[發明專利]一種測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統

有效

• 申請號: 201810722875.0
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108801476B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 張勇;張醴丹;鄭凱敏;劉芳;趙威;唐磊;匡澤宇
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

1.一種測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：包括窄線寬連續激光器、第一光纖分束器、相位型電光調制器、振幅型光纖電光調制器、第一壓電陶瓷調制器、第二壓電陶瓷調制器、第二光纖分束器、信號轉換器、信號發生器、混頻器、濾波器、第一伺服反饋裝置和第二伺服反饋裝置，其中，第一光纖分束器接收窄線寬連續激光器的輸出光，相位型電光調制器和振幅型光纖電光調制器分別接收第一光纖分束器輸出的模式匹配的本地光和信號光，第一壓電陶瓷調制器接收相位型電光調制器的輸出光，第二壓電陶瓷調制器接收振幅型光纖電光調制器的輸出光，第二光纖分束器接收第一壓電陶瓷調制器和第二壓電陶瓷調制器的輸出光，信號轉換器接收第二光纖分束器的兩束輸出光，并轉換為電信號相減后輸出，信號發生器分別連接振幅型光纖電光調制器和混頻器，信號轉換器、混頻器、濾波器、第一伺服反饋裝置和相位型電光調制器依次連接，信號轉換器還通過第二伺服反饋裝置連接第一壓電陶瓷調制器；

其中，所述信號光經過振幅型光纖電光調制器時，根據信號發生器產生的正弦信號調制為一個主頻項和兩個高頻邊帶后，再經過第二壓電陶瓷調制器引入相位擾動信號；所述本地光分別經過相位型電光調制器和第一壓電陶瓷調制器后與經過調制的信號光在第二光纖分束器上混合再分束；所述信號轉換器的輸出信號與信號發生器產生的正弦信號在混頻器混頻，將信號光的高頻邊帶與本地光的部分拍頻項轉化為低頻信號，主頻與本地光的干涉項轉化為高頻分量；信號轉換器、第一壓電陶瓷調制器、第二伺服反饋構成用于鎖定干涉儀兩臂相位差的相位反饋環路，混頻器、濾波器、第一伺服反饋裝置、相位型電光調制器構成用于濾波估計的反饋回路，所述濾波器用于濾除高頻分量。

2.根據權利要求1所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述信號轉換器具體包括第一平衡探測器、第二平衡探測器和減法器，第一平衡探測器和第二平衡探測器分別接收第二光纖分束器發出的其中一束輸出光，并轉換為電信號后經由減法器相減后輸出，其中，所述第一平衡探測器和第二平衡探測器增益相近。

3.根據權利要求1所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述濾波器包括依次連接的低通濾波器和帶通濾波器。

4.根據權利要求3所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述低通濾波器具體為1MHz的低通濾波器。

5.根據權利要求3所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述帶通濾波器具體為100Hz-1KHz的帶通濾波器。

6.根據權利要求1所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述第一光纖分束器和所述第二光纖分束器具體為50/50保偏光纖分束器。

7.根據權利要求1所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述第一壓電陶瓷調制器和所述第二壓電陶瓷調制器具體為保偏光纖型壓電陶瓷調制器。

8.根據權利要求1所述的測量時變相位信號的光纖型自適應平衡零拍測量系統，其特征在于：所述信號發生器具體用于產生1.5MHz的正弦信號。