專利名稱：一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統及其偏振態調節方法
技術領域：
本發明涉及一種偏振態控制技術，尤其是涉及一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統及其偏振態調節方法。
背景技術：
現代安全防衛系統中及時發現和準確定位入侵行為具有重要的現實意義。傳統的安全防衛系統主要利用攝像機視頻識別技術、紅外線傳感技術等，這些安全防衛技術存在監測距離較短、抗電磁干擾能力弱、維護成本高等缺點。分布式光纖振動傳感器能夠測量整個光纖長度上隨時間變化的振動信息，具有檢測距離遠、抗電磁干擾能力強、安裝后易維護等優點，已成為長距離管道監測和安全防衛領域最具有應用前景的技術之一。馬赫-澤德干涉儀是分布式光纖振動傳感器中的一種，其無論作為傳感元件或是光纖光柵傳感系統的解調兀件均存在輸入的光信號的偏振態調節問題，而輸入的光信號的偏振態對可見度及相位都有影響，因此如何快速調節輸入的光信號的偏振態，進而影響可見度和相位，是目前研究的熱門方向，并且具有重要的研究意義。目前，常見的雙向馬赫-澤德干涉儀系統如圖1所示，其包括激光器、動態偏振控制器、耦合器1、耦合器2、耦合器3、干涉臂1、干涉臂2、傳輸光纖1、傳輸光纖2、探測器I和探測器2。激光器發出的光通過光纖入射到動態偏振控制器中，動態偏振控制器的出射光經耦合器I后分為兩路，其中一路經耦合器2再次分光，分別進入干涉臂I和干涉臂2，在耦合器3合光后，經傳輸光纖2到達探測器2，形成順時針光路；另一路光經傳輸光纖I到達耦合器3后進行分光，分別進入干涉臂I和干涉臂2，在耦合器2合光后到達探測器1，形成逆時針光路。其中，動態偏振控制器的結構如圖2所示，它由四個光纖擠壓器(F。F2, F3、F4)組成，其方位角分別為0°、45°、0°、45°，各光纖擠壓器對應的驅動電壓為Vp V2、V3、V4，分別在四個光纖擠壓器上施加電壓信號驅動，產生相應的壓力擠壓光纖形成線性雙折射，從而改變光的偏振態。在調節偏振態的過程中，只要順時針光路和逆時針光路中可見度較小的光路的可見度大于可見度界限值(系統能接受的靈敏度水平)，就可計算兩光路的光信號相位差，如果兩光路的光信號的相位差小于相位差容限，則兩光路的光信號能夠達到應用系統的定位要求。這種雙向馬赫-澤德干涉儀系統在良好環境(信噪比大于60dB)下，能夠快速調節好偏振態，但在惡劣環境(信噪比小于30dB)下，偏振態調節時間過長，有時候甚至始終調節不到相位差小于相位差容限的狀態，這是因為:在調節偏振態時，兩光路同時都會改變，如果兩光路可見度相差較大，不在同一可見度條紋內(只有在同一可見度條紋上(或附近)，兩光路的光信號相位差才有可能會小于相位差容限，光信號才能達到應用系統的定位要求)，則很容易導致偏振態始終調節不到相位差小于相位差容限的狀態。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在惡劣環境下能夠快速調節好偏振態的雙向馬赫-澤德干涉儀系統及其偏振態調節方法。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統，其特征在于包括激光器、第一動態偏振控制器、第二動態偏振控制器、第一稱合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第一干涉臂、第二干涉臂、傳輸光纖和微處理器，所述的第一動態偏振控制器和所述的第二動態偏振控制器分別與所述的微處理器連接，所述的激光器發出的光經所述的第一耦合器后分為兩路，其中一路光經所述的第一動態偏振控制器和所述的第二耦合器后再次分光，分別進入所述的第一干涉臂和所述的第二干涉臂，通過所述的第一干涉臂的光和通過所述的第二干涉臂的光在所述的第四耦合器合光后，再經所述的傳輸光纖及所述的第三耦合器構成順時針光路，所述的順時針光路的光通過第一探測器后接入所述的微處理器中；另一路光經所述的第二動態偏振控制器、所述的第三耦合器、所述的傳輸光纖到達所述的第四耦合器后進行分光，分別進入所述的第一干涉臂和所述的第二干涉臂，通過所述的第一干涉臂的光和通過所述的第二干涉臂的光在所述的第二耦合器合光后構成逆時針光路，所述的逆時針光路的光通過第二探測器后接入所述的微處理器中，所述的微處理器根據所述的順時針光路的光的可見度和所述的逆時針光路的光的可見度及所述的順時針光路的光與所述的逆時針光路的光的相位差，確定所述的順時針光路的光與所述的逆時針光路的光是否已達到雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求。所述的第一干涉臂、所述的第二干涉臂和所述的傳輸光纖均為光纜中的光纖。所述的微處理器米用以arm920t為內核的arm9處理器AT91rm9200。一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于包括以下步驟:①激光器發出的光經第一耦合器后分為兩路，將經第一動態偏振控制器和第二耦合器后再次分光，分別進入第一干涉臂和第二干涉臂，在第四耦合器合光后，再經傳輸光纖及第三耦合器構成的一路光定義為順時針光路的光；將經第二動態偏振控制器、第三耦合器、傳輸光纖到達第四耦合器后進行分光，分別進入第一干涉臂和第二干涉臂，在第二耦合器合光后構成的一路光定義為逆時針光路的光；②通過按設定的長固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至最大值，將該最大值記為Vilm,同時通過按設定的長固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至最大值，將該最大值記為Vi2m，其中，在向第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上或向第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上增加驅動電壓的過程中，是將一個光纖擠壓器的驅動電壓增加至最大后再增加下一個光纖擠壓器的驅動電壓；③微處理器判斷Vilm是否大于Vi2m，如果是，則將Vi2m作為次最大條紋可見度，記為Vimax，Vimax=Vi2m,然后執行步驟④，否則，將Vilm作為次最大條紋可見度，記為Vimax,Vimax=Vilm，然后執行步驟⑤，其中，Vimax=Vi2m和Vimax=Vilm中的“=”為賦值符號；④保持施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，通過按設定的短固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得順時針光路的光的可見度滿足條件=Vi1 SVimax土VimaxXVit,再執行步驟⑥，其中，可見度容限值取值為0.05、.1，Vi1表示順時針光路的光的可見度，Vit表示可見度容限值；⑤保持施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，通過按設定的短固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得逆時針光路的光的可見度滿足條件:Vi2 SVimax土VimaxXVit,再執行步驟⑥，其中，可見度容限值取值為0.05、.1，Vi2表示逆時針光路的光的可見度，Vit表示可見度容限值；⑥微處理器計算順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差，然后判斷相位差是否小于設定的相位差容限，如果是，則認為順時針光路的光的可見度和逆時針光路的光的可見度及順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差滿足雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求，否則，執行步驟⑦；⑦保持施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，先按設定的長固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的70% 90%后，再按設定的短固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得順時針光路的光的可見度滿足條件Wi1 ( Vimax土VimaxXVit,再返回步驟⑥繼續執行；或保持施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，先按設定的長固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的70% 90%后，再按設定的短固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得逆時針光路的光的可見度滿足條件:Vi2 ( Vimax土VimaxXVit,再返回步驟⑥繼續執行。所述的設定的長固定步長為20 100。所述的設定的長固定步長為50。所述的設定的短固定步長為5 10。所述的設定的短固定步長為5。所述的設定的相位差容限為0.1弧度。所述的可見度容限值為0.1。與現有技術相比，本發明的優點在于:I)本發明的干涉儀系統的結構簡單，且通過兩個動態偏振控制器進行雙向光的偏振態調節，有效地提高了偏振態調節速度，尤其在惡劣環境下具有非常明顯的效果。2)本發明的偏振態調節方法采用長固定步長和短固定步長增加兩個動態偏振控制器中的光纖擠壓器的驅動電壓，進而進行偏振態的調節，影響可見度和相位差，從而有效地提高了本發明的偏振態調節方法的偏振態調節速度，尤其在惡劣環境下，偏振態調節效果尤為明顯，且不易陷入死循環，不會存在偏振態始終調節不到相位差小于相位差容限的現象。


圖1為現有的雙向馬赫-澤德干涉儀系統的光路結構框圖；圖2為動態偏振控制器的內部結構示意圖；圖3為本發明的雙向馬赫-澤德干涉儀系統的光路結構框圖4為本發明的雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法的流程框圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。本發明提出的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統，如圖3所示，其包括激光器LD、第一動態偏振控制器DPCl、第二動態偏振控制器DPC2、第一稱合器OCl、第二稱合器0C2、第三耦合器0C3、第四耦合器0C4、第一干涉臂AU、第二干涉臂AI2、傳輸光纖FO和微處理器(圖中未示出)。第一動態偏振控制器DPCl和第二動態偏振控制器DPC2分別與微處理器連接，激光器LD發出的光經第一耦合器OCl后分為兩路，其中一路光經第一動態偏振控制器DPCl和第二耦合器0C2后再次分光，分別進入第一干涉臂AIl和第二干涉臂AI2，通過第一干涉臂AIl的光和通過第二干涉臂AI2的光在第四耦合器0C4合光后，再經傳輸光纖FO及第三耦合器0C3構成順時針光路，順時針光路的光通過第一探測器Dl后接入微處理器中；另一路光經第二動態偏振控制器DPC2、第三耦合器0C3、傳輸光纖FO到達第四耦合器0C4后進行分光，分別進入第一干涉臂AIl和第二干涉臂AI2，通過第一干涉臂AIl的光和通過第二干涉臂AI2的光在第二耦合器0C2合光后構成逆時針光路，逆時針光路的光通過第二探測器D2后接入微處理器中，微處理器根據順時針光路的光的可見度和逆時針光路的光的可見度及順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差，確定順時針光路的光與逆時針光路的光是否已達到雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求。在此具體實施例中，激光器LD采用現有的能夠輸出波長為1550nm、輸出功率為IOmff連續激光的激光器；第一動態偏振控制器DPCl和第二動態偏振控制器DPC2采用現有的四通道的動態偏振控制器；第一耦合器OCl、第二耦合器0C2、第三耦合器0C3和第四耦合器0C4均采用現有的2X2光耦合器，分光比為1:1 ;第一干涉臂All、第二干涉臂AI2和傳輸光纖FO均為光纜中的光纖；微處理器采用以arm920t為內核的arm9處理器AT91rm9200，也可以采用具有相同功能的單片機或其他處理設備；第一探測器Dl和第二探測器D2采用現有的PIN光電二極管。本發明提出的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，如圖4所示，其包括以下步驟:①激光器發出的光經第一耦合器后分為兩路，將經第一動態偏振控制器和第二耦合器后再次分光，分別進入第一干涉臂和第二干涉臂，在第四耦合器合光后，經傳輸光纖及第三耦合器構成的一路光定義為順時針光路的光；將經第二動態偏振控制器、第三耦合器、傳輸光纖到達第四耦合器后進行分光，分別進入第一干涉臂和第二干涉臂，在第二耦合器合光后構成的一路光定義為逆時針光路的光。②通過按設定的長固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至最大值，將該最大值記為Vilm,同時通過按設定的長固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至最大值，將該最大值記為Vi2m，其中，在向四個光纖擠壓器施加驅動電壓(驅動電壓的范圍為[O, 5] V,對應的數字信號為
,微處理器控制的是數字信號，之后將數字信號通過數模器件轉換成模擬信號作為驅動電壓)的過程中是每個光纖擠壓器按序進行的，假設設定的長固定步長為50，則第一個光纖擠壓器上的驅動電壓從O開始按50的步長進行增加，當施加于第一個光纖擠壓器上的驅動電壓快到達4095時，停止向第一個光纖擠壓器上增加驅動電壓，之后增加第二個光纖擠壓器上的驅動電壓，也從O開始按50的步長進行增加，依次類推，當四個光纖擠壓器上的驅動電壓都已增加快到達4095時，將光的可見度調至最大值；另一方面，增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓與增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓并不要求同時進行，是相互獨立的。③微處理器判斷Vilm是否大于Vi2m，如果是，則將Vi2m作為次最大條紋可見度，記為Vimax，Vimax=Vi2m,然后執行步驟④，否則，將Vilm作為次最大條紋可見度，記為Vimax,Vimax=Vilm，然后執行步驟⑤，其中，Vimax=Vi2m和Vimax=Vilm中的“=”為賦值符號。④保持施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，通過按設定的短固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得順時針光路的光的可見度滿足條件=Vi1 SVimax土VimaxXVit,再執行步驟⑥，其中，可見度容限值取值為0.05、.1，在實際偏振態調節過程中可見度容限值可取值為0.1，當然也可根據實際情況調節可見度容限值的大小，如取值為0.08，Vi1表示順時針光路的光的可見度，Vit表示可見度容限值。⑤保持施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，通過按設定的短固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得逆時針光路的光的可見度滿足條件:Vi2 SVimax土VimaxXVit,再執行步驟⑥，其中，可見度容限值取值為0.05、.1，在實際偏振態調節過程中可見度容限值可取值為0.1，當然也可根據實際情況調節可見度容限值的大小，如取值為0.08，Vi2表示逆時針光路的光的可見度，Vit表示可見度容限值。⑥微處理器計算順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差，然后判斷相位差是否小于設定的相位差容限，如果是，則認為順時針光路的光的可見度和逆時針光路的光的可見度及順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差滿足雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求，否則，認為相位差不滿足雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求，并執行步驟⑦。在此，相位差容限可根據實際工程情況自行確定，如可選取0.5弧度、0.4弧度、
0.3弧度、0.2弧度、0.15弧度、0.1弧度、0.05弧度、0.01弧度，一般情況下，如果環境良好，則可將相位差容限相對設置的低一點，如果環境惡劣，則可將相位差容限相對設置的高一點，相位差容限越低，精度要求越高，如在實際處理過程中可取相位差容限為0.1弧度。⑦保持施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，先按設定的長固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的70% 90%后，再按設定的短固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得順時針光路的光的可見度滿足條件Wi1 ( Vimax土VimaxXVit,再返回步驟⑥繼續執行?；蛘咭部梢酝ㄟ^改變第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器的驅動電壓來實現可見度的調節，即保持施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，先按設定的長固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的70% 90%后，再按設定的短固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得逆時針光路的光的可見度滿足條件=Vi2 ( Vimax 土 VimaxXVit,再返回步驟⑥繼續執行。在步驟⑦中，如在實際偏振態調節過程中，當順時針方向(逆時針方向)接入微處理器的光的可見度達到次最大條紋可見度的80%后可按短固定步長再增加施加于第一動態偏振控制器(第二動態偏振控制器)中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當然也可根據實際情況確定在什么情況下按短固定步長再增加動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器的驅動電壓。在此具體實施例中，設定的長固定步長為20 100，設定的短固定步長為5 10，經大量實驗驗證，當長固定步長取值為50，短固定步長取值為5，能夠取得很好的調節效果O為說明本發明的系統及偏振態調節方法的有效性，在惡劣環境(信噪比小于30)下進行了十次實驗，實驗結果為:使可見度和相位差都滿足條件的偏振態調節時間分別為:2次30.48秒，3次35.08秒，3次40.31秒，I次55.23秒，I次38.20秒，從實驗結果可知偏振態調節時間都在I分鐘之內，表明本發明系統及偏振態調節方法能夠快速調節偏振態，不會出現常見的雙向馬赫-澤德干涉儀系統中相位調節時間過長，有時候甚至始終調節不到相位差小于相位差容限的現象。
權利要求
1.一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統，其特征在于包括激光器、第一動態偏振控制器、第二動態偏振控制器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第一干涉臂、第二干涉臂、傳輸光纖和微處理器，所述的第一動態偏振控制器和所述的第二動態偏振控制器分別與所述的微處理器連接，所述的激光器發出的光經所述的第一耦合器后分為兩路，其中一路光經所述的第一動態偏振控制器和所述的第二耦合器后再次分光，分別進入所述的第一干涉臂和所述的第二干涉臂，通過所述的第一干涉臂的光和通過所述的第二干涉臂的光在所述的第四耦合器合光后，再經所述的傳輸光纖及所述的第三耦合器構成順時針光路，所述的順時針光路的光通過第一探測器后接入所述的微處理器中；另一路光經所述的第二動態偏振控制器、所述的第三耦合器、所述的傳輸光纖到達所述的第四耦合器后進行分光，分別進入所述的第一干涉臂和所述的第二干涉臂，通過所述的第一干涉臂的光和通過所述的第二干涉臂的光在所述的第二耦合器合光后構成逆時針光路，所述的逆時針光路的光通過第二探測器后接入所述的微處理器中，所述的微處理器根據所述的順時針光路的光的可見度和所述的逆時針光路的光的可見度及所述的順時針光路的光與所述的逆時針光路的光的相位差，確定所述的順時針光路的光與所述的逆時針光路的光是否已達到雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求。
2.根據權利要求1所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統，其特征在于所述的第一干涉臂、所述的第二干涉臂和所述的傳輸光纖均為光纜中的光纖。
3.根據權利要求1或2所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統，其特征在于所述的微處理器采用以arm920t為內核 的arm9處理器AT91rm9200。
4.一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于包括以下步驟: ①激光器發出的光經第一耦合器后分為兩路，將經第一動態偏振控制器和第二耦合器后再次分光，分別進入第一干涉臂和第二干涉臂，在第四耦合器合光后，再經傳輸光纖及第三率禹合器構成的一路光定義為順時針光路的光；將經第二動態偏振控制器、第三稱合器、傳輸光纖到達第四耦合器后進行分光，分別進入第一干涉臂和第二干涉臂，在第二耦合器合光后構成的一路光定義為逆時針光路的光； ②通過按設定的長固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至最大值，將該最大值記為Vilm,同時通過按設定的長固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至最大值，將該最大值記為Vi2m，其中，在向第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上或向第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上增加驅動電壓的過程中，是將一個光纖擠壓器的驅動電壓增加至最大后再增加下一個光纖擠壓器的驅動電壓； ③微處理器判斷Vilm是否大于Vi2m，如果是，則將Vi2m作為次最大條紋可見度，記為Vi_，Vimax=Vi2m,然后執行步驟④，否則，將Vilm作為次最大條紋可見度，記為Vimax，Vimax=Vilm，然后執行步驟⑤，其中，Vimax=Vi2m和Vimax=Vilm中的“=”為賦值符號； ④保持施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，通過按設定的短固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得順時針光路的光的可見度滿足條件=Vi1 SVimax土VimaxXVit,再執行步驟⑥，其中，可見度容限值取值為.0.05、.1，Vi1表示順時針光路的光的可見度，Vit表示可見度容限值； ⑤保持施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，通過按設定的短固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得逆時針光路的光的可見度滿足條件:Vi2 SVimax土VimaxXVit,再執行步驟⑥，其中，可見度容限值取值為.0.05、.1，Vi2表示逆時針光路的光的可見度，Vit表示可見度容限值； ⑥微處理器計算順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差，然后判斷相位差是否小于設定的相位差容限，如果是，則認為順時針光路的光的可見度和逆時針光路的光的可見度及順時針光路的光與逆時針光路的光的相位差滿足雙向馬赫-澤德干涉儀系統的定位要求，否則，執行步驟⑦； ⑦保持施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，先按設定的長固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的70% 90%后，再按設定的短固定步長增加施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將順時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得順時針光路的光的可見度滿足條件:Vi1 ( Vimax 土 VimaxXVit,再返回步驟⑥繼續執行； 或保持施加于第一動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓不變，先按設定的長固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，當逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的70% 90%后，再按設定的短固定步長增加施加于第二動態偏振控制器中的四個光纖擠壓器上的驅動電壓，將逆時針光路的光的可見度調至次最大條紋可見度的可見度容限值內，即使得逆時針光路的光的可見度滿足條件:Vi2 ( Vimax 土 VimaxXVit,再返回步驟⑥繼續執行。
5.根據權利要求4所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于所述的設定的長固定步長為20 100。
6.根據權利要 求5所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于所述的設定的長固定步長為50。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于所述的設定的短固定步長為5 10。
8.根據權利要求7所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于所述的設定的短固定步長為5。
9.根據權利要求8所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于所述的設定的相位差容限為0.1弧度。
10.根據權利要求9所述的一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統的偏振態調節方法，其特征在于所述的可見度容限值為0.1。
全文摘要
本發明公開了一種雙向馬赫-澤德干涉儀系統及其偏振態調節方法，該系統包括激光器、第一動態偏振控制器、第二動態偏振控制器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第一干涉臂、第二干涉臂、傳輸光纖和微處理器，結構簡單，且通過兩個動態偏振控制器進行雙向光的偏振態調節，能夠有效地提高偏振態調節速度，尤其在惡劣環境下具有非常明顯的效果；該偏振態調節方法采用長固定步長和短固定步長增加兩個動態偏振控制器的驅動電壓，進而進行偏振態的調節，影響可見度和相位差，從而有效地提高了偏振態調節速度，尤其在惡劣環境下，偏振態調節效果尤為明顯，且不易陷入死循環，不會存在始終調節不到相位差小于相位差容限的現象。
文檔編號G02B26/06GK103149639SQ20121058608
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者王曉, 陳兆麟, 屠東升 申請人:寧波諾可電子科技發展有限公司