[发明专利]一种Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定控制系统

说明书

技术领域

本发明公开了一种Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定控制系统，涉及技术领域。

背景技术

Mach-Zehnder光纤干涉仪(MZI)是利用光干涉原理制成的仪器，具有体积小、重量轻、结构紧凑、绝缘性好、抗电磁干扰和灵敏度高等优点，日益受到重视。Mach-Zehnder光纤干涉仪已广泛应用于压力磁场、折射率、微震动、微位移、激光相位噪声、频率噪声等的全光纤传感器测量系统，光载毫米波、微波的光纤通信系统。Mach-Zehnder光纤干涉仪是实现相位调制光链路相位-幅度转换的重要器件，其性能是保证整个光链路稳定工作的前提。

Mach-Zehnder光纤干涉仪是一种非平衡并行结构，易受环境因素的影响，最终表现为光信号偏振态和相位的不稳定。对于高性能的测量系统和光纤通信系统，对光纤干涉仪的稳定工作提出了严格的要求。

由光波导理论可知，真空波长为λ₀光通过长度为L的光纤，输出光的相位变化为：

其中，n为光纤有效折射率，为光在真空中的传播常数。光纤温度T的变化会影响光纤折射率n和长度L，光纤中光相位的变化dφ可由下式表示：

dφdT=2πLλ0·dndT+2πnλ0·dLdT---(2)]]>

由上式可以看出，光纤相位变化受光纤几何长度和光纤折射率变化的影响。Mach-Zehnder光纤干涉仪器件对环境的变化非常敏感，只有采取一定的反馈控制回路才能保证性能的稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定控制系统，来保证Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定输出。克服现有Mach-Zehnder光纤干涉仪受环境振动不能稳定工作的问题。

一种Mach-Zehnder光纤干涉仪稳定控制系统，包括Mach-Zehnder光纤干涉仪，还包括光纤耦合器、光电探测器、偏置控制电路和相位调制器，其中，

所述光纤耦合器的输入端与Mach-Zehnder光纤干涉仪连接，纤耦合器的输出端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与偏置控制电路的输入端连接，偏置控制电路的输出端与相位调制器的输入端连接，所述相位调制器设置于Mach-Zehnder光纤干涉仪的一臂上；

所述Mach-Zehnder光纤干涉仪的输出端经由光纤耦合器反馈光信号，通过光电探测器输出对应的电压信号，所述电压信号依次经过偏置控制电路转化成控制系统的输出信号，所述输出信号发送至相位调制器。

作为本发明的进一步优选方案，所述Mach-Zehnder光纤干涉仪中，光纤端口的连接使用FC/APC法兰头。

作为本发明的进一步优选方案，所述Mach-Zehnder光纤干涉仪中，光纤为慢轴对齐的保偏光纤。

作为本发明的进一步优选方案，所述光纤耦合器的分光比为90:10。