传输

在铷原子波段将光场信息编码到Time-bin量子比特,然后将Time-bin量子比特在光纤中经过2.3km的远距离传输,利用非平衡马赫-曾德尔干涉仪对传输后的Time-bin的相干度进行测量,实验结果显示单光子量级的Time-bin远距离传输后其相干保持度为81%。