[发明专利]单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统及数字信号处理系统

权利要求书

1.一种单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统，应用于空芯光子晶体光纤谐振陀螺中，其特征在于，包括第一保偏光纤接口、第一非球面透镜、第一分光镜、第三非球面透镜、平面分束镜、第四非球面透镜、第二分光镜、第五非球面透镜、第二保偏光纤接口、第一空芯光子晶体光纤接口、第二空芯光子晶体光纤接口、空芯光子晶体光纤谐振腔，其中：

光信号从第一保偏光纤接口输入，依次经过第一非球面透镜、第一分光镜、平面分束镜的下表面和平面分束镜的上表面，随后一部分光束透射输出至第二分光镜和第五非球面透镜，一部分光束反射至第三非球面透镜通过第二空芯光子晶体光纤接口耦合入空芯光子晶体光纤谐振腔，在空芯光子晶体光纤谐振腔内传输一周后从第一空芯光子晶体光纤接口出射，经过第四非球面透镜和平面分束镜的上表面，部分光束直接透射再次入空芯光子晶体光纤谐振腔，另一部分光束再次反射至第二分光镜和第五非球面透镜形成多光束干涉，并通过第二保偏光纤接口输出，形成第一顺时针CW光路；

或，光信号从第二保偏光纤接口输入，依次经过第五非球面透镜、第二分光镜、平面分束镜的上表面和平面分束镜的下表面，随后部分光束透射输出至第一分光镜和第一非球面透镜，部分光束反射至第四非球面透镜通过第一空芯光子晶体光纤接口耦合入空芯光子晶体光纤谐振腔，在空芯光子晶体光纤谐振腔内传输一周后第二空芯光子晶体光纤接口出射，经过第三非球面透镜、平面分束镜的下表面和平面分束镜的上表面，部分光束直接透射再次入空芯光子晶体光纤谐振腔，另一部分光束再次反射至第一分光镜和第一非球面透镜形成多光束干涉，并通过第一保偏光纤接口输出，形成第一逆时针CCW光路。

2.根据权利要求1所述的一种单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统，其特征在于，所述平面分束镜的上表面镀有反射系数为k₀的反射膜，平面分束镜的下表面镀有增透膜及偏振分束膜。

3.根据权利要求1所述的一种单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统，其特征在于，所述的第一分光镜和第二分光镜分别将入腔部分光信号分束至第二非球面透镜和第六非球面透镜。

4.根据权利要求1所述的一种单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统，其特征在于，空芯光子晶体光纤外向内依次包括涂覆层、空芯包层和空芯。

5.根据权利要求1所述的一种单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统，其特征在于，所述空芯为7芯结构。

6.一种空芯光子晶体光纤陀螺的数字信号处理系统，其特征在于，包括权利要求1所述的一种单偏振低光学噪声空间微镜耦合系统、可调谐激光器Tunable Laser、相位调制器PM0、PM1、PM2、分束器C1、强度调制器IM1和IM2、光纤环形器C2和C3、保偏光纤接口PMF1和PMF2、光电探测器PD1、PD2、PD3和PD4、数字锁相放大器DLIA1和DLIA2、比例积分PI反馈模块；

所述的可调谐激光器Tunable Laser发出的光通过相位调制器PM0后由信号分束器C1进行分束，得到第二顺时针CW路光和第二逆时针CCW路光，其中：

所述第二顺时针CW路光依次进入相位调制器PM2、强度调制器IM2、光纤环形器C3、保偏光纤接口PMF1、第一顺时针CW光路、保偏光纤接口PMF2，随后经过光纤环形器C2传输至光电探测器PD4中将光信号转换成电信号，最后由数字锁相放大器DLIA2进行同步解调，解调结果输出至比例积分PI反馈模块；

所述第二逆时针CCW路光依次进入相位调制器PM1、强度调制器IM1、光纤环形器C2、保偏光纤接口PMF2、第一逆时针CCW路光、从保偏光纤接口PMF1，随后经过光纤环形器C3传输至光电探测器PD2中将光信号转换成电信号，最后由数字锁相放大器DLIA1进行同步解调，解调结果即为系统输出。

7.根据权利要求6所述的一种空芯光子晶体光纤陀螺的数字信号处理系统，其特征在于，还包括光电探测器PD1和PD3，所述光电探测器PD1和PD3分别将CW和CCW方向入腔光功率波动情况转换成电信号并通过比例积分PI反馈模块控制强度调制器IM1和IM2，控制两路入腔光功率相等。